專利名稱：一種數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床，特別涉及一種數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)
te衣且ο
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展，精密和超精密加工技術(shù)的重要性日益凸顯。數(shù)控機(jī)床作為制造業(yè)的重要裝備，也面臨了新時(shí)代的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。提高數(shù)控機(jī)床的精度是提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。落地鏜銑床最主要的結(jié)構(gòu)特征是采用懸臂式滑枕工作部件。滑枕工作時(shí)處于懸伸狀態(tài)，且工作行程越大，其最大懸伸量也越大。由于滑枕自身及其主軸等附件的重量因素， 滑枕在伸出過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生撓曲變形，引起機(jī)床主軸和刀具的角度誤差和位移誤差，從而影響機(jī)床的加工精度。因此必須對(duì)滑枕?yè)锨冃尾扇∵m當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施，以保證整個(gè)機(jī)床的加工精度?，F(xiàn)有的補(bǔ)償方法有1.主軸箱中心位移補(bǔ)償，通過(guò)油缸改變鋼絲繩的長(zhǎng)度，使重心位置在垂直面內(nèi)升
尚ο2.滑枕變形補(bǔ)償，通過(guò)滑枕上面兩對(duì)稱油缸拉緊，通過(guò)作用力增加滑枕剛度，使滑枕有被拉直的趨勢(shì)，減小滑枕?yè)锨冃瘟俊?.安裝附件補(bǔ)償，在滑枕底部設(shè)置油腔，增大其壓力，抬高滑枕，起到補(bǔ)償?shù)淖饔谩?.主軸箱變壓液壓腔補(bǔ)償，在主軸箱滑枕導(dǎo)軌板上下斜對(duì)面分別設(shè)置變壓器靜壓腔，將其分成兩組變壓靜壓腔，并分別與兩組液壓阻尼體及比例減壓閥相連，通過(guò)控制系統(tǒng)改變變壓靜壓腔的油壓實(shí)現(xiàn)滑枕前端抬高進(jìn)行補(bǔ)償。前三種補(bǔ)償方式的不足之處是，主要通過(guò)主軸箱或滑枕因外力而產(chǎn)生的變形來(lái)補(bǔ)償，往往會(huì)產(chǎn)生主軸箱變形過(guò)大而滑枕卻沒(méi)有得到補(bǔ)償?shù)那闆r，而且補(bǔ)償量無(wú)法精確控制，補(bǔ)償精度低。第四種方式較前三種方式具有補(bǔ)償范圍廣，精度高的特點(diǎn)，但其變壓液壓腔油壓控制方式較為繁瑣，不易實(shí)施。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于一種數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置，采用主軸箱液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)和滑枕內(nèi)部的液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)雙重補(bǔ)償，具有補(bǔ)償范圍較大，補(bǔ)償效果和精度好的特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置，包括主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)和滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；其中，主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，包括，補(bǔ)償液壓缸，設(shè)置于運(yùn)行于立柱導(dǎo)軌上的主軸箱上端面一側(cè)，即相對(duì)于主軸箱吊點(diǎn)的另一側(cè)，該吊點(diǎn)設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱重心位置；第一、第二定滑輪，其中，第一定滑輪通過(guò)固定支架設(shè)置于對(duì)應(yīng)補(bǔ)償液壓缸側(cè)的立柱一側(cè)頂部或上部，第二定滑輪通過(guò)固定支