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桥式龙门加工中心介绍

桥式龙门加工中心介绍

桥式龙门加工中心是近年来新出现的高速高精龙门加工中心品种,起源于国外,目前国内生产厂家不多。以下是概念性的介绍,具体的性能量化要看各个机床厂家的产品。

在数控机床还没有出现的蛮荒年代,龙门铣床主要用于重型切削,对精度和光洁度要求不高,加工特点是大切深慢走刀,中切深快进给的桥式结构铣床没有什么用武之地。

到了人们生活品味越来越高的今天,对精致美观的追求甚至超过了对产品功能的要求,这也就要求工作母机的精度越来越高。同时,生产成本的压力希望机床的切削效率越高越理想。高精度、高效率的期望同样落在了龙门加工中心的身上。桥式龙门加工中心应运而生,国外高速龙门的结构普遍采用桥式,国内用户对桥式的认知度不高导致很少有厂家生产,模具行业对桥式龙门加工中心的应用相对多一些。

什么是桥式龙门加工中心?工作台固定,横梁在两个高架桥上移动的加工中心即为桥式龙门加工中心,也称为高架桥式龙门加工中心。有朋友认为桥式龙门加工中心是动梁龙门加工中心的一种,这是不正确的理解,动梁龙门指的是横梁在立柱上移动的结构,实际上,桥式龙门加工中心是动柱式龙门加工中心的变型。

把动柱式龙门加工中心的导轨部分升高成高架桥,截掉动柱的两根柱子,不就是桥式龙门加工中心?为什么这样做是有道理的,高效率要求运动高速,截掉动柱的两根柱子后,运动部分只剩下一个横梁,重量大大降低,高速进给成为了可能,运动部分的轻量化也降低了滚珠丝杆的驱动负荷、减少了滚珠丝杆和直线导轨的磨损量,精度也相应得到了提高。高架桥结构也增加了机床承重部分的刚性,可以很好的避免横梁快速运动和主轴高速运转时容易发生的震颤现象。
节省空间是动柱式龙门加工中心的砖利,这个特点也遗传给了桥式龙门加工中心。定梁式龙门加工中心的工作台是移动的,2米工作台需要4米的基座,占用面积倍增。而桥式龙门加工中心的工作台是固定的,工件不动,2米的工件就可以放在2米的工作台和基座上加工。工作台不动也让动柱和桥式龙门加工中心的承载能力大了很多,理论上只要工件重量不压塌工作台就可以承受。定梁式龙门加工中心的承重能力主要看两根导轨的支撑力,传统上使用卸荷结构增强工作台的承重能力,但还是和桥式龙门的天生神力相差甚远。


结构和性能的改变相应带来了制造难度的增加。两个高架桥的导轨平面和工作台平台的平行度很难保证,三个平面之间的距离很远,很难制造和调试。动梁式龙门加工中心工作台驱动是单滚珠丝杆、单伺服电机,驱动很平稳,而桥式龙门加工中心的横梁X向移动需要双滚珠丝杆、双伺服电机驱动,两台伺服驱动电机的同步性,两根滚珠丝杆的装配平行度都是难题,个人认为用直线电机可以替代丝杆和伺服电机,装配难度会降低。


桥式龙门加工中心决对不是碗美无缺的机型,一件事物总有其两面性。桥式龙门加工中心虽然可以承载庞然大物,但由于横梁自身重量相对偏轻(常规龙门的横梁和龙门框为一体,自重大),横梁的抗弯能力、抗扭刚度偏弱,被吃刀量不能太大,即切深不能太大。说的通俗一点,桥式龙门的高刚性体现在承重部分,运动部分的刚性弱于常规龙门。此外,高架桥会阻挡操作者的视线,妨碍安装工件、对刀、调整等操作动作,蕞理想的方法是安装刀具对刀仪、工件测量仪等在线测量设备来消除影响。高架桥对大型工件的吊装也会产生一定的不便。


桥式龙门加工中心的正确使用方法是:中切深或者小切深,高转速,快速进给,这样才能体现其高效的英雄本色。



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