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2130龍門加工中心簡(jiǎn)介
XH2130龍門加工中心主要由床身、工作臺(tái)、立柱、定橫梁、動(dòng)橫梁、滑座、滑枕、主軸、刀庫、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及附件頭庫等部件組成。其中，橫梁系統(tǒng)主要由動(dòng)橫梁、滑座、導(dǎo)軌、滾珠絲杠子系統(tǒng)等部件組成，如圖2-1 所示。
圖2-1 X2130龍門加工中心示意圖
XH2130龍門加工中心采用雙立柱橫梁升降、工作臺(tái)移動(dòng)和龍門固定式的結(jié)構(gòu)。可廣泛適用于汽車、軍工、船舶、機(jī)床工具、航空航天、能源等行業(yè)中各種箱體及大、重型零件的加工。
機(jī)床坐標(biāo)定義：
X軸：工作臺(tái)沿床身導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)；Y軸：滑座沿橫梁導(dǎo)軌作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
Z軸：滑枕沿滑座導(dǎo)軌作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；W軸：橫梁沿立柱導(dǎo)軌作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
在有限元模型計(jì)算時(shí)，采用的坐標(biāo)系：X方向?yàn)榛倪\(yùn)動(dòng)方向，Y方向?yàn)榛?枕的運(yùn)動(dòng)正方向，也是重力加速度的方向，Z方向?yàn)楣ぷ髋_(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。該坐標(biāo)系與所定義的機(jī)床坐標(biāo)有所不同，因此，本文以下部分除特別說明外，用X方向、Y 方向、Z方向指代有限元建模中的坐標(biāo)方向；X軸、Y軸、Z軸指代機(jī)床坐標(biāo)。
2.1.1床身
床身全部采用優(yōu)質(zhì)樹脂砂耐磨灰鑄鐵HT300鑄造，整體封閉箱式結(jié)構(gòu)，經(jīng)退火處理，清除應(yīng)力長(zhǎng)久不變形。導(dǎo)軌支撐采用三導(dǎo)軌形式，兩端導(dǎo)軌為基礎(chǔ)導(dǎo)軌，中間導(dǎo)軌為輔助支撐導(dǎo)軌，減小了工作臺(tái)的扭曲與變形，從而保證了良好的精度與剛性。床身通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)X軸的移動(dòng)。
2.1.2工作臺(tái)
工作臺(tái)是完成X軸向運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件，又是被加工工件沿X、Y軸作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 以完成切削加工的重要零部件，X軸向滾動(dòng)導(dǎo)軌滑塊裝在工作臺(tái)上，這就要求工作臺(tái)有很好的剛性，工作臺(tái)的合理布筋保證了零件剛性和快速移動(dòng)速度的平穩(wěn)性。工作臺(tái)移動(dòng)導(dǎo)軌選用德國(guó)進(jìn)口的機(jī)床專用重載滾柱直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，使其具有極高的承載能力、極佳的穩(wěn)定性，自動(dòng)潤(rùn)滑到每一個(gè)滑塊，確保機(jī)床重切削性能的發(fā)揮。
2.1.3立柱
立柱是龍門框架的基礎(chǔ)，兩立柱由定橫梁連接，采用近似正方形截面輪廓尺寸的框架封閉式結(jié)構(gòu)。導(dǎo)軌表面經(jīng)中頻淬火處理，硬度高，導(dǎo)軌采用雙矩形窄式組合導(dǎo)向，受熱變形影響小，導(dǎo)向性好。立柱通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)W軸動(dòng)橫梁在立柱方向上的上下移動(dòng)。
2.1.4定橫梁
定橫梁采用“井”字形框架式結(jié)構(gòu)，整體剛性好，從而保證其具有良好的抗扭曲和抗彎曲能力。