架設(shè)置于與第一定滑輪對(duì)角側(cè)的立柱頂部或上部；滑輪組，設(shè)置于對(duì)應(yīng)第二定滑輪的立柱側(cè)面底部；鋼絲繩，一端連接于補(bǔ)償液壓缸的活塞桿端部，另一端繞過(guò)第一、第二定滑輪及滑座連接于立柱側(cè)面上；滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，包括，兩根拉桿，分別設(shè)置于滑枕內(nèi)上部?jī)蓚?cè)，拉桿一端位于滑枕前端孔內(nèi)，另一端通過(guò)鎖緊螺母固定于滑枕內(nèi)部后端；兩個(gè)油缸組，分別對(duì)應(yīng)兩根拉桿，每個(gè)油缸組至少兩個(gè)補(bǔ)償油缸，兩個(gè)補(bǔ)償油缸串聯(lián)設(shè)置于拉桿伸出的滑枕后端部，缸體連接于滑枕，油缸活塞套設(shè)于拉桿，并與拉桿連接；若干電液比例閥，分別設(shè)置于上述補(bǔ)償液壓缸和補(bǔ)償油缸的控制油路，并通過(guò)放大器與數(shù)控系統(tǒng)可編程邏輯控制器電氣連接；一檢測(cè)滑枕伸出時(shí)前端下垂變形量的位置檢測(cè)元件，連接數(shù)控系統(tǒng)控制單元；該位置檢測(cè)元件的檢測(cè)值通過(guò)可編程邏輯控制器計(jì)算將控制信號(hào)經(jīng)電子放大器放大傳送至電液比例閥對(duì)補(bǔ)償液壓缸和油缸組進(jìn)行控制。進(jìn)一步，所述的滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中每個(gè)油缸組設(shè)三個(gè)補(bǔ)償油缸，串聯(lián)設(shè)置于拉桿后端的滑枕后端部。所述的位置檢測(cè)元件采用光柵尺。當(dāng)滑枕下垂時(shí)，補(bǔ)償油缸活塞移動(dòng)，使活塞桿變長(zhǎng)(微變量)，拉桿給滑枕提供一個(gè)拉力，拉力的大小是隨著滑枕伸出的長(zhǎng)度線性增加，來(lái)補(bǔ)償滑枕的懸臂變形誤差。通過(guò)主軸箱上設(shè)補(bǔ)償液壓缸，通過(guò)與補(bǔ)償液壓缸活塞桿連接鋼絲繩，經(jīng)滑輪組至主軸箱下固定，由數(shù)控系統(tǒng)可編程邏輯控制器PLC根據(jù)主軸箱傾角大小，通過(guò)電液比例閥的控制，實(shí)現(xiàn)主軸箱傾角補(bǔ)償。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.采用主軸箱液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)和滑枕內(nèi)部的液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)相結(jié)合，避免了主軸箱變形過(guò)大而滑枕卻沒(méi)有得到補(bǔ)償?shù)那闆r，補(bǔ)償精度高，效果好。2.采用多級(jí)串聯(lián)油缸，體積小、出力大，產(chǎn)生的力量幾倍于單機(jī)油缸，適合安裝在滑枕的狹小空間中。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中滑枕的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中滑枕局部的放大剖視圖。圖4為本實(shí)用新型主軸箱傾斜補(bǔ)償液壓結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1 圖5，本實(shí)用新型的一種數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置，包括主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)1和滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)2。