数控龙门深孔钻床的设计分析.pdf

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1、数控龙门深孔钻床的设计分析谭德宁滕云(德隆集团机床有限责任公司技术开发中心，山东德州253003)摘要：通过对数控龙门深孔钻床的分析。提出了机械结构设计和数控系统的改造设计。运用机电一体化知识进行改进设计，总体上提出了双光栅检测，伺服液压缸、液压阀控制，钢丝绳调整横梁和动力头的平衡，数控系统进行差值比较，达到微量补偿的方法。关键词：机械结构设计双光栅检测数控系统与平衡补偿DesignAnalysisofCNCGantryDeepholeDrillingMachineTANDening，TENGYunfCenterDepartmentofTechnologyDelongGroupMach

2、ineToolCo．，Ltd．，Development，ShandongDezhou253003，CHN)Abstract：Inthepaper，byanalysisofCNCgantrydeepholedrillingmachine，whatproblemmachinestructuralde—signandCNCsystemrefittingdesignareproposed．Mechatronicsisusedredesign，theproblemispro—poseddoublelightscreendetectingonthewhole。serv0hydrauliccylin

3、dersandservohydraulicvalvescontrol，thesteelropeadjustbalanceoflevelgirderandpowerdevice，CNCsystemiscomparingdevia—tionnumble，ithasachievedwayofshredcompensation．Keywords：MachineStructuralDesign；DoubleLightScreenDetecting；CNCSystemandBalanceCompensation数控龙门深孔钻床是一种自主创新的专用机床，(5)工作台运动，两个深孔钻削动力头装置横向填

4、补了国内空白；这里对与龙门刨床相似的结构不再运动，横梁上下垂直运动，钻杆箱垂直进给运动均为交阐述，主要进行机床的结构创新设计和数控系统分析。流伺服电动机驱动。该专机适用于加工大型圆盘类零件，主要技术规格及(6)集屑箱，收集钻削后的切屑。参数如下：最大钻孔直径30mm，最大钻削深度500(7)数控系统，机电合一，提高机床的内部质量。mm；工作台面尺寸2．5mx1．6m，工作台行程2．5m，承重可达10t的滑动贴塑导轨，为滚珠丝杠传动；横梁行程0．6m，带贴塑滑动导轨的立柱，立柱最大移动尺0弓寸2m，横梁垂直运动采用滚珠丝杠；横梁上钻削动力0~o头左右运动为滚珠丝杠传动。1数控龙门深孔钻床

5、总体要求(1)试件为大连抚顺炼油厂加工零件：换热器管材料：40Cr板孔的深孔钻削。每件上有160个+20mmx350mm图1加工试件的孔。如图1所示。(2)动梁龙门式、双深孔钻削动力装置的数控机2提高钻孔位置度的措施床。主机总体结构与龙门刨床比较相似，见图2。(3)工作台水平运动(向)，横梁上下垂直运动该机床的外观总体装配图如图2所示。(z向)，深孔钻削动力头装置横向运动(y向)，钻杆深孔钻削有这么一个特点：孔的尺寸公差及表面箱垂直方向进给运动，对管板坐标孔进行加工。粗糙度由深孔钻刀具本身保证；孑L的位置度与导向架、(4)横梁垂直运动导轨采用帖塑滑动导轨。刀具有关；各孑L之间的孔距与机

6、床的位置控制有关。·69·设计与研究Des_目nandReseaO1l1一光栅尺；2-直线导轨；3一光栅尺；4一平衡油缸；5一横梁平衡块；6一滑轮；7—钻削动力头；8一数控系统；9一调节横梁水平油缸；1O一横梁；11—储屑车；12一工作台。图2总体装配图将数控系统、直线导轨及其光栅，简单地拼凑起来，并与失败的关键。第一个问题是因为倾覆力矩产生前后不能提高数控龙门深孔钻床的工作精度，如何提高机方向导向套位置度偏差，可以采用反向预倾斜的方法床的内在质量是需要解决的首要问题。来实现补偿。总装时测量出因倾覆力矩产生的倾斜从图3的局部视图可以看出：深孑L钻动力头和横量，将立柱与横梁之间的横梁拖板

7、再卸下来，刮掉相应梁虽然采取了平衡装置，但钻孔中心线与龙门立柱问的部分，上部比下部多刮一些(约0．03～0．05mm)，的导轨面距离L太大，深孔钻动力头的重量达2t左使动力头钻杆轴心线相对于立柱导轨面略成抬头状。右，横梁10t左右，它们的重心与立柱垂直导轨形成一由于立柱与横梁之间只有在安装和拆卸工件时才相对倾覆力矩，长期使用会使立柱与横梁导轨结合面横梁运动，所以立柱与横梁导轨结合面下部磨损很慢，一般一侧的下部磨损快，导致动力头钻杆轴心线即导向架