2.1.5動(dòng)橫梁
動(dòng)橫梁采用箱式鑄造結(jié)構(gòu)，由滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，沿立柱導(dǎo)軌上下移動(dòng)。導(dǎo)軌形式為矩形導(dǎo)軌，表面粘貼有塑料導(dǎo)軌板，具有摩擦系數(shù)小，運(yùn)動(dòng)精度高，使用壽命長(zhǎng)、抗振性好、剛性高等優(yōu)點(diǎn)。上下移動(dòng)時(shí)增加了液壓自動(dòng)平衡系統(tǒng)，如圖2-2所示，橫梁、滑枕液壓自動(dòng)平衡系統(tǒng)通過液壓系統(tǒng)平衡掉橫梁、滑枕等運(yùn)動(dòng)部件的自重，在各種工況下減小伺服電機(jī)的無用負(fù)荷動(dòng)，降低了橫梁的撓度變形，從而保持了橫梁移動(dòng)的精度[24]。這對(duì)于機(jī)床加工精度和部件壽命的提高都具有十分重要的意義。動(dòng)橫梁通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱帶動(dòng)滾珠絲杠，從而實(shí)現(xiàn)Y軸滑座的移動(dòng)。
2.1.6滑座
滑座通過滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在橫梁導(dǎo)軌上沿Y軸向的左右移動(dòng)。采用箱式鑄造結(jié)構(gòu)，滑座內(nèi)部安裝有Z軸滑枕移動(dòng)的滾柱直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，具有精度高、振幅小、剛性好的優(yōu)點(diǎn)。保證了機(jī)床在Z軸向有較好精度，因而提高了機(jī)床加工零件的質(zhì)量。滑座通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)Z軸滑枕的移動(dòng)。
2.1.7滑枕
選用QT600-3優(yōu)質(zhì)球磨鑄鐵材質(zhì)，采用四面封閉式方滑枕形式，在主軸伸長(zhǎng)時(shí) 剛性好。通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，其中移動(dòng)導(dǎo)軌為德國(guó)進(jìn)口滾柱直線滾動(dòng) 導(dǎo)軌。Z軸向移動(dòng)采用液壓自動(dòng)補(bǔ)償平衡油缸，使機(jī)床在高速進(jìn)給時(shí)振動(dòng)小、穩(wěn)定性高，可精密地控制微量進(jìn)給。具有精度高、剛性好的優(yōu)點(diǎn)。
2.1.8主軸
主軸安裝在滑枕內(nèi)，由功率為22/25KW的進(jìn)口高速電主軸驅(qū)動(dòng)，主軸內(nèi)的軸承全部采用進(jìn)口主軸專用精密軸承，精度高，主軸拉刀機(jī)構(gòu)采用自動(dòng)松拉刀結(jié)構(gòu)，主軸冷卻采用自動(dòng)恒溫強(qiáng)制冷卻，降低了主軸溫升，減小了熱變形對(duì)精度的影響，延長(zhǎng)了主軸的使用壽命。
2丄9機(jī)床主要特點(diǎn)
1) 機(jī)床采用動(dòng)梁龍門式封閉框架結(jié)構(gòu)，剛性好，精度保持性高。
2) 高精度主軸軸承配置，動(dòng)橫梁、滑枕采用液壓油缸自動(dòng)平衡補(bǔ)償，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。
3) X、Y、Z軸均采用進(jìn)口重載滾柱直線導(dǎo)軌，精度保持性好和穩(wěn)定性高。
4) 刀庫自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)性能可靠、穩(wěn)定。
5) 橫梁升降雙軸驅(qū)動(dòng)同步補(bǔ)償技術(shù)保證了 W軸運(yùn)行安全可靠、平穩(wěn)，精度高。
6) 機(jī)床可配置五面加工裝置，功能附件頭在頭庫內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更換，產(chǎn)品附件：標(biāo)準(zhǔn)附件銑頭、直角附件銑頭、分度附件銑頭、30°斜角附件銑頭、加長(zhǎng)附件銑頭。

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