龍門加工中心主傳動系統(tǒng)和滑枕結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

　　碳纖維管傳動軸結(jié)構(gòu)形式及扭矩校核。圖4中碳纖維管傳動軸5可以選用市場上成熟的商品化產(chǎn)品即碳纖維管傳動軸，其結(jié)構(gòu)形式如圖5所示。中間管為碳纖維復(fù)合材料制成，與兩端法蘭軸套件通過粘結(jié)工藝連接并在徑向用螺絲鎖緊，兩端加裝柔性連接裝置即特殊型鋼片式聯(lián)軸器。選用的碳纖維管傳動軸主要參數(shù)如下：額定扭矩2 500N·m，高轉(zhuǎn)速4 000r/min。聯(lián)軸器額定扭矩校核TKN≥TN·SB·St·SR其中， T K N為聯(lián)軸器額定扭矩（N·m），已知為2 500N·m；工作時刀具旋轉(zhuǎn)（作主運動），工件移動（作進給運動），工件也可以固定，但此時旋轉(zhuǎn)的刀具還必須移動（同時完成主運動和進給運動）。TN為機床輸出扭矩（Ｎ·m），已知為560N·m；SB為工作系數(shù)，機床工具機取2；St為溫度系數(shù)，工作溫度在－30～150℃時取1，本例取1；SR為旋向系數(shù)，始終一個旋轉(zhuǎn)向取1，正反轉(zhuǎn)取1.7，本例取1.7。

　將上述各參數(shù)帶入額定扭矩校核公式，得TKN≥1 904N·m，且允許高轉(zhuǎn)速4 000r／min，大于機床高轉(zhuǎn)速3 500r／min。因此，所選用的碳纖維管傳動軸符合機床傳動要求。

　　尋找高比強度、高比剛度、密度低、抗的疲勞性能和減振性能好的材料來取代鋼材，一直是傳動軸類機械零件的發(fā)展趨勢。

　　目前， 碳纖維增強復(fù)合材料在傳動軸中的使用日益廣泛，它具有的各種優(yōu)異性能也日益凸現(xiàn)。與傳統(tǒng)的金屬傳動軸相比，具有輕質(zhì)高效、低振動、低噪聲、易維修及節(jié)約能源等特點。如果您有需要的話，請到我們的公司來進行選購，我們愿意成為你值得信賴的長期合作伙伴。這給機床傳動軸的設(shè)計提供了全新的契機，從而提出了碳纖維增強復(fù)合材料機床傳動軸的設(shè)計思想。

　　碳纖維增強復(fù)合材料在傳動軸機械零件中具有廣泛的用途。如圖4所示即為采用碳纖維復(fù)合材料傳動軸、使原來的傳動軸結(jié)構(gòu)簡化后的滑枕主傳動設(shè)計。

主軸伺服電動機1與方滑枕鏜銑頭主傳動ZF減速箱2組配，通過聯(lián)接軸3及碳纖維復(fù)合材料傳動軸5及其左、右兩端的聯(lián)軸器將ZF減速箱的動力傳遞給立臥鏜銑頭主軸6。

龍門加工中心主傳動系統(tǒng)和滑枕結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計機床原滑枕主傳動設(shè)計及分析

　　滑枕主傳動部件是影響龍門五面加工中心整機切削性能、強度、剛性和熱平衡的關(guān)鍵部件?；硎侵鱾鲃硬考年P(guān)鍵零件，其結(jié)構(gòu)與工藝性將直接影響主傳動部件的性能，其作用是把主軸電機和主軸連接起來并作Z向進給運動，在機床加工過程中，滑枕既要承擔(dān)自身的質(zhì)量，還要承受主電機及減速箱的質(zhì)量，為了實現(xiàn)機床快速平穩(wěn)地運動，滑枕必須保持很好的動態(tài)特性。立銑頭傳動部件的裝配步驟立銑頭傳動部件的裝配步驟：首先將端蓋與毛氈進行裝配，這個過程非常簡單，實際上就是將毛氈塞入端蓋槽中就好了。

　?。?）原滑枕主傳動設(shè)計及工藝性分析。如圖2所示為龍門加工中心原滑枕主傳動系統(tǒng)。以后，各種鉆床接連出現(xiàn)，有搖臂鉆床、備有自動進刀機構(gòu)的鉆床、能一次同時打多個孔的多軸鉆床等。主軸伺服電動機1與方滑枕鏜銑頭主傳動ZF減速箱2組配，ZF減速箱與滑枕采用分離式設(shè)計結(jié)構(gòu)，ZF減速箱置于滑枕頂端，通過兩根傳動軸5、9和中間花鍵軸套7及聯(lián)軸器3、11將ZF減速箱的動力傳遞給立臥鏜銑頭主軸12，驅(qū)動刀具完成切削運動。

　　由圖2可見，兩傳動軸5與9必須通過4、6、8、10共4組軸承支撐，滑枕零件傳動軸孔多為深軸孔，加工精度特別是平行度、孔距和孔徑較難保證，易造成傳動鏈松垮，減弱傳動剛性，增大切削噪聲。此外，長軸孔不易裝配，裝配質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性不高，影響傳動剛性。3，中型銑頭，精度高，銑頭也有輕，重的比例，精度高，加工范圍廣。

　數(shù)控機床作為現(xiàn)代裝備制造業(yè)的工作母機，已經(jīng)成為涉及國民經(jīng)濟命脈、國家安全的重要裝備。龍門加工中心是航空航天、船舶、機車車輛、工程機械和紡織等行業(yè)不可缺少的主要加工設(shè)備之一，隨著數(shù)控機床技術(shù)的不斷發(fā)展進步，對機床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提出了更高的要求，即在滿足機床整體性能的條件下，要逐步提高機床加工、裝配的工藝性、可靠性。銑頭采用手動方式，固定在滑枕端面，由機床主軸驅(qū)動銑頭主軸旋轉(zhuǎn)，銑頭主軸采用手動方式可在0-360o范圍轉(zhuǎn)動以加工不同的面。

　　本文在對XHT2420龍門加工中心的主傳動系統(tǒng)和滑枕結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，將新型的復(fù)合碳纖維傳動軸應(yīng)用到主傳動系統(tǒng)，從而優(yōu)化了主傳動結(jié)構(gòu)，簡化了滑枕內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，提高了主傳動系統(tǒng)加工和裝配的工藝性、可靠性和經(jīng)濟性。