龍門銑床簡介

龍門銑床定義

龍門銑床簡稱龍門銑，是具有門式框架和臥式長床身的銑床。龍門銑床上可以用多把銑刀同時加工表面，加工精度和生產(chǎn)效率都比較高，適用于在成批和大量生產(chǎn)中加工大型工件的平面和斜面。數(shù)控龍門銑床還可加工空間曲面和一些特型零件。

龍門銑床區(qū)別

龍門銑床的外形與龍門刨床相似，區(qū)別在于它的橫梁和立柱上裝的不是刨刀刀架而是帶有主軸箱的銑刀架，并且龍門銑床的縱向工作臺的往復(fù)運動不是主運動，而是進(jìn)給運動，而銑刀的旋轉(zhuǎn)運動是主運動。

龍門銑床結(jié)構(gòu)

龍門銑床由門式框架、床身工作臺和電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。

門式框架由立柱和頂梁構(gòu)成，中間還有橫梁。橫梁可沿兩立柱導(dǎo)軌作升降運動。橫梁上有1～2個帶垂直主軸的銑頭，可沿橫梁導(dǎo)軌作橫向運動。兩立柱上還可分別安裝一個帶有水平主軸的銑頭，它可沿立柱導(dǎo)軌作升降運動。這些銑頭可同時加工幾個表面。每個銑頭都具有單獨的電動機（功率最大可達(dá)150千瓦）、變速機構(gòu)、操縱機構(gòu)和主軸部件等。

臥式長床身上架設(shè)有可移動的工作臺，并覆有護(hù)罩。加工時，工件安裝在工作臺上并隨之作縱向進(jìn)給運動。

龍門銑床還有一些變型以適應(yīng)不同的加工對象。

①龍門鏜銑床：橫梁上裝有可銑可鏜的銑鏜頭，其主軸（套筒或滑枕）能作軸向機動進(jìn)給并有運動微調(diào)裝置,微調(diào)速度可低至5毫米/分?？蛇M(jìn)行鏜孔及銑削作業(yè)。如圖《龍門鏜銑頭》所示。

②龍門鉆銑床：橫梁上裝有動力頭，通過接桿裝鉆頭或銑刀，可完成鉆孔及銑削作業(yè)。

龍門銑床床身上裝設(shè)有X軸導(dǎo)軌，龍門銑床工作臺跨越緊固在該床身上。工作臺上方活動跨越架設(shè)有龍門架，龍門架還包括有：龍門架拖板，龍門架拖板活動夾持于該X軸導(dǎo)軌上。Z軸導(dǎo)軌，裝設(shè)于龍門架上。橫梁，該橫梁裝設(shè)有一Z軸拖板，橫梁通過該Z軸拖板而活動夾持于該Z軸導(dǎo)軌上，橫梁上還裝設(shè)有Y軸導(dǎo)軌?！°娤餮b置，龍門銑床銑削裝置活動裝設(shè)于該Y軸導(dǎo)軌上，使該龍門架在數(shù)控電路控制系統(tǒng)的控制下，作X、Y、Z三軸的立體空間銑削加工。該數(shù)控龍門銑床具有高精度的銑、鉆、鏜、削等操作。

龍門銑床主參數(shù)

龍門銑床的主參數(shù)為工作臺面寬度，也有以龍門寬度為參數(shù)的。

如型號為SK2015-3的數(shù)控龍門銑，指龍門寬度為1.5米，工作臺長度為3米，換句話說，就是能加工1.5寬，3米長的工件。

龍門銑床形式劃分

按龍門架是否移動，分為龍門固定工作臺移動式（約占90%以上）和龍門移動式（又稱橋式）。橋式龍門銑的特點是占地面積小，承載能力大，龍門架行程可達(dá)20米，便于加工特長或特重的工件。

