超重型数控龙门移动镗铣床设计研究

李涛

摘 要：随着我国工业不断发展，对大型船舶等研究不断深入，工业部件体积不断增大，对机床设备要求也随之提高，为了满足我国工业发展需求，降低我国重型机床生产压力，技术人员设计了超重型数控龙门移动镗铣床。本文将根据我国工业生产需求和国际机床发展现状，从超重型数控龙门移动镗铣床各个部件入手，对超重型数控龙门移动镗铣床设计中的重点和难点进行研究，希望能为超重型数控龙门移动镗铣床的设计、研究及开发工作提供一些帮助。

关键词：超重型数控龙门移动镗铣床；机床设计；研究

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

0 引言

近年来，我国机械工业进入高速发展阶段，机械市场对重型机床、超重型机床要求明显提升。为了满足市场需求，就一定要提升超重型数控龙门移动镗铣床效能，对其设计进行深入研究。同时提高超重型数控龙门移动镗铣床加工能力，有利于提高我国工业实力和基础装配的制造实力，满足我国冶金业、电力业等大型通用、典型零件制作需求。

1 超重型数控龙门移动镗铣床发展趋势及现状

1.1 国外超重型数控龙门移动镗铣床发展趋势及现状

目前，先进超重型数控龙门移动镗铣床生产国家以德国和美国为主，其中德国Schiess公司已设计并制造超大型属龙机床为主，其设计并的大型数控机床超过30种。国外超重型数控龙门移动镗铣床设计特点在于，规格大和稳定性、可靠性好，但是价格也相对较高。

1.2 国内超重型数控龙门移动镗铣床发展趋势及现状

目前，我国大多数投入使用的超重型数控龙门移动镗铣床都为进口机床。我国机械企业对超大型数控机床研究时间较短，在设计上，依托于和国外先进数控机床生产厂家的技术交流，数控机床主要零部件也都购买国外产品，可以说我国超重型数控龙门移动镗铣床发展前景广阔，但现状存在技术困难。

2 超重型数控龙门移动镗铣床整体设计

2.1 超重型数控龙门移动镗铣床整体布局

在进行超重型数控龙门移动镗铣床整体布局设计时，应严格胺致癌国家相关规定，设置超重型数控龙门移动镗铣床个零部件参数。在设计时，要将超重型数控龙门移动镗铣床后续保养和维护工作考虑进去。

应将两台机床床身以平行状态固定在地基上，并在两条平行机床床身中间安装工作台，让数控定梁龙门移动镗铣床和数控动梁龙门移动镗铣床共用两条机床床身，进行相对活动。

动梁龙门前端应设计一个可移动式操作室，这样可以方便技术人员进行操作同时应设计一个爬梯，方便重型数控龙门移动镗铣床投入使用后，维护人员对动梁龙门前端进行维护和检修。

定梁龙门前端设计时应与动梁龙门前端秉持一样原则，但应将可移动式操作室变成两个固定式操作室。

2.2 定梁龙门移动镗铣床设计和动梁龙门移动镗铣床设计

在设计动梁龙门移动镗铣床的滑枕式镗铣头时，为了增强主轴动刚度性能，可以缩短旋转轴长度，改变主轴传动形势，使其结构更加精密，不仅可以节约空间，还可以降低温度，减少滑枕式镗铣头变形几率。同时为了保护滑枕式镗铣头，提高其使用寿命，可以在主轴内部设置温度反馈装置，对主轴轴承温度进行实时监控，并设置主轴轴承冷却装置，当轴承运转温度过高时，对轴承进行冷却，保护主轴轴承使用安全。

在设计定梁龙门移动镗铣床的滑枕式镗铣头时，应使用短行程滑枕式镗铣头。并在设计时将主传动箱和滑枕式镗铣头分离，便于帮助主传动箱转动和定位。

2.3 超重型数控龙门移动镗铣床液压控制系统设计

在进行液压控制系统设计时，要对超重型数控龙门移动镗铣床导轨轴分布位置和数量进行了解，考虑到静压发哦会中广泛分布于X轴、Y轴、Z轴和W轴中，因此应在液压控制系统中安装小流量多泵头，以求为11条导轨提供静压油时能保持均衡、稳定流量

液压控制系统在超重型数控龙门移动镗铣床中绝大部分组件中都有应用，因此在设计时，应根据不同组件对液压控制系统需求，灵活转变设计方案。如果部分组件对液压控制系统需求大，那在设计时，可以将其从主控制系统中分离出来，根据控制单元分布情况，将液压控制系统安排在所需部件最近控制单元中。这样不仅可以降低液压损失和主油箱消耗，还可以分散主控制系统压力，提高液压控制系统稳定性，避免机械工作出现延时动作，提高超重型数控龙门移动镗铣床可靠性。

2.4 超重型数控龙门镗铣床主油箱设计

就超重型数控龙门镗铣床整体设计而言，如果机床中输油管路过长，则可能导致各零部件中油泵功率过大，不仅会造成程损失加大，降低回油速度，还浪费资源，因此在设计主油箱時，一定要根据机床整体布局进行设计。

为了有效降低因回油慢等原因造成的主油箱缺油现象，可在动梁龙门和定梁龙门中分别设置一个主油箱，让其分别对两条机床进行补油。为了保证超重型数控龙门镗铣床运行安全，应在两个主油箱上装置液位器，对两个主油箱油位情况进行检测，当油箱油位过低时，液位器可以向系统报警，为油箱补油；当油箱油位过高时，及时停止补油。

这样不仅可以有效降低油箱和各液压部件间延程浪费，可以对超重型数控龙门镗铣床油箱情况进行实时监控。

3 总结

本文针对超重型数控龙门移动镗铣床的主要构造：定梁龙门移动镗铣床和动梁龙门移动镗铣床设计进行深入研究，希望能帮助提升帮助优化超重型数控龙门移动镗铣床性能。针对我国工业发展需求，对超重型数控龙门移动镗铣床设计工作进行研究，希望能帮助解决我国大型机械生产企业解决对大型、超大型零件加工问题，同时提高我国重型、超重型数控机床设计及制造水平，帮助我国数控机床设计企业跻身世界前进水平。

参考文献：

[1]杨军，蔡涛.超重型数控龙门移动镗铣床横梁的有限元分析与结构优化[J].制造技术与机床，2016（05）：65-70.

[2]刘朋辉.重型数控龙门加工中心横梁结构可靠性优化设计及软件开发[D].电子科技大学，2016.

[3]解维德.重型数控机床装配工艺可靠性保障方法的研究[D].吉林大学，2016.