CN104308197A - 主轴箱重心位移变化机械补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，设有主轴箱，所述主轴箱上端经平衡链条或钢丝绳与重力锤相连接，其特征在于所述主轴箱上设有机械补偿装置，其包括壳体、位移轴、涡轮、蜗杆、丝母、驱动轴、伺服电机，位移轴上设有丝杠轴段，位移轴插在壳体内，壳体下方的主轴箱上由上至下依次设有重心后移接近开关和重心前移接近开关，位移轴下端与感应块固定连接，上端经联接体与平衡链条或钢丝绳相连接，丝杠轴段上设有丝母，丝母内壁与丝杠轴段螺纹连接，外壁两端分别经轴承与壳体固定连接，丝母上固定有涡轮，蜗杆固定在驱动轴上，驱动轴两端经轴承与壳体固定连接，驱动轴经驱动电机驱动，具有运行稳定、安全可靠、补偿精确等优点。

Description

主轴箱重心位移变化机械补偿装置

技术领域

 本发明涉及高精度机床技术领域，具体地说是一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置。

背景技术

众所周知，对于具有高精、高速作用要求的机床制作行业中，高精机床除了需提高零部件的加工精度要求以及提高相关装配工艺要求以外，机床的精度补偿也是着重需要提高的，而直接影响机床主机精度的主轴箱精度补偿也就成了重中之重。现在多数主轴箱补偿结构采用液压比例阀控制油缸的机构来补偿，与之而来的是液压补偿的稳定性及相关问题，油液极易受到各方面因素的影响而产生变化，油液的变化就体现了精度补偿变化。为了提高补偿的精度和可靠性，需要一种可以稳定、安全、可靠地精度补偿机构。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、运行稳定、安全可靠、补偿精确的主轴箱重心位移变化机械补偿装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，设有主轴箱，所述主轴箱上端经平衡链条或钢丝绳与重力锤相连接，其特征在于所述主轴箱上设有机械补偿装置，其包括壳体、位移轴、涡轮、蜗杆、丝母、感应块、驱动轴、伺服电机、重心前移接近开关和重心后移接近开关，所述位移轴上设有丝杠轴段，所述位移轴插在壳体内，壳体下方的主轴箱上由上至下依次设有重心后移接近开关和重心前移接近开关，所述位移轴下端与感应块固定连接，上端经联接体与平衡链条或钢丝绳相连接，所述位移轴的丝杠轴段上设有丝母，所述丝母内壁与丝杠轴段螺纹连接，外壁两端分别经轴承与壳体固定连接，所述丝母上固定有涡轮，所述涡轮与垂直于位移轴的蜗杆相啮合，所述蜗杆固定在驱动轴上，所述驱动轴两端经轴承与壳体固定连接，所述驱动轴经驱动电机驱动，所述感应块与重心后移接近开关和重心前移接近开关相对应，以利于检测主轴箱重心前移的最大量的位置和后退到最大量的位置，达到精确补偿的作用。

本发明可在位移轴上部圆周阵列有一个以上的导向槽，所述壳体上端设有一个以上的导向键，所述导向键与导向槽滑动连接，以利于保证位移轴的直线位移，进一步保证位移过程中的补偿精度。

本发明还可在位移轴的丝杠轴段下端设有上防撞垫，所述上防撞垫下端经锁紧螺母固定在位移轴上，上端与丝母相对应，以利于避免位移轴带动主轴箱下移时的最大行程，保证因重心后移接近开关失灵时的最大行程，达到运行稳定、安全可靠的作用。