主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)1，包括，補(bǔ)償液壓缸11，設(shè)置于運(yùn)行于立柱30導(dǎo)軌40上的主軸箱10上端面一側(cè)，即相對(duì)于主軸箱吊點(diǎn)101的另一側(cè)，該吊點(diǎn)101設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱重心位置；第一、第二定滑輪12、13，其中，第一定滑輪12通過(guò)固定支架設(shè)置于對(duì)應(yīng)補(bǔ)償液壓缸11側(cè)的立柱30 —側(cè)頂部或上部，第二定滑輪13通過(guò)固定支架設(shè)置于與第一定滑輪12對(duì)角側(cè)的立柱30頂部或上部；滑輪組14，設(shè)置于對(duì)應(yīng)第二定滑輪13的立柱側(cè)面底部；鋼絲繩15，一端連接于補(bǔ)償液壓缸11的活塞桿端部，另一端繞過(guò)第一、第二定滑輪12、13及滑輪組14連接于立柱30側(cè)面上。滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)2，包括，兩根拉桿21、21’，分別設(shè)置于滑枕20內(nèi)上部?jī)蓚?cè)，拉桿21、21’ 一端位于滑枕20前端孔內(nèi)，另一端通過(guò)鎖緊螺母固定于滑枕20內(nèi)部后端；兩個(gè)油缸組22、22’，分別對(duì)應(yīng)兩根拉桿21、21’，每個(gè)油缸組設(shè)三個(gè)補(bǔ)償油缸221、222、223 (以拉桿21為例，下同)，串聯(lián)設(shè)置于拉桿21后端的滑枕20后端部，缸體連接于滑枕20，油缸活塞套設(shè)于拉桿21，并與拉桿21連接。電液比例閥3、4，分別設(shè)置于上述補(bǔ)償液壓缸11和油缸組22的補(bǔ)償油缸221、 222,223的控制油路，并與數(shù)控系統(tǒng)可編程邏輯控制器PLC電氣連接。一檢測(cè)滑枕20伸出時(shí)前端下垂變形量的位置檢測(cè)元件5，連接數(shù)控系統(tǒng)控制單元，可編程邏輯控制器PLC根據(jù)位置檢測(cè)元件5的檢測(cè)值經(jīng)計(jì)算將控制信號(hào)經(jīng)放大器6放大傳送至電液比例閥3、4對(duì)補(bǔ)償液壓缸11和補(bǔ)償油缸221、222、223進(jìn)行控制。當(dāng)滑枕20向前伸出時(shí)，其前端有下垂變形量，位置檢測(cè)元件5檢測(cè)到Z軸坐標(biāo)值， 并提供給數(shù)控系統(tǒng)可編程邏輯控制器PLC，數(shù)控系統(tǒng)可編程邏輯控制器根據(jù)Z軸坐標(biāo)值計(jì)算補(bǔ)償電壓，并輸出補(bǔ)償電壓，補(bǔ)償電壓經(jīng)放大器6放大，控制電液比例閥4，液壓油經(jīng)出油口 23接滑枕補(bǔ)償油缸221、222、223有桿腔，進(jìn)而控制補(bǔ)償油缸221、222、223的壓力，液壓油從進(jìn)油口 M進(jìn)入后推動(dòng)補(bǔ)償油缸活塞移動(dòng)，使活塞桿變長(zhǎng)(微變量)，拉桿21給滑枕20 提供一個(gè)拉力，通過(guò)補(bǔ)償油缸221、222、223和拉桿21對(duì)滑枕20上部產(chǎn)生拉力，使滑枕20 產(chǎn)生向上的彎曲變形。這樣就可以根據(jù)滑枕伸出的長(zhǎng)度不同，裝的附件不一樣，給定信號(hào)的大小不同來(lái)調(diào)整滑枕補(bǔ)償油缸，從而消除滑枕伸出后的撓度。機(jī)床工作時(shí)，通過(guò)位置檢測(cè)元件檢測(cè)出滑枕在Z軸上的坐標(biāo)值；根據(jù)檢測(cè)到的坐標(biāo)值，可編程邏輯控制器計(jì)算出各下垂量及傾斜度的補(bǔ)償值，將該補(bǔ)償值轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償電壓； 將補(bǔ)償電壓信號(hào)通過(guò)功率放大器進(jìn)行放大；將放大后的信號(hào)輸出給兩電液比例閥，通過(guò)電液比例閥來(lái)控制補(bǔ)償液壓缸和補(bǔ)償油紅，實(shí)現(xiàn)主軸箱傾角補(bǔ)償和滑枕變形補(bǔ)償。由于采用了上述裝置，解決了因主軸箱傾斜變形導(dǎo)致滑枕傾斜得不到補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，提高了補(bǔ)償精度，最終大大提高了機(jī)床加工質(zhì)量和效率，為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮了重要作用。