五轴龙门加工中心的研究

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五轴龙门加工中心的研究

作者：甄秀仙甄玉勇陈庆雪

来源：《科技资讯》2014年第25期

摘要：自主研制一台加工尺寸范围为汽车、建筑机械、工程机械中的3800 mm×2400

mm×600 mm箱体类零件的粗、精加工的高效率五轴龙门加工中心。

关键词：五轴龙门加工中心横梁进给系统底座和工作台滑枕滑架主轴的研究

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0068-01

机床是制造各种机械的机器，机床工业科技水平的高低，是一个时代新技术综合发展水平高低的重要标志。现在机械行业是国民经济的重要支柱产业，随着社会发展进步，人们越来越重视机床的加工效率，这就要求机床行业必须努力提高机床的通用性及多用性。五轴龙门加工中心就是我公司为满足市场需求研发的一台高效率高通用性的设备。该台设备研制的成功，在提高生产效率的同时，提高加工精度，节约生产成本，减少人力浪费，可替代同类产品的进口，使我国的高端装备制造业上升到的一个新的水平，缩短与国外相关技术的差距。

1 主要研究内容

五轴龙门加工中心是借鉴国内外龙门加工中心机床的先进特点，自行研制的新一代工作台移动定梁式龙门加工中心。X轴行程为4200 mm，Y轴行程2800 mm，Z轴行程为1000 mm。本机床适用于汽车、建筑机械、工程机械中的3800 mm×2400 mm×600 mm箱体类零件的粗、精加工。控制系统配置为西门子840DSL数控系统，配有彩色液晶中文显示器，其测量过程实现全数控，并具有非常好的人机界面，高稳定性和高可靠性，操作方便。X、Y、Z轴均采用

数字式交流伺服系统，可实现坐标轴联动加工，可进行直线和圆弧插补等操作，零件在工作台上一次装夹后可自动完成铣、镗、钻、扩、攻丝、曲面等多种工序的加工。

机床横梁、立柱、底座、滑枕、滑架、工作台为具有良好吸震性和精度保持性，均采用高强度铸铁材料铸造成形。主轴组件利用动态平衡校正设备，直接校正主轴动态平衡，避免主轴在高转速运转时产生共振现象，以确保最佳的加工精度。主轴采用智能控制恒温冷却系统，分别对主轴前轴承、主轴后轴承等进行强制恒温冷却，控制主轴滑枕部分的温升，抑制主轴的热变形。三个进给坐标中，各坐标轴全部采用高精度圆柱滚子直线滚动导轨，采用C3级高精度滚珠丝杠，快移速度X、Y、Z坐标轴均可达20 m/min。

1.1 横梁的研究

由于滑架和滑枕以及横梁本身的重量都会使横梁安装在立柱上后产生向下的弯曲现象，相同截面下横梁越长弯曲现象越明显。这样就会使Y轴直线导轨不再平行于工作台的表面，影

响机床的加工精度，为了避免上面现象的产生，我们采取以下的方法来解决，横梁上良好的型