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          龙门铣多主轴联动动力头的优势分析

          2018-07-03
          李慎旺 刘纯祥 郭俊洪
          (唐山学院)
            摘 要:龙门铣多主轴联动动力头采用了行星齿轮结构实现了切削運动的复合,具有刀盘在低转速下就能实现高速切削、切削力小、刀具的寿命长和高的效率等优势,特别适合于难加工材料及超大型零件尤其是大型薄壁零件的切削加工。
            关键词:多主轴联动;高速切削;切削力;刀具寿命
            0.引言
            工业制造是国民经济的重要支柱,是实现发展升级的国之重器,是国民经济主导产业和战略性产业,其发展水平是衡量一个国家和地区科技进步和综合竞争力的重要标志,制造业的兴衰印证的是大国的兴衰,没有强大的制造业就不可能成为经济强国。根据现代机械加工高速高效、高精度、高柔度、复合、智能和绿色化发展总趋势,研发新的高端加工装备是切削加工领域的一个重要课题,具有重大的理论和现实意义。
            1.龙门铣多主轴联动动力头
            如图1所示,将主电机、齿数分别为Z1、Z2的一对齿轮、主轴、刀盘(行架)、调速电机、齿数分别为Z3、Z4的一对锥齿轮、中心轮、行星轮、立铣刀、箱体和辅助支撑组成的部件称为“龙门铣多主轴联动动力头”,“龙门铣多主轴联动动力头”的刀盘(行架)由于转速较低,因此可在刀盘(行架)和箱体之间加辅助支撑以提高刀盘(行架)的刚度和回转精度。
            “龙门铣多主轴联动动力头”可直接安装于龙门铣床上如图2所示,图2所示的设备称为“多主轴联动龙门铣”。
            2.龙门铣多主轴联动动力头的优势分析
            由于切削是由螺旋刃立铣刀下部的螺旋切削刃完成的且边旋转边切入工件,所以较直刃直接切入工件有效地降低了切削力、减小了切削热,同时八根螺旋刃立铣刀间断切削工件即每根螺旋刃立铣刀在加工过程都有切削工件时间和不切削工件时间,这有利于散热,这样龙门铣多主轴联动动力头既降低了切削力,又减小了切削热,同时散热效果又好。
            龙门铣多主轴联动动力头铣削的实际切削速度是螺旋刃立铣刀的速度与刀盘的速度的合成,因此当螺旋刃立铣刀的速度取一较大值时,刀盘的速度取一较小值就能实现高速切削,即龙门铣多主轴联动动力头的刀盘在低转速下就能实现高速切削,这有效地解决了高速切削领域大型刀盘的动平衡和可靠性难题。
            龙门铣多主轴联动动力头将总磨损量平均到了不同螺旋刃立铣刀的不同的切削刃上,从而提高了整个刀具的寿命,这从方法上解决了难加工材料加工中刀具寿命短的难题。
            龙门铣多主轴联动动力头可以通过增加螺旋刃立铣刀的数量和提高螺旋刃立铣刀的转速来提高加工效率和材料的去除率,因此具有高的效率和高的材料的去除率。
            综上所述,龙门铣多主轴联动动力头具有刀盘在低转速下就能实现高速切削、切削力小、刀具的寿命长和具有高的效率和高的材料去除率等优势,特别适合于难加工材料及超大型零件尤其是大型薄壁零件的切削加工。
            结论
            龙门铣多主轴联动动力头采用了行星齿轮结构实现了切削运动的复合,具有刀盘在低转速下就能实现高速切削、切削力小、刀具的寿命长和高的效率等优势,特别适合于难加工材料及超大型零件尤其是大型薄壁零件的切削加工。
            参考文献
            [1]Shenwang Li,Xibin Wang,LijingXie,Siqin Pang,Song Peng,Zhiqiang Liang,Li Jiao. The Milling-milling Machining Method and Its Realization..International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2015,76:1151–1161.
            [2]Schulz H,Spur G. High speed turn-milling—a new precision manufacturing technology for the machining of rotationally symmetrical workpieces[J]. CIRP Annals-Manufacturing Technology,1990,39(1):107-109.
            [3]Choudhury S K,Mangrulkar K S. Investigation of orthogonal turn-milling for the machining of rotationally symmetrical work pieces[J]. Journal of Materials Processing Technology,2000,99(1):120-128.
            [4]Pogacnik M,Kopac J. Dynamic stabilization of the turn-milling process by parameter optimization[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part B:Journal of Engineering Manufacture,2000,214(2):127-135.
          来源:《中国新技术新产品》2017年23期
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