龍門加工中心的工作原理和結構特點
龍門加工中心,又稱為龍門銑床加工中心,是一種集成了銑削和切削功能的數控機床。它以其獨特的龍門式結構設計為基礎,結合先進的數控技術,實現了對復雜工件的高精度加工。本文將詳細介紹龍門加工中心的工作原理和結構特點。
一、工作原理
龍門加工中心的工作原理主要基于其獨特的龍門式結構設計和先進的數控技術。橫跨機床的橫梁(龍門)提供了強大的剛性和穩定性,支持可移動的鏜銑頭或刀具庫沿X軸方向進行橫向加工。工件被牢固夾持在工作臺上,工作臺則具備沿Y軸和Z軸移動的能力,以加工出復雜的三維形狀。通過先進的數控系統(CNC)控制,龍門加工中心能夠精確執行預設的加工程序,包括刀具路徑、切削速度、進給率等參數。加工過程中,冷卻液和潤滑系統的應用確保了加工質量和機床的平穩運行。最終,加工完成的工件經過檢測,驗證其加工精度和質量符合要求。
二、結構特點
龍門加工中心的結構特點主要體現在以下幾個方面:
工作臺:龍門加工中心的工作臺基本上是長方形的。工作臺、床身、立柱、橫梁和滑枕等大鑄件采用鑄鐵或者焊接件,鑄件內腔系蜂巢式復合排列結構,設計先進,均經時效及二次回火處理,消除殘留內應力使材質穩定,確保工件加工精度的穩定及機床壽命。
龍門:龍門由一個橫梁和兩個立柱構成。分為橫梁固定、橫梁靠定位塊鎖定分段升降和橫梁任意升降三種類型。
滑枕:滑枕從結構上可分為開式和閉式兩種型式。開式結構的滑枕通過壓板夾緊在主軸箱上,滑枕的截面積大;閉式結構的滑枕被夾緊在主軸箱內,滑枕的截面積小。
刀庫:刀庫的基本型式有轉塔型、輪鼓型和鏈長型三種。
附件頭庫:大型復雜零件的加工通常需要很多附件頭。附件頭根據工件的加工要求進行特殊設計,一般分為直角頭、加長頭、特殊角度頭及萬能頭等。
數控系統:龍門加工中心配備有先進的數控系統,通常采用德國SIEMENS公司的SINUMERIK840C和840D或日本FANUC公司的31I系列,數控軸采用全閉環控制。
精度:機床的精度是指機床在未受外載荷的條件下的原始精度。精度通常用它的反面—與理想狀態之間的偏差(簡稱誤差)來表示,誤差越小,則精度越高。龍門加工中心采用高剛性結構設計,優化結構剛性,關鍵構件(床身、立柱等)采用GG30高級鑄鐵,恒溫系統減少熱變形,全閉環控制實現微米級精度。X/Y軸雙列滾子直線導軌、Z軸靜壓導軌,電主軸支持高速運轉,搭配專利雙端齒盤旋轉技術(高精度分度),保證加工精度。
三、應用領域
龍門加工中心適用于航空航天、工程機械、新能源汽車及其他領域的各種中大型復雜零件精密加工需求。例如,西班牙尼古拉斯克雷亞集團FOX 60龍門加工中心,主要參數:X/Y/Z軸行程6000/4250/1500mm,工作臺尺寸長寬6500 mm2500mm,最大承重15000kg,電主軸20000r/min,萬能銑頭10000r/min,刀庫容量80把。技術特點:優化結構剛性,關鍵構件(床身、立柱等)采用GG30高級鑄鐵,恒溫系統減少熱變形,全閉環控制實現微米級精度。X/Y軸雙列滾子直線導軌、Z軸靜壓導軌,電主軸支持20000r/min高速運轉,搭配專利雙端齒盤旋轉技術(0.02分度精度)。配備UAD萬能銑頭和E5E電主軸五軸聯動銑頭,支持自動換頭/換刀,一次裝夾完成多工序加工。覆蓋航空航天、能源(風電/核電)、汽車模具等場景,兼容粗精加工需求。
綜上所述,龍門加工中心以其獨特的龍門式結構設計和先進的數控技術,實現了對復雜工件的高精度加工。它具有高剛性、高精度、高效率等特點,廣泛應用于航空航天、工程機械、新能源汽車等領域。