按橫梁是否在立柱上運動，分為動梁式和定梁式兩種；橫梁在高架床身上移動稱為高架式。

龍門銑床系統(tǒng)劃分

分為普通型和數(shù)控型，還有廠家開發(fā)出普通銑和數(shù)控銑一鍵式轉(zhuǎn)換的數(shù)字智能化龍門銑，更為靈活實用。

龍門銑床能力劃分

分為輕型、中型和重型（超重型）龍門銑。

龍門銑床具有足夠的剛性，效率高，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，性能全面性等特點。

其具體的性能特點根據(jù)種類、型號以及廠家各有不同，與所采用的技術(shù)有很大關(guān)系。以之前提到的SK系列三軸數(shù)控龍門銑為例，其性能特點在于：

1.立銑頭配置TX400重型龍門銑頭，雙矩形導(dǎo)軌，剛性強；

2. 銑頭裝滾珠絲杠、氣動拉刀裝置、有伺服電機驅(qū)動；

3. 側(cè)銑頭配置V5型龍門銑頭，加裝獨立潤滑裝置，升降由普通減速機傳動，變頻調(diào)速；

4. 普銑/數(shù)控銑一鍵式轉(zhuǎn)換三軸數(shù)控系統(tǒng)，即可編程操作又能利用擴(kuò)展面板手動操作，在實際機械加工過程中實現(xiàn)性極強；

5. 床身進(jìn)退、橫梁上下、立銑頭上下均配臺灣滾珠絲杠，由伺服電機驅(qū)動；

6. 配同步帶、同步輪；

7. 手持式電子手輪單元，方便三軸對刀；

8. 獨特的橫梁升降安全連鎖裝置，保證機床的重復(fù)定位精度；

9.臺標(biāo)擺線泵組連續(xù)潤滑，故障率低。

1．工作物要用壓板、螺釘或?qū)Ｓ霉ぞ邐A緊。使用一般的扳手不準(zhǔn)加套管，以免滑脫傷人。

2．刀具一定要夾牢，否則不準(zhǔn)開車工作。

3．工作前，要檢查機床傳動部分的運轉(zhuǎn)情況，并將機床的擋板裝好，才能運轉(zhuǎn)。

4．銑切各種工件，特別是粗銑時，開始應(yīng)進(jìn)行緩慢切削。

5．移動工作臺和刀架時，應(yīng)先松開固定螺釘。

6．裝卸刀具時，應(yīng)使用銅錘或木槌輕打，防止刀具碎片飛出傷人。

7．在切削中，不準(zhǔn)變速和調(diào)整刀具，禁止用手摸或測量工件。

龍門銑床導(dǎo)軌修復(fù)：機床導(dǎo)軌大都由鋼或鑄鐵制成，這類導(dǎo)軌出現(xiàn)劃傷，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)，不然會使劃傷擴(kuò)大，甚至影響機床使用。機床導(dǎo)軌及其它摩擦副，在長期的使用過程中，由于兩個接觸面間存在不同程度的摩擦，使摩擦副表面產(chǎn)生不同程度的磨損 ，嚴(yán)重時影響機床的加工精度和生產(chǎn)效率。對機床和其它磨損部位的修復(fù)，通常采用金屬板和高分子材料鑲貼或更換等方法，不僅需要進(jìn)行大量精確的加工制造，而且常需要對加工面進(jìn)行人工刮研，修復(fù)工作工序多，工期長。

解決方法：采用國際上先進(jìn)的高分子2211F金屬修復(fù)材料來修復(fù)龍門銑床導(dǎo)軌劃傷，只需幾個小時即可將導(dǎo)軌劃傷的部位修復(fù)完畢，投入使用。實踐證明，這種方法操作簡單，節(jié)省時間，修復(fù)質(zhì)量好，成本低。利用其獨特的粘著力、出色的抗壓強度及耐油、耐磨性能，可為部件提供一個長久的保護(hù)層，可以有效的解決不能拆卸的大型設(shè)備因傳統(tǒng)的維修方法所不能解決的問題，使設(shè)備的性能得到提高，改善了部件的配合間隙，最大限度地保證了生產(chǎn)的正常運行，為客戶節(jié)省了大量的時間和資金，為企業(yè)設(shè)備的正常運行提供了長期良好的保證。

