根據(jù)工廠實際生產(chǎn)和產(chǎn)品開發(fā)的需要晰淋，大連機車車輛廠決定引進一臺高水平的龍門加工中心用于加工柴油機機體宇整。為此晌坤，我們曾多次與德國程奠、法國丈牢、日本及西班牙等國家的十幾個龍門加工中心制造商進行了廣泛深入的技術(shù)交流祭钉，充分了解當代高水平龍門加工中心的結(jié)構(gòu)特點及先進性能，從十幾個生產(chǎn)廠家中挑選出性能價格比高的機床作為設(shè)備選型的候選對象冒侧，并綜述如下硫缓，借同行參考抄刁。
1 工作臺
龍門加工中心的工作臺基本上是長方形的阿赞。工作臺、床身祈哆、立柱漩跋、橫梁和滑枕等大鑄件采用米漢納鑄鐵，鑄件內(nèi)腔系蜂巢式復合排列結(jié)構(gòu)帆速，設(shè)計先進阁檀，均經(jīng)時效及二次回火處理，消除殘留內(nèi)應力使材質(zhì)穩(wěn)定互愚，確保工件加工精度的穩(wěn)定及機床壽命羞喻。
- 工作臺的類型
- 工作臺是裝卸工件的地方。由于柴油機機體重量約為6t千覆，需要用吊車裝卸区膨，裝卸時間較長。為了減少輔助時間姑裂，采用雙工作臺馋袜。工作臺分為串聯(lián)工作臺和交換工作臺兩種類型。串聯(lián)的兩個工作臺既可以自動結(jié)合用于加工較大舶斧、較長的工件欣鳖，又可以自動分離用其中的一個工作臺進行加工，用另一個工作臺進行工件的裝卸和調(diào)整茴厉，以提高機床的實際使用效率泽台。這種類型的工作臺的優(yōu)點是承載量大、結(jié)構(gòu)簡單矾缓、價格低怀酷，缺點是占地面積大。交換工作臺一般采用托盤交換方式而账，承載量小胰坟、結(jié)構(gòu)復雜、價格高泞辐、占地面積小笔横。
- 導軌型式
- 導軌用于承受工作臺和工件的負載及引導工作臺做直線運動，分為靜壓導軌和滾動導軌兩種形式咐吼。靜壓導軌采用液壓方式要茴，其優(yōu)點是摩擦系數(shù)極小瞧佃，無粘結(jié)滑移現(xiàn)象；導軌面局部的凹凸不影響移動精度携侮；非接觸引導無軌面磨損袭甲；移動時無噪音；受溫度變化的影響較幸獭赊蚁；有吸收共振的功能；剛性較好几馁。其缺點是需要有氣壓或油壓供應某尘；軌面需耐蝕。為了在大承載量的時候進行高精度加工钙阐，采用相對載荷變化油膜厚度不變的定壓比閥式的靜壓導軌厦鸠，并采用高效、高精度進給的靜壓蝸桿齒條傳動颁吭。滾動導軌分為滾柱導軌和滾珠導軌塘坛，直線滾柱導軌比滾珠導軌剛度高，阻尼性能也更好殃恒。滾動導軌的滾動體采用德INA公司的產(chǎn)品植旧，由該公司將滾動體預裝在支架里，每個支架可以接受135kN的動載荷或305kN的靜載荷芋类。龍門加工中心制造商在安裝滾動導軌時隆嗅，根據(jù)工作臺的結(jié)構(gòu)和被加工的工件，在600mm～1000mm的范圍內(nèi)調(diào)整滾動體支架的間距侯繁，而無需用戶調(diào)整和維護胖喳。
2 龍門
龍門由一個橫梁和兩個立柱構(gòu)成。分為橫梁固定贮竟、橫梁靠定位塊鎖定分段升降和橫梁任意升降三種類型丽焊。橫梁固定型結(jié)構(gòu)機床剛性好，但不適合加工高大的工件咕别，因為在加工靠近工作臺面的工件部位時技健，滑枕伸出長度過大，加工剛性較差惰拱，影響加工尺寸精度雌贱；橫梁靠定位塊鎖定分段升降型結(jié)構(gòu)機床剛性較好，但橫梁升降運動不能與滑枕上下移動聯(lián)動搜栽，且操作較復雜爸桨；橫梁任意升降型結(jié)構(gòu)橫梁升降運動可以與滑枕上下移動聯(lián)動，加工范圍較廣，適合新產(chǎn)品開發(fā)评梁。立柱和橫梁的橫截面為矩形粉怯，剛性好，可耐重切削并長期保持高精度责肯。主軸箱在橫梁上的導軌有自重平衡裝置险朴，其動作靈活、迅速且準確诬翩。由于主軸箱左右移動時使宽，橫梁升降用滾珠絲杠所受負載有變動，使精度降低价秉，所以采用配置在橫梁左右兩側(cè)的油缸來平衡主軸箱左右移動造成的變動負載和橫梁本身的自重材光，以提高機床的精度暮态。