本发明还可在感应块下端设有下防撞垫，以利于保证因重心前移接近开关失灵时的感应块与主轴箱硬接触，达到运行稳定、安全可靠的作用。

本发明所述上防撞垫和下防撞垫均采用聚氨酯材质制成。

本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、运行稳定、安全可靠、补偿精确等优点。

附图说明  

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A-A的剖视图。

附图标记：壳体1、位移轴2、涡轮3、蜗杆4、丝母5、感应块6、驱动轴7、伺服电机8、重心前移接近开关9、重心后移接近开关10、丝杠轴段11、平衡链条12、导向键13、防撞垫14、锁紧螺母15、下防撞垫16。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，设有主轴箱，所述主轴箱上端经平衡链条12或钢丝绳与重力锤相连接，其特征在于所述主轴箱上设有机械补偿装置，其包括壳体1、位移轴2、涡轮3、蜗杆4、丝母5、感应块6、驱动轴7、伺服电机8、重心前移接近开关9和重心后移接近开关10，所述位移轴2上设有丝杠轴段11，所述位移轴2插在壳体1内，壳体1下方的主轴箱上由上至下依次设有重心后移接近开关10和重心前移接近开关9，所述位移轴2下端与感应块6固定连接，上端经联接体与平衡链条12或钢丝绳相连接，所述位移轴2的丝杠轴段11上设有丝母5，所述丝母5内壁与丝杠轴段11螺纹连接，外壁两端分别经轴承与壳体1固定连接，所述丝母5上固定有涡轮3，所述涡轮3与垂直于位移轴的蜗杆4相啮合，所述蜗杆4固定在驱动轴7上，所述驱动轴7两端经轴承与壳体1固定连接，所述驱动轴7经驱动电机8驱动，所述感应块6与重心后移接近开关10和重心前移接近开关9相对应，以利于检测主轴箱重心前移的最大量的位置和后退到最大量的位置，达到精确补偿的作用。

本发明可在位移轴2上部圆周阵列有一个以上的导向槽，所述壳体1上端设有一个以上的导向键13，所述导向键13与导向槽滑动连接，以利于进一步保证位移过程中的补偿精度。

本发明还可在位移轴2的丝杠轴段11下端设有上防撞垫14，所述上防撞垫14下端经锁紧螺母15固定在位移轴2上，上端与丝母5相对应，以利于避免位移轴带动主轴箱下移时的最大行程，保证因重心后移接近开关10失灵时的最大行程，达到运行稳定、安全可靠的作用。

本发明还可在感应块下端设有下防撞垫16，以利于保证因重心前移接近开关9失灵时的感应块与主轴箱硬接触，达到运行稳定、安全可靠的作用。

本发明所述上防撞垫和下防撞垫均采用聚氨酯材质制成。

本发明所述丝杠轴段的螺纹采用梯形螺纹，以保证在位移时的力矩传递。

初始状态下，位移轴下端的感应块位于重心后移接近开关10和重心前移接近开关9两个接近开关之间，当主轴箱重心位置发生位移时，通过主机数控系统控制伺服电机8动作，伺服电机8驱动驱动轴7转动，带动涡轮3蜗杆4转动，涡轮3带动丝母5旋转，进而驱动位移轴2根据主轴箱重心位置的不同而向上或向下做直线运动，位移轴2的上下运动行程靠底部安装的重心后移接近开关10和重心前移接近开关9两个接近开关来检测，同时，位移轴2在Y轴的运动方向还靠导向键13来辅助导向，不但改变了平衡链条12与主轴箱之间的间距变化，达到了补充主轴箱重心位移变化的精度要求，而且，还极大地保证了整套机构的安全性能。

本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、运行稳定、安全可靠、补偿精确等优点。

Claims (5)

1.一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，设有主轴箱，所述主轴箱上端经平衡链条或钢丝绳与重力锤相连接，其特征在于所述主轴箱上设有机械补偿装置，其包括壳体、位移轴、涡轮、蜗杆、丝母、感应块、驱动轴、伺服电机、重心前移接近开关和重心后移接近开关，所述位移轴上设有丝杠轴段，所述位移轴插在壳体内，壳体下方的主轴箱上由上至下依次设有重心后移接近开关和重心前移接近开关，所述位移轴下端与感应块固定连接，上端经联接体与平衡链条或钢丝绳相连接，所述位移轴的丝杠轴段上设有丝母，所述丝母内壁与丝杠轴段螺纹连接，外壁两端分别经轴承与壳体固定连接，所述丝母上固定有涡轮，所述涡轮与垂直于位移轴的蜗杆相啮合，所述蜗杆固定在驱动轴上，所述驱动轴两端经轴承与壳体固定连接，所述驱动轴经驱动电机驱动，所述感应块与重心后移接近开关和重心前移接近开关相对应。

2.根据权利要求1所述的一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，其特征在于位移轴上部圆周阵列有一个以上的导向槽，所述壳体上端设有一个以上的导向键，所述导向键与导向槽滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，其特征在于位移轴的丝杠轴段下端设有防撞垫，所述防撞垫下端经锁紧螺母固定在位移轴上，上端与丝母相对应。

4.根据权利要求1所述的一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，其特征在于所述丝杠轴段的螺纹采用梯形螺纹。

5.根据权利要求1所述的一种主轴箱重心位移变化机械补偿装置，其特征在于所述感应块下端设有下防撞垫。