俄亥俄州代頓市 -通過將緊湊，剛性結構與創新驅動相結合，新型五軸龍門架可提供快速，準確的數字化和加工。這個龐大的系統為汽車制造商，造船商和機身制造商帶來了前所未有的尺寸和速度組合。龍門架使制造商能夠以高達每分鐘400英寸的速度對大型零件進行數字化，將設計信息提供給CAD / CAM系統，然后在同一位置銑削零件。結合速度，尺寸和剛性，無需進行細致的手工拋光和零件磨削。在新系統開發之前，制造商手工拋光大型模具和模具。原因是：他們的加工中心通常缺乏必要的尺寸，速度或靈活性來完成這項工作。

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據報道，DMT1200系列龍門中心改變了這一切。代頓機床公司的工程師設法將看似不相容的尺寸和速度特性結合起來。盡管工作范圍測量了令人印象深刻的20×11×5英尺，但龍門架以異常高的速度移動。

為了實現他們的目標，他們在龍門的驅動系統和主軸中采用了創新設計。其中一個關鍵是采用同步帶技術的雙小齒輪變速箱。雙齒輪與齒條齒輪系統的齒條端一起工作，沿x軸在兩個方向上提供機架的線性運動。變速箱小齒輪上的可調節預載荷將“彈簧”或不合規性帶出系統，使其能夠快速加速而不會失去其位置。

然而，對驅動器設計最關鍵的是同步帶的使用。通過采用同步帶而不是特殊的傳動裝置，Dayton Machine Tool工程師G. Dan Siler大大減少了系統的慣性。

雙齒輪變速箱，半個世紀以來，通常使用特殊的齒輪傳動裝置。但是特殊的傳動裝置增加了電機區域周圍的慣性，這通常是龍門式系統慣性的最大貢獻因素。Siler估計同步帶系統將慣性減少多達60%。他說，正時皮帶技術還將變速箱的成本降低了近4萬美元。

因此，DMT1200龍門架的加速速度遠遠超過其他大型系統。雙小齒輪齒輪箱以每分鐘1200英寸的進給速度驅動龍門架，使用交流伺服電機以50英寸/秒/秒的加速度驅動龍門架。

雙齒輪變速箱也是滾珠絲杠技術的可行替代方案。由于長軸X軸行程，Siler擔心滾珠絲杠會受到“拉伸”的影響，因此會降低精度。使用雙小齒輪變速箱而不是滾珠絲杠解決了這個問題。“我們需要在大范圍內準確地加速這臺大型機器，”Siler說。“雙齒輪變速箱非常適合這種應用。”變速箱的新專利功能還可以平衡兩個方向的輸出，

為了實現機器的全方位主題，Siler還設計了一個特殊的主軸。由于兩個原因，主軸對機器的性能至關重要。首先，其緊湊的尺寸增加了剛性，這反過來又可以實現高速龍門運動和加工。其次，其廣泛的性能范圍使用戶無需更換切割頭即可加工各種材料。

Siler走遍世界，尋找一種能夠賦予主軸高速加工能力和足夠傳統加工扭矩的電動機。最終，他選擇了定制設計的交流電機和矢量驅動器，產生50馬力，運行速度高達12,000轉，在0到5,000轉/分鐘時扭矩達到95牛頓米。

該組合允許使用主軸來進行硬鋼的高速加工。由于機床客戶通常在硬質材料的高速加工過程中以12,000至35,000 rpm的速度操作刀具，因此新主軸可用于這些應用。同時，它在較低速度下的較高扭矩賦予它能夠切割從木材到鋁材的所有東西。

然而，新主軸設計的真正關鍵在于其緊湊性。在他的初步設計工作中，Siler得出結論，長度超過21英寸的主軸缺乏必要的剛性，因此可能會損害機器的目標。“為了剛度，頭部必須盡可能短，”Siler解釋說。不幸的是，沒有主軸制造商可以提供現成的單元，這些單元可以在長度小于30英寸的封裝中提供必要的性能。

結果，Siler決定設計自己的主軸。在此過程中，他將電機，主軸軸承，機頭，釋放氣缸和工具夾具裝入21英寸長的包裝中。為此，他開發了一種特殊的牽引桿。錐形牽引桿使工具夾具的拉入力增加一倍，而不需要更長或更大的彈簧。Siler使用設計為1,100磅的彈簧實現了2,100磅的拉力。在這個過程中，他從主軸的總長度上切下了大約5英寸。他通過更換釋放缸消除了剩余部分，

憑借其廣泛的性能范圍，較短的主軸使DMT1200能夠執行各種加工操作。“我們希望制造一種能夠處理從木材模具到汽車工業硬化模具的所有主軸，”Siler說。

由于DMT1200的設計，大型制造商現在可以大大縮短周期時間。主軸的廣泛操作特性消除了不斷更換頭部的需要。龍門式橫梁的創新驅動和輕量化使其能夠以超過大型系統的速度運行。并且五軸系統的剛性，速度和靈活性使其能夠以更高的主軸速度運行，同時達到大型機器通常無法實現的功能。Siler說：“大信封方法，