3 滑枕
滑枕從結(jié)構(gòu)上可分為開式和閉式兩種型式鹦赎。開式結(jié)構(gòu)的滑枕通過壓板夾緊在主軸箱上，滑枕的截面積大误堡；閉式結(jié)構(gòu)的滑枕被夾緊在主軸箱內(nèi)古话，滑枕的截面積小。主軸箱內(nèi)有液壓平衡裝置锁施，使滑枕上下移動靈活陪踩，可實現(xiàn)強力重切削。主軸滑枕內(nèi)部采用強制內(nèi)冷卻悉抵，即使作長時間連續(xù)重切削肩狂，也可保持高精度±咽危滑枕的行程以滿足工件側(cè)面下部的加工要求為宜傻谁，不宜太長，以免影響加工時的機床剛度列粪。自動更換附件頭裝置采用大直徑的鼠齒盤和強力液壓夾緊機構(gòu)审磁，動作簡單，附件頭可進行重切削岂座，主軸的分度簡單準確态蒂。當鼠齒盤齒數(shù)為72時，主軸的最小分度為5o;當鼠齒盤齒數(shù)為144時拉诲，主軸的最小分度為2.5o赤蚜。主軸可進行空轉(zhuǎn)，定心威卑、換刀很方便屁爵。滑枕采用一體型的結(jié)構(gòu)，以提高機床的剛性生香。
4 刀庫
刀庫的基本型式有轉(zhuǎn)塔型舌捡、輪鼓型和鏈長型三種。轉(zhuǎn)塔型刀庫的刀具儲存在一個轉(zhuǎn)塔上藐病，通過主軸旋轉(zhuǎn)選刀渐位，沒有換刀臂，刀具數(shù)量有限赏庙，一般僅用于小型機床栋昙；輪鼓型刀庫的刀具儲存在一個圓型輪鼓的圓周上，通過輪鼓旋轉(zhuǎn)選刀鸯乃，使用較普遍鲸阻；鏈條型刀庫的刀具儲存在類似鏈條的環(huán)節(jié)上，通過鏈輪驅(qū)動選刀缨睡，刀庫外形變化較多鸟悴，可適用于大、中奖年、小型機床细诸。大型龍門加工中心多采用立式鏈條型刀庫。刀庫配置在立柱的側(cè)面陋守，利用具有雙夾持器的走行機械手自動進行垂直主軸和水平主軸的刀具交換震贵，以減少刀具交換的非加工時間。ATC(自動換刀具)裝置采用固定地址自由選擇換刀水评，即使工件發(fā)生更換猩系，也不必每次更換刀庫中的刀具，程序的編制和修改容易中燥。ATC裝置的結(jié)構(gòu)緊湊寇甸，不需要太大的占地面積。
5 附件頭庫
大型復雜零件的加工通常需要很多附件頭褪那。附件頭根據(jù)工件的加工要求進行特殊設(shè)計牵深，一般分為直角頭、加長頭喷围、特殊角度頭及萬能頭等粉越。附件頭庫可以容納很多附件頭，附件頭的更換方式分為半自動和自動兩種型式码杆。半自型的附件頭旋轉(zhuǎn)在帶滑輪的小車上薄罕，由操作工沿著軌道將其推到一個固定位置上，再通過機械手更換磁应；自動型可以自動交換附件頭妆崇，減輕工人的勞動強度，提高機床的自動化水平。
6 數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)一般采用德國SIEMENS公司的SINUMERIK840C和840D或日本FANUC公司的15猜休、16系列军霸，數(shù)控軸采用全閉環(huán)控制。進給系統(tǒng)采用大扭矩低慣量的交流伺服電機飞灰，通過大導程的精密滾珠絲杠實現(xiàn)快速進給幻彪。機床進給的最高分辨率可達0.001mm/pulse,為了保證高精度機床的反饋檢測的高分辨率，作為控制系統(tǒng)反饋檢測元件的脈沖編碼器卵渴，也從每轉(zhuǎn)2萬脈沖增至每轉(zhuǎn)10萬脈沖慧域。測量系統(tǒng)一般采用德國HEIDENHAIN公司的密封線性測量系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)編碼器±硕粒控制軸由X軸(工作臺縱向移動)昔榴、Y軸(主軸箱橫向移動)、Z軸(主軸滑枕上下移動)和W軸(橫梁升降)構(gòu)成碘橘』ザ控制軸采用精密滾珠絲杠和預載雙螺母傳動，無間隙蛹屿，動作靈活屁奏，可長期保持高精度。
