超重型數控龍門移動鏜銑床設計研究

李濤

摘 要：隨著我國工業不斷發展，對大型船舶等研究不斷深入，工業部件體積不斷增大，對機床設備要求也隨之提高，為了滿足我國工業發展需求，降低我國重型機床生產壓力，技術人員設計了超重型數控龍門移動鏜銑床。本文將根據我國工業生產需求和國際機床發展現狀，從超重型數控龍門移動鏜銑床各個部件入手，對超重型數控龍門移動鏜銑床設計中的重點和難點進行研究，希望能為超重型數控龍門移動鏜銑床的設計、研究及開發工作提供一些幫助。

關鍵詞：超重型數控龍門移動鏜銑床；機床設計；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.042

0 引言

近年來，我國機械工業進入高速發展階段，機械市場對重型機床、超重型機床要求明顯提升。為了滿足市場需求，就一定要提升超重型數控龍門移動鏜銑床效能，對其設計進行深入研究。同時提高超重型數控龍門移動鏜銑床加工能力，有利于提高我國工業實力和基礎裝配的制造實力，滿足我國冶金業、電力業等大型通用、典型零件制作需求。

1 超重型數控龍門移動鏜銑床發展趨勢及現狀

1.1 國外超重型數控龍門移動鏜銑床發展趨勢及現狀

目前，先進超重型數控龍門移動鏜銑床生產國家以德國和美國為主，其中德國Schiess公司已設計并制造超大型屬龍機床為主，其設計并的大型數控機床超過30種。國外超重型數控龍門移動鏜銑床設計特點在于，規格大和穩定性、可靠性好，但是價格也相對較高。

1.2 國內超重型數控龍門移動鏜銑床發展趨勢及現狀

目前，我國大多數投入使用的超重型數控龍門移動鏜銑床都為進口機床。我國機械企業對超大型數控機床研究時間較短，在設計上，依托于和國外先進數控機床生產廠家的技術交流，數控機床主要零部件也都購買國外產品，可以說我國超重型數控龍門移動鏜銑床發展前景廣闊，但現狀存在技術困難。

2 超重型數控龍門移動鏜銑床整體設計

2.1 超重型數控龍門移動鏜銑床整體布局

在進行超重型數控龍門移動鏜銑床整體布局設計時，應嚴格胺致癌國家相關規定，設置超重型數控龍門移動鏜銑床個零部件參數。在設計時，要將超重型數控龍門移動鏜銑床后續保養和維護工作考慮進去。

應將兩臺機床床身以平行狀態固定在地基上，并在兩條平行機床床身中間安裝工作臺，讓數控定梁龍門移動鏜銑床和數控動梁龍門移動鏜銑床共用兩條機床床身，進行相對活動。

動梁龍門前端應設計一個可移動式操作室，這樣可以方便技術人員進行操作同時應設計一個爬梯，方便重型數控龍門移動鏜銑床投入使用后，維護人員對動梁龍門前端進行維護和檢修。

定梁龍門前端設計時應與動梁龍門前端秉持一樣原則，但應將可移動式操作室變成兩個固定式操作室。

2.2 定梁龍門移動鏜銑床設計和動梁龍門移動鏜銑床設計

在設計動梁龍門移動鏜銑床的滑枕式鏜銑頭時，為了增強主軸動剛度性能，可以縮短旋轉軸長度，改變主軸傳動形勢，使其結構更加精密，不僅可以節約空間，還可以降低溫度，減少滑枕式鏜銑頭變形幾率。同時為了保護滑枕式鏜銑頭，提高其使用壽命，可以在主軸內部設置溫度反饋裝置，對主軸軸承溫度進行實時監控，并設置主軸軸承冷卻裝置，當軸承運轉溫度過高時，對軸承進行冷卻，保護主軸軸承使用安全。

在設計定梁龍門移動鏜銑床的滑枕式鏜銑頭時，應使用短行程滑枕式鏜銑頭。并在設計時將主傳動箱和滑枕式鏜銑頭分離，便于幫助主傳動箱轉動和定位。

2.3 超重型數控龍門移動鏜銑床液壓控制系統設計

在進行液壓控制系統設計時，要對超重型數控龍門移動鏜銑床導軌軸分布位置和數量進行了解，考慮到靜壓發哦會中廣泛分布于X軸、Y軸、Z軸和W軸中，因此應在液壓控制系統中安裝小流量多泵頭，以求為11條導軌提供靜壓油時能保持均衡、穩定流量

液壓控制系統在超重型數控龍門移動鏜銑床中絕大部分組件中都有應用，因此在設計時，應根據不同組件對液壓控制系統需求，靈活轉變設計方案。如果部分組件對液壓控制系統需求大，那在設計時，可以將其從主控制系統中分離出來，根據控制單元分布情況，將液壓控制系統安排在所需部件最近控制單元中。這樣不僅可以降低液壓損失和主油箱消耗，還可以分散主控制系統壓力，提高液壓控制系統穩定性，避免機械工作出現延時動作，提高超重型數控龍門移動鏜銑床可靠性。

2.4 超重型數控龍門鏜銑床主油箱設計

就超重型數控龍門鏜銑床整體設計而言，如果機床中輸油管路過長，則可能導致各零部件中油泵功率過大，不僅會造成程損失加大，降低回油速度，還浪費資源，因此在設計主油箱時，一定要根據機床整體布局進行設計。

為了有效降低因回油慢等原因造成的主油箱缺油現象，可在動梁龍門和定梁龍門中分別設置一個主油箱，讓其分別對兩條機床進行補油。為了保證超重型數控龍門鏜銑床運行安全，應在兩個主油箱上裝置液位器，對兩個主油箱油位情況進行檢測，當油箱油位過低時，液位器可以向系統報警，為油箱補油；當油箱油位過高時，及時停止補油。

這樣不僅可以有效降低油箱和各液壓部件間延程浪費，可以對超重型數控龍門鏜銑床油箱情況進行實時監控。

3 總結

本文針對超重型數控龍門移動鏜銑床的主要構造：定梁龍門移動鏜銑床和動梁龍門移動鏜銑床設計進行深入研究，希望能幫助提升幫助優化超重型數控龍門移動鏜銑床性能。針對我國工業發展需求，對超重型數控龍門移動鏜銑床設計工作進行研究，希望能幫助解決我國大型機械生產企業解決對大型、超大型零件加工問題，同時提高我國重型、超重型數控機床設計及制造水平，幫助我國數控機床設計企業躋身世界前進水平。

參考文獻：

[1]楊軍，蔡濤.超重型數控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結構優化[J].制造技術與機床，2016（05）：65-70.

[2]劉朋輝.重型數控龍門加工中心橫梁結構可靠性優化設計及軟件開發[D].電子科技大學，2016.

[3]解維德.重型數控機床裝配工藝可靠性保障方法的研究[D].吉林大學，2016.