龙门技术协议1-08.讲义

XXXXXX-5A数控五轴龙门加工中心

技术协议

1、总述

本合同XXX系列龙门加工中心机床是XX机床集团借鉴国外机床的先进特点，自行研制的新一代龙门固定，工作台移动式龙门加工中心机床，整机采用模块化设计，可以根据不同用户的需求，实现动梁、定梁、交换工作台、主轴头自动交换（实现五面加工等用户特殊用途的主轴角度头）等不同配置形式的机床，本机床适用于大型、中型、板类、盘类、壳体、箱体等等类型零件的粗、精加工，适合各种精密零件的中小批量生产，控制系统为FANUC-18i （也可根据用户要求配置其它数控系统），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、W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、攻丝等多种工序的加工，机床立柱、床身、滑枕、十字滑台、工作台采用高强度铸铁材料铸造成形，其结构紧凑，具备大的承载截面，有良好的刚性和吸震性，保证了高精度加工。主轴传动系统采用两级齿轮变速，降速可实现大扭矩满功率输出，承受重负荷切削，同时主轴又可以实现高速加工，满足轻金属零件的加工。具有高功率、高扭矩和高转速的特点，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，确保最佳的加工精度。主轴采用冷却液循环冷却系统，分别对主轴变速系统，主轴前轴承，主轴后轴承，主轴中间传动轴轴承，可换主轴头的齿轮传动系统，主轴前后轴承等进行强制恒温冷却，使机床主传动系统的温度始终与机床床身温度保持一致，控制主轴温升，抑制机床整机的热变形。四个进给坐标中，X轴采用高精度圆柱滚子直线滚动导轨，Y、Z及W轴采用矩形滑动淬火导轨，增加机床的承重能力，各坐标轴均采用进口C3级高精度滚珠丝杠，快移速度X、Y坐标可达20m/min。滑枕及动梁机床的横梁移动（Z轴、W轴）配有平衡油缸的平衡装置，平衡移动部件的重量，动态特性好，可获得最佳的加工特性，使Z轴及W轴驱动电机具有良好的负载特性，其中机床W轴采用电机双驱的同步控制技术，保证机床的横梁上下移动时的运动姿态保持恒定，从而提高机床整机的运动精度。换刀装置采用立卧转换式机械手换刀，实现立、卧式主轴的自动换刀

功能，机床可配备自动交换工作台系统，使机床在加工工件的同时，可对下一个要加工的工件进行安装，提高工作效率，减少机床运行时的辅助工作时间，机床可实现自动交换主轴头的功能，可根据用户的不同角度面加工的要求，提供各种形式的角度头配置，实现工件的五面加工，减少工件的装夹次数，使工件在一次装夹后可完成尽量多的加工工序，提高工件的加工精度和零件加工的一致性，机床配备自动排屑器装置，工件冷却液喷水装置，并可按用户要求配备全防护罩。

该系列龙门加工中心是一种具有国际一流水平的机床，其高性能能的机床配置，高性能的机床参数，代表着龙门加工中心的发展方向，整机具有高的可靠性、高精度、高刚度等的特点。该系列龙门加工中心充分采用了最新的FEM（有限元分析系统）模拟优化的设计方法，机床总体的强度和刚性全面优化的基础上，实现了五面加工的动态性能，是当今国际机械加工装备模块化设计和人体工程学设计的代表与典范，把机床工作区域的优化设计发挥到了极致，实现了人机和谐的高度统一。

该系列龙门加工中心采用了固定龙门框架与X方向可移动工作台相结合的结构设计，把宽大的空中通道与最大刚性相结合，设计允许Z向滑枕（铣头）完全移出工作台之外，尽量的提高高刚性龙门架的通过工件的宽度。

该系列龙门加工中心，各直线轴采用可伸缩的不锈钢防护罩，在结构上保证了切削过程采用空气冷却与冷却液冷却的实现。

该系列龙门加工中心各个坐标轴采用全闭环控制，提高机床整机精度。

2、主要组成

1) 设备主体零件质地

机床床身、立柱、横梁、滑鞍、主轴箱采用树脂砂造型的高强度铸铁以及合理的布盘结构，刚性好、稳定性强

2）设备主要零部件及结构

（1）床身——工作台

(a)床身——工作台X轴导轨副采用3条进口重载滚动直线导轨，动静摩擦力小，工作台灵敏度高，高速振动小，低速无爬行，定位精度高，伺服驱动性能优；同时承载能力大，切

削抗振动性能好，可以改善机床性能特性，提高机床的精度和精度稳定性及机床的使用寿命。

(b)X轴驱动——伺服电机通过减速箱减速传动滚珠丝杠，带动工作台在床身上前后移动，实现X轴进给运动，并对丝杠进行预拉伸，以提高丝杠副的刚度。

（2）横梁

(a)为满足机床重负荷切削，横梁采用大截面，导轨阶梯式布置，具有足够的抗弯刚度和抗扭刚度。

(b)横梁导轨副采用进口重载滚动直线导轨。

(c)Y轴驱动——伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠直联，滚珠丝杠带动滑鞍在横梁上左右移动，实现Y轴进给运动。

(3）主轴箱

(a)主轴箱采用方滑枕形式，Z轴导轨采用滑动导轨副，即铸铁-贴塑摩擦副传动，有良好的吸震性，保证加工时切削平稳。

(b)Z轴驱动——伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠直联，滚珠丝杠带动主轴箱在滑鞍上上下移动实现Z轴进给。Z轴电机带有自动抱闸功能，在断电的情况下，自动抱闸将电机轴抱紧，使之不能转动。

(c)主轴箱部件采用双液压缸平衡机构，保证主轴箱的运动的稳定性。

(d)主轴组及电主轴具有恒温冷却功能。

(e)主轴组采用台湾专业厂生产，具有高精度，高性能。主轴抓刀是靠主轴上的蝶形弹簧以拉紧力通过四瓣爪式拉刀机构作用在刀柄的拉钉上，是刀具与主轴锥孔紧密配合来实现抓刀的。

(f)采用德国进口的电主轴及双摆五轴铣头，可实现低速大扭矩和高速恒功率，同满足精加工及高速加工的要求。

(g)主轴组部件及电主轴的冷却由专用油冷却机完成。

(h)机床具有主轴定向功能。

(4）切削冷却系统

机床配备刀具及加工零件的冷却系统：水冷、气冷，水冷容量≥1000L，水冷流量≥