修復(fù)原理：高分子復(fù)合材料是以高分子聚合物、金屬或陶瓷超細(xì)粉末、纖維等為基料，在固化劑、固化促進(jìn)劑的作用下復(fù)合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料。具備極強的粘接力、機械性能、和耐化學(xué)腐蝕等性能，因而廣泛應(yīng)用于金屬設(shè)備的機械磨損、劃傷、凹坑、裂縫、滲漏、鑄造砂眼等的修復(fù)以及各種化學(xué)儲罐、反應(yīng)罐、管道的化學(xué)防腐保護(hù)及修復(fù)。

修復(fù)工藝：

1、用氧-乙炔火焰烤劃傷部位（掌握溫度，避免表面退火），將常年滲金屬表面的油烤出來，烤到?jīng)]有火花四濺。

2、將劃傷部位用角磨機表面處理，打磨深度1毫米以上，并沿導(dǎo)軌打磨出溝槽，最好是燕尾槽（如圖）。劃傷兩端鉆孔加深，改變受力情況。

3、用脫脂棉蘸丙酮或無水乙醇將表面清洗干凈。

4、將調(diào)和均勻的2211F涂抹到劃傷表面；第一層要薄，要均勻且全部覆蓋劃傷面，以確保材料與金屬表面最好的粘接，再將材料涂至整個修復(fù)部位后反復(fù)按壓，確保材料填實并達(dá)到所需厚度，使之比導(dǎo)軌表面略高。

5、材料在24oC下完全達(dá)到各項性能需要24小時，為了節(jié)省時間，可以通過鹵鎢燈提高溫度，溫度每提升11oC，固化時間就會縮短一半，最佳固化溫度70oC。

6、材料固化后，用細(xì)磨石或刮刀，將高出導(dǎo)軌表面的材料修復(fù)平整，施工完畢。

原因：在內(nèi)外熱源的影響下，龍門銑床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形，使工件與刀具之間的相對運動關(guān)系遭到破環(huán)，對于龍門銑床來說，因為全部加工過程是計算的指令控制的，熱變形的影響就更為嚴(yán)重。

為了減少熱變形，在龍門銑床結(jié)構(gòu)中通常采用以下措施。

1：控制溫升在采取了一系列減少熱源的措施后，熱變形的情況將有所改善。但要完全消除龍門銑床的內(nèi)外熱源通常是十分困難的，甚至是不可能的。所以必須通過良好的散熱和冷卻來控制溫升，以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在龍門銑床的發(fā)熱部位強制冷卻，也可以在龍門銑床低溫部分通過加熱的方法，使龍門銑床各點的溫度趨于一致，這樣可以減少由于溫差造成的翹曲變形。

2：減少發(fā)熱龍門銑床內(nèi)部發(fā)熱時產(chǎn)生熱變形的主要熱源，應(yīng)當(dāng)盡可能地將熱源從主機中分離出去。

3：主軸箱的改進(jìn)對于龍門銑床的主軸箱，應(yīng)盡量使主軸的熱變形發(fā)生在刀具切入的垂直方向上。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響降低到最小限度。在結(jié)構(gòu)上還應(yīng)盡可能減小主軸中心與主軸向地面的距離，以減少熱變形的總量，同時應(yīng)使主軸箱的前后溫升一致，避免主軸變形后出現(xiàn)傾斜。

4：改善龍門銑床機構(gòu)在同樣發(fā)熱條件下，龍門銑床機構(gòu)對熱變形也有很大影響。如龍門銑床過去采用的單立柱機構(gòu)有可能被雙柱機構(gòu)所代替。由于左右對稱，雙立柱機構(gòu)受熱后的主軸線除產(chǎn)生垂直方向的平移外，其它方向的變形很小，而垂直方向的軸線移動可以方便地用一個坐標(biāo)的修正量進(jìn)行補償。

2011年之前所有的龍門銑床的床身兩側(cè)由立柱和橫梁架構(gòu)成門式框架，橫梁架可沿兩側(cè)的立柱上的導(dǎo)軌作升降運動。橫梁架上設(shè)有1～2個帶垂直主軸的銑頭，該銑頭可沿橫梁架導(dǎo)軌作橫向運動。兩側(cè)的立柱一側(cè)掛置有滑枕，滑枕內(nèi)安裝有水平主軸的銑頭，滑枕帶動銑頭可沿立柱導(dǎo)軌作升降運動。由于滑枕掛置于立柱的一側(cè)，這樣滑枕的自重勢必影響到龍門銑床側(cè)加工的定位精度，而且對龍門銑床的剛性影響較大。

