1 機床的設(shè)計要求
數(shù)控龍門加工中心的總體方案設(shè)計主要包括了:
( 1) 總體布局設(shè)計: 各個部件的位置、各個部件的運動進(jìn)行分析、還有其整體的外觀。
( 2) 技術(shù)參數(shù)設(shè)計: 各個部件的尺寸、刀具的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量、電機的功率和所能承載的力。
( 3) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計: 整個機床的剛度、運動特性、受熱性能等。
此機床符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，其參數(shù)為: 工作臺的整體尺寸為:3000×1200mm，工作臺所能承受的大載荷為 2 噸，能夠具有高的速度和效率，結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定，精度高且用于銑削較為復(fù)雜 的零件。
2 設(shè)計方案
我所設(shè)計的銑床主要是工作臺能夠做縱向移動的數(shù)控龍 門銑床。這種工作臺移動的數(shù)控龍門加工中心主要的特點包括了 ( 1) 成本低，生產(chǎn)較為簡單。這種龍門加工中心的整體的長度必須比工作臺行程的長度多兩倍。而移動式的龍門加工中心的整體的 長度就得是龍門架的側(cè)面寬度與縱向行程之和。( 2) 這種機床的動態(tài)響應(yīng)好。這種機床的龍門架是固定在立柱上的，所以當(dāng) 工作臺移動時其所切屑的穩(wěn)定性好，這樣便保證了機床所加工 零件的精度和動態(tài)響應(yīng)性。
我所采用的為西門子 4-05 的數(shù)控系統(tǒng)，因為這個數(shù)控系統(tǒng)具有龍門軸的同步功能。這一項功能能夠讓龍門框架的進(jìn)給軸( x1，x2) 達(dá)到無機械偏差的位移的目的?？梢詫\動的值進(jìn)行比對，能夠檢測出很小的偏差并且及時的更正，增大了其精度。
銑床的整體裝配圖如下圖所示:
數(shù)控龍門加工中心總裝圖( 主視圖) 圖
3 主軸箱的設(shè)計要求
( 1) 使其所調(diào)節(jié)的速度范圍能夠達(dá)到其大值而且能夠進(jìn)行無極變速。
( 2) 提高主軸箱的剛性與穩(wěn)定性，以及它的精度。
( 3) 具有很好的抵御震動的功能以及受熱保持穩(wěn)定的特性。
4 傳動軸的估算
傳動軸應(yīng)該具有足夠的強度和剛度，對于所受的力較小強 度不用檢驗，但是剛度就必須要保證。因為剛度是抵抗變形的能力，剛度小的話就會讓軸產(chǎn)生變形從而使軸上的零件失去了其工作能力，磨損加大使其產(chǎn)生破壞。綜上所述，剛度是一定 要檢驗和保證的。檢驗軸的剛度一般是先按照其扭轉(zhuǎn)剛度所要求的直徑畫出圖來，然后在對軸的每個部位的受力情況進(jìn)行分析，后定出其尺寸與零件在軸上的位置。
求其軸上的計算轉(zhuǎn)速 nj ，能從轉(zhuǎn)速圖上直接看出，如下表所示:
各軸的計算轉(zhuǎn)速表