CN102554687A - 数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置 - Google Patents

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李立强
焦建华
姜辉
娄晓钟
杨长青
洪程东
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Abstract

本发明公开了一种数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置，横梁装在立柱的垂向导轨上，横梁的水平导轨上装有垂直刀架，上、下导轨之间中部装有光栅尺；油缸体固定在立柱的下端；在其外壁上端装有管接头和油缸压力传感器；油缸体的活塞上端通过钢丝绳和滑轮组与横梁左部的壁面连接。本发明新型的有益效果是：该平衡装置节省了重锤平衡结构，大大减轻了机床的重量，减少一半液压油缸活塞杆行程和安装空间高度，降低了机床的成本，并且大大提高了数控单柱移动立式铣车床垂直刀架移动对工作台面的平行度精度，从而大大提高了回转类零件端面、曲面、锥面的加工精度。

Description

数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置
技术领域
本发明涉及一种数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置。
背景技术
目前，在重型数控单柱移动立式铣车床垂直刀架的移动过程中，还缺少一个横梁和刀架整体重量的随动精确平衡装置。现有的机床横梁平衡结构一般都采用机械重锤装置或液压油缸平衡装置，机械重锤装置虽能平衡一部分横梁的重量，但不能随着垂直刀架在横梁上的移动而相应调整重锤的平衡力，因而目前采用机械重锤装置的重型数控单柱移动立式铣车床，在垂直刀架水平移动至横梁远端位置时，横梁经常出现低头现象，并且垂直刀架水平移动对工作台面的平行度精度非常低，经常出现精度超差的现象。另一方面，由于重型数控单柱移动立式铣车床横梁的行程一般在6米以上，如此长行程的液压油缸无法制造，并且机床也没有满足液压油缸展开时的安装高度，因而普通的液压油缸平衡装置不适用于重型数控单柱移动立式铣车床。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置，该装置能够显著提高数控单柱移动立式铣车床垂直刀架移动过程中工作台面的平行度精度。 
本发明的技术方案是：横梁装在立柱的垂向导轨上，横梁的水平导轨上装有垂直刀架，上、下导轨之间中部装有光栅尺；油缸体固定在立柱的下端；在其外壁上端装有管接头和油缸压力传感器；油缸体的活塞上端通过钢丝绳和滑轮组与横梁左部的壁面连接。
上述活塞与横梁壁面的连接方式是在活塞的上端装有动滑轮组件；在立柱内空腔上部的侧表面上装有固定座，钢丝绳组件的右端固定在固定座上，绳体向下环绕动滑轮组件后，向上再绕过滑轮支撑座组件上的右、左滑轮，尾端通过活节固定在横梁左部的壁面上。
本发明的有益效果是：该平衡装置采用通过液压伺服比例阀精确控制液压油缸活塞杆的拉力，液压油缸活塞杆拉动滑动轮组件的结构，在垂直刀架的X轴水平进给运动过程中，数控系统可精确控制横梁平衡装置施加给横梁平衡力的大小，从而精确控制固定在垂直刀架滑枕上刀尖的位置，从而使垂直刀架移动对工作台端面始终保持平行。由于数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置的使用，节省了重锤平衡结构，大大减轻了机床的重量，减少一半液压油缸活塞杆行程和安装空间高度，降低了机床的成本，并且大大提高了数控单柱移动立式铣车床垂直刀架移动对工作台面的平行度精度，从而大大提高了回转类零件端面、曲面、锥面的加工精度。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明加以详细说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中标号：
1、钢丝绳组件  2、垂直刀架  3、活节  4、横梁  5、光栅尺  
6、滑轮支撑座组件   7、固定座   8、立柱    9、动滑轮组件   
10、活塞  11、管接头  12、油缸压力传感器   13、油缸体。
具体实施方式
例1
如图1所示，本发明数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置的结构是：横梁4安装在立柱8的垂向导轨上，垂直刀架2安装在横梁4的水平导轨上，光栅尺5安装在横梁4上下导轨之间中部偏上的位置，滑轮支撑座组件6固定在立柱8的上端面上，油缸体13固定在立柱8内部空腔的下部，油缸体13的下端面与立柱8内部的下端面固定联接，活塞10装在油缸体13的内部，动滑轮组件9安装在活塞10上端头部，管接头11、油缸压力传感器12安装在油缸体13外圆柱面的上部，固定座7安装在立柱8内部空腔上部的侧表面上，活节3安装在横梁4左端部上端面上，钢丝绳组件1左端与活节3固定联接后，先向上从滑轮支撑座组件6上部绕过，再向下环绕动滑轮组件9，然后再向上与固定座7固定联接。
例2
本设计数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置的工作过程是：机床启动后，液压油通过管接头11进入油缸体13内，活塞10受到液压油的压力通过动滑轮组件9拉紧钢丝绳组件1，钢丝绳组件1的拉力通过活节3作用到横梁4前端，钢丝绳组件1的拉力与横梁4、垂直刀架2的重力相平衡，随着着垂直刀架2沿横梁4水平导轨作X轴进给运动，横梁4、垂直刀架2的整体重心逐渐向横梁4的远端移动，垂直刀架2在横梁4上的位置通过反馈给数控系统，液压油的压力通过油缸压力传感器12反馈给数控系统，数控系统通过伺服比例阀调整油缸体13内液压油的压力，使活塞10通过动滑轮组件9拉紧钢丝绳组件1的拉力始终与横梁4、垂直刀架2的整体重力相平衡，从而使垂直刀架2所在的横梁4导轨始终保持水平，避免垂直刀架2移至横梁4远端位置时，横梁4的远端出现低头的现象。在横梁4沿立柱8垂向导轨作全行程移置运动时，活塞10伸出横梁4的一半行程。

Claims (2)

1.一种数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置，其特征在于：横梁（4）装在立柱（8）的垂向导轨上，横梁（4）的水平导轨上装有垂直刀架（2），上、下导轨之间中部装有光栅尺（5）；油缸体（13）固定在立柱（8）的下端；在其外壁上端装有管接头（11）和油缸压力传感器（12）；油缸体（13）的活塞（10）上端通过钢丝绳和滑轮组与横梁（4）左部的壁面连接。
2.根据权利要求1所述的数控单柱移动立式铣车床的横梁平衡装置，其特征在于：所述活塞（10）与横梁（4）壁面的连接方式是在活塞（10）的上端装有动滑轮组件（9）；在立柱（8）内空腔上部的侧表面上装有固定座（7），钢丝绳组件（1）的右端固定在固定座（7）上，绳体向下环绕动滑轮组件（9）后，向上再绕过滑轮支撑座组件（6）上的右、左滑轮，尾端通过活节（3）固定在横梁（4）左部的壁面上。
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