復(fù)式龍門銑床專利目的

為了克服2011年之前銑床技術(shù)的不足，《復(fù)式龍門銑床》的目的在于提供一種提高側(cè)加工精度復(fù)式龍門銑床。

復(fù)式龍門銑床技術(shù)方案

《復(fù)式龍門銑床》其包括床身和工作臺，床身上設(shè)有導(dǎo)軌，工作臺設(shè)于導(dǎo)軌上并沿導(dǎo)軌滑動，床身兩側(cè)各設(shè)有框架式立柱結(jié)構(gòu)，雙立柱之間設(shè)有橫梁架，橫梁架上吊設(shè)有滑座，滑座內(nèi)設(shè)有可縱向伸縮的銑鏜頭，所述立柱為中空的框架式結(jié)構(gòu)，框架兩側(cè)的相對內(nèi)側(cè)面的兩側(cè)均設(shè)有導(dǎo)軌，框架兩側(cè)之間設(shè)有滑鞍，滑鞍兩側(cè)與框架兩側(cè)上設(shè)置的四根導(dǎo)軌滑動連接，并由驅(qū)動機構(gòu)帶動沿導(dǎo)軌上下滑動，滑鞍內(nèi)安裝有滑枕，滑枕內(nèi)設(shè)有帶水平銑頭的主軸，滑枕由另一驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動進(jìn)而帶動主軸沿軸向運動。

所述橫梁架上設(shè)有導(dǎo)軌，橫梁架上的滑座沿橫梁架導(dǎo)軌橫向移動。

與2011年之前技術(shù)相比，該發(fā)明在原有龍門銑床的床身兩側(cè)設(shè)置了框架式雙立柱結(jié)構(gòu)，所以使龍門銑床除了原有的立柱與橫梁架形成的龍門結(jié)構(gòu)外，兩側(cè)的框架式立柱結(jié)構(gòu)也形成龍門結(jié)構(gòu)，從而形成復(fù)式龍門結(jié)構(gòu)。且框架兩側(cè)之間的滑枕中設(shè)有銑頭，橫梁架上也設(shè)有銑鏜頭，這樣龍門銑床側(cè)加工時既能銑削零件的上方的幾何形狀，又能加工零件兩側(cè)的孔系，提高了側(cè)加工的精度。

采用該發(fā)明的結(jié)構(gòu)，框架式的立柱為中空結(jié)構(gòu)，滑鞍設(shè)于框架兩側(cè)之間，并與立柱上設(shè)置的四根導(dǎo)軌滑動連接，這樣滑鞍與滑鞍內(nèi)安裝的滑枕的重量由立柱上的四導(dǎo)軌支撐。與2011年之前技術(shù)相比，多了兩根導(dǎo)軌支撐滑鞍和滑枕的重量，使滑鞍上下滑動更加穩(wěn)定。又由于滑枕安裝在滑鞍內(nèi)，所以滑枕帶動銑頭做垂直于立柱的運動也更加的穩(wěn)定，從而提高了復(fù)式龍門銑床側(cè)加工的定位精度和剛性。

復(fù)式龍門銑床改善效果

《復(fù)式龍門銑床》采用復(fù)式龍門結(jié)構(gòu)的龍門銑床，雙立柱采用框架式中空結(jié)構(gòu)，將滑鞍和滑枕設(shè)于立柱的兩支撐柱間，且利用雙立柱上設(shè)置的四根導(dǎo)軌支撐滑鞍和滑枕的重量，解決了傳統(tǒng)的龍門銑床由于滑鞍和滑枕的自重進(jìn)而影響側(cè)加工的定位精度和剛性，從而提高復(fù)式龍門銑床側(cè)加工的定位精度、同軸度和整體剛性。同時，橫梁架上設(shè)置的銑鏜頭能對零件側(cè)面上方進(jìn)行加工，提高了側(cè)加工的精度。

2017年12月11日，《復(fù)式龍門銑床》獲得第十九屆中國專利優(yōu)秀獎。