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| ISO標準
| VDI標準
| NMTBA標準
| JIS標準
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| 目標點數(shù)
| 2米以內(nèi)：5點/m,大于2米點數(shù)增加
| 與軸向長度有關(guān)错负，至少5點
| 未規(guī)定，但舉例中為20點
| 與長度有關(guān)勇边，1米以內(nèi)：1點/50mm;以后：1點/100mm
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| 每點測量次數(shù)
| 每個方向至少5次
| 每個方向每米10次
| 至少7次
| 定位精度每個方向測1次犹撒，重復定位精度測7次
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| 單向/雙向趨近
| 建議采用雙向
| 建議采用雙向
| 建議采向單向
| 建議采用雙向
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| 定位精度
| 不考慮位置和運動方向，取X+3∑和X-3∑極限值之間的最大差值
| 與ISO標準相類似畴垃，用“定位不精確度”表示
| 與ISO標準相類似栈站，用“精度”表示
| 與另三者中的任一個都不同，取任意實際位置和目標位置之間測出的最大變化量
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| 重復定位精度
| 取各目標位置上的最大離散值
| 與ISO標準相類似
| 與ISO標準相類似
| 與另三者中的任一個都不同鲫畸，取目標位置的最大離散值的一半再加上± |
7 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歇刺。精度通常用它的反面—與理想狀態(tài)之間的偏差(簡稱誤差)來表示，誤差越小霜宙，則精度越高章慌。一般來說，精度是指一臺機床的刀尖到達程序所設(shè)定的目標的能力堕武。當判斷一臺數(shù)控機床的精度高低時恳繁，首先必須確定其采用哪種精度檢驗標準。目前主要有四種精度檢驗標準夫泛，即國際標準(ISO)擎骄、德國通則(VDI/DGQ3441)、美國機床制造者協(xié)會(現(xiàn)更名為美國制造技術(shù)協(xié)會)標準(NMTBA)和日本工業(yè)標準(JIS)。日本機床制造商往往采用JIS標準隔屠，美國機床制造商通常采用NMTBA標準凹蜂，歐洲特別是德國機床制造商常參照VDI/DGQ3441通則，目前只有較少的機床制造商采用ISO標準阁危。同一臺機床炊甲，根據(jù)JIS標準得出的精度大大高于根據(jù)其他三種標準得出的精度。上述四種標準主要區(qū)別于①目標點數(shù)欲芹；②移動次數(shù)卿啡；③移動是單向(從同一方向)趨近還是雙向(從兩個方向)趨近；④最重要的是如何計算精度和其他術(shù)語值菱父。詳見附表颈娜。
8 結(jié)語
綜上所述，一般地說浙宜，日本制造的龍門加工中心與歐美特別是德國制造的龍門加工中心相比官辽，有一定的差距。日本的機床精度粟瞬、剛度比德國的低同仆，使用壽命比德國的短，主軸電機功率也比德國的小裙品，但日本的機床占地面積比德國的小俗批，機床價格也比德國的低。
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