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

如圖1或圖2所示，《復式龍門銑床》包括床身1和工作臺2，床身1上設有導軌3，工作臺2設于導軌3上并沿導軌3滑動，床身1兩側各設有框架式立柱結構4，雙立柱4之間設有橫梁架5，橫梁架5上吊設有滑座7，滑座7內(nèi)設有可縱向伸縮的銑鏜頭6，所述立柱4為中空的框架式結構，框架兩側的相對內(nèi)側面的兩側均設有導軌41，框架兩側之間設有滑鞍8，滑鞍8兩側與框架兩側上設置的四根導軌41滑動連接，并由驅動機構12帶動沿導軌41上下滑動，滑鞍8內(nèi)安裝有滑枕9，滑枕9內(nèi)設有帶水平銑頭的主軸10，滑枕9由另一驅動機構11驅動進而帶動主軸沿軸向運動。

所述橫梁架5上設有導軌51，橫梁架5上的滑座7沿橫梁架導軌51橫向移動。與2011年之前技術相比，該發(fā)明在原有龍門銑床的床身1兩側設置了框架式雙立柱結構4，所以使龍門銑床除了原有的立柱與橫梁架形成的龍門結構外，兩側的框架式立柱結構4也形成龍門結構，從而形成復式龍門結構。且框架兩側之間的滑枕9中設有銑頭，橫梁架5上也設有銑鏜頭6，這樣龍門銑床側加工時既能銑削零件的上方的幾何形狀，又能加工零件兩側的孔系，提高了側加工的精度。

采用該發(fā)明的結構，框架式的立柱4為中空結構，滑鞍8設于框架兩側之間，并與立柱4上設置的四根導軌41滑動連接，這樣滑鞍8與滑鞍8內(nèi)安裝的滑枕9的重量由立柱4上的四導軌41支撐。與2011年之前技術相比，多了兩根導軌41支撐滑鞍8和滑枕9的重量，使滑鞍8上下滑動更加穩(wěn)定。又由于滑枕9安裝在滑鞍8內(nèi)，所以滑枕9帶動銑頭做垂直于立柱4的運動也更加的穩(wěn)定，從而提高了復式龍門銑床側加工的定位精度和剛性。

該發(fā)明中，當復式龍門銑床進行加工時，由橫梁架5上的銑鏜頭6對零件上方進行加工，滑枕9中的銑頭10對零件兩側的孔系進行加工。

《復式龍門銑床》其包括床身和工作臺，床身上設有導軌，工作臺設于導軌上并沿導軌滑動，其特征在于：床身兩側各設有框架式立柱結構，雙立柱之間設有橫梁架，橫梁架上吊設有滑座，滑座內(nèi)設有可縱向伸縮的銑鏜頭，所述立柱為中空的框架式結構，框架兩側的相對內(nèi)側面的兩側均設有導軌，框架兩側之間設有滑鞍，滑鞍兩側與框架兩側上設置的四根導軌滑動連接，并由驅動機構帶動沿導軌上下滑動，滑鞍內(nèi)安裝有滑枕，滑枕內(nèi)設有帶水平銑頭的主軸，滑枕由另一驅動機構驅動進而帶動主軸沿軸向運動；滑鞍與滑鞍內(nèi)安裝的滑枕的重量由立柱上的四導軌支撐；滑枕帶動銑頭做垂直于立柱的運動；將滑鞍和滑枕設于立柱的兩支撐柱間。