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括，主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)和滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，包括，補(bǔ)償液壓缸，設(shè)置于運(yùn)行于立柱導(dǎo)軌上的主軸箱上端面一側(cè)，即相對(duì)于主軸箱吊點(diǎn)的另一側(cè)，該吊點(diǎn)設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱重心位置；第一、第二定滑輪，其中，第一定滑輪通過(guò)固定支架設(shè)置于對(duì)應(yīng)補(bǔ)償液壓缸側(cè)的立柱一側(cè)頂部或上部，第二定滑輪通過(guò)固定支架設(shè)置于與第一定滑輪對(duì)角側(cè)的立柱頂部或上部； 滑輪組，設(shè)置于對(duì)應(yīng)第二定滑輪的立柱側(cè)面底部；鋼絲繩，一端連接于補(bǔ)償液壓缸的活塞桿端部，另一端繞過(guò)第一、第二定滑輪及滑輪組連接于立柱側(cè)面上； 滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，包括，兩根拉桿，分別設(shè)置于滑枕內(nèi)上部?jī)蓚?cè)，拉桿一端位于滑枕前端孔內(nèi)，另一端通過(guò)鎖緊螺母固定于滑枕內(nèi)部后端；兩個(gè)油缸組，分別對(duì)應(yīng)兩根拉桿，每個(gè)油缸組至少兩個(gè)補(bǔ)償油缸，該兩個(gè)補(bǔ)償油缸串聯(lián)設(shè)置于拉桿伸出的滑枕后端部，缸體連接于滑枕，油缸活塞套設(shè)于拉桿，并與拉桿連接；若干電液比例閥，分別設(shè)置于上述補(bǔ)償液壓缸、補(bǔ)償油缸的控制油路，并通過(guò)放大器進(jìn)而與數(shù)控系統(tǒng)可編程邏輯控制器電氣連接；一檢測(cè)滑枕伸出時(shí)前端下垂變形量的位置檢測(cè)元件，連接數(shù)控系統(tǒng)控制單元；該位置檢測(cè)元件的檢測(cè)值通過(guò)可編程邏輯控制器計(jì)算將控制信號(hào)經(jīng)放大器放大傳送至電液比例閥對(duì)補(bǔ)償液壓缸和油缸組進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置， 其特征在于，所述的滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中每個(gè)油缸組設(shè)三個(gè)補(bǔ)償油缸， 串聯(lián)設(shè)置于拉桿后端的滑枕后端部。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置， 其特征在于，所述的位置檢測(cè)元件采用光柵尺。
專利摘要一種數(shù)控落地鏜銑床滑枕移動(dòng)傾斜的雙重補(bǔ)償裝置，包括，主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)；主軸箱傾角補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括補(bǔ)償液壓缸，設(shè)于主軸箱上端面一側(cè)；第一、第二定滑輪，第一定滑輪設(shè)于補(bǔ)償液壓缸側(cè)的立柱頂部，第二定滑輪對(duì)角設(shè)于立柱頂部；鋼絲繩，一端連接補(bǔ)償液壓缸活塞桿，另一端繞經(jīng)兩定滑輪連接于立柱側(cè)面；滑枕變形補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括兩根拉桿，設(shè)于滑枕內(nèi)上部?jī)蓚?cè)，拉桿一端位于滑枕前端孔內(nèi)，另一端通過(guò)鎖緊螺母固定于滑枕內(nèi)部后端；兩個(gè)油缸組，油缸組至少兩個(gè)補(bǔ)償油缸，兩個(gè)補(bǔ)償油缸串聯(lián)設(shè)于滑枕后端，活塞與拉桿連接；可編程邏輯控制器根據(jù)位置檢測(cè)元件的檢測(cè)值經(jīng)計(jì)算將控制信號(hào)傳送至電液比例閥，對(duì)補(bǔ)償液壓缸和補(bǔ)償油缸進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)B23Q23/00GK202317872SQ201120397888
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者宋宏偉, 楊陽(yáng), 邢雨 申請(qǐng)人:上海三一精機(jī)有限公司