兩側的框架式立柱結構也形成龍門結構；且框架兩側之間的滑枕中設有銑頭，橫梁架上也設有銑鏜頭。

橫梁架上的銑鏜頭對零件上方進行加工，滑枕中的銑頭對零件兩側的孔系進行加工；所述橫梁架上設有導軌，橫梁架上的滑座沿橫梁架導軌橫向移動。

圖1是《復式龍門銑床》的結構示意圖。

圖2是該發(fā)明雙立柱與橫梁架形成的龍門的結構示意圖。

復式龍門銑床專利目的

為了克服2011年之前銑床技術的不足，《復式龍門銑床》的目的在于提供一種提高側加工精度復式龍門銑床。

復式龍門銑床技術方案

《復式龍門銑床》其包括床身和工作臺，床身上設有導軌，工作臺設于導軌上并沿導軌滑動，床身兩側各設有框架式立柱結構，雙立柱之間設有橫梁架，橫梁架上吊設有滑座，滑座內(nèi)設有可縱向伸縮的銑鏜頭，所述立柱為中空的框架式結構，框架兩側的相對內(nèi)側面的兩側均設有導軌，框架兩側之間設有滑鞍，滑鞍兩側與框架兩側上設置的四根導軌滑動連接，并由驅動機構帶動沿導軌上下滑動，滑鞍內(nèi)安裝有滑枕，滑枕內(nèi)設有帶水平銑頭的主軸，滑枕由另一驅動機構驅動進而帶動主軸沿軸向運動。

所述橫梁架上設有導軌，橫梁架上的滑座沿橫梁架導軌橫向移動。

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

采用該發(fā)明的結構，框架式的立柱為中空結構，滑鞍設于框架兩側之間，并與立柱上設置的四根導軌滑動連接，這樣滑鞍與滑鞍內(nèi)安裝的滑枕的重量由立柱上的四導軌支撐。與2011年之前技術相比，多了兩根導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，從而提高了復式龍門銑床側加工的定位精度和剛性。

復式龍門銑床改善效果

《復式龍門銑床》采用復式龍門結構的龍門銑床，雙立柱采用框架式中空結構，將滑鞍和滑枕設于立柱的兩支撐柱間，且利用雙立柱上設置的四根導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而影響側加工的定位精度和剛性，從而提高復式龍門銑床側加工的定位精度、同軸度和整體剛性。同時，橫梁架上設置的銑鏜頭能對零件側面上方進行加工，提高了側加工的精度。

2011年之前所有的龍門銑床的床身兩側由立柱和橫梁架構成門式框架，橫梁架可沿兩側的立柱上的導軌作升降運動。橫梁架上設有1～2個帶垂直主軸的銑頭，該銑頭可沿橫梁架導軌作橫向運動。兩側的立柱一側掛置有滑枕，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軌作升降運動。由于滑枕掛置于立柱的一側，這樣滑枕的自重勢必影響到龍門銑床側加工的定位精度，而且對龍門銑床的剛性影響較大。

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運動不是主運動，而是進給運動，而銑刀的旋轉運動是主運動。

龍門銑床結構

龍門銑床由門式框架、床身工作臺和電氣控制系統(tǒng)構成。

門式框架由立柱和頂梁構成，中間還有橫梁。橫梁可沿兩立柱導軌作升降運動。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150千瓦）、變速機構、操縱機構和主軸部件等。

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

龍門銑床還有一些變型以適應不同的加工對象。

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）能作軸向機動進給并有運動微調(diào)裝置,微調(diào)速度可低至5毫米/分。可進行鏜孔及銑削作業(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有X軸導軌，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軸導軌上。Z軸導軌，裝設于龍門架上。橫梁，該橫梁裝設有一Z軸拖板，橫梁通過該Z軸拖板而活動夾持于該Z軸導軌上，橫梁上還裝設有Y軸導軌。　銑削裝置，龍門銑床銑削裝置活動裝設于該Y軸導軌上，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。

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重。

為了減少熱變形，在龍門銑床結構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，應當盡可能地將熱源從主機中分離出去。

3：主軸箱的改進對于龍門銑床的主軸箱，應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。在結構上還應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：改善龍門銑床機構在同樣發(fā)熱條件下，龍門銑床機構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有可能被雙柱機構所代替。由于左右對稱，雙立柱機構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的修正量進行補償。

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。