CN111570831A - 一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架 - Google Patents

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焦建华
马洪亮
董学哲
姜川
白光勇
马伟明
李原良
王顺江
黄鹏
王雷
张永君
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Abstract

本发明公开了一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架，属于数控机床技术领域；包括横梁滑座、中心轴、中心轴承组、回转滑座、滑枕、盖板、卡紧油缸、T形活塞杆、自动调整机构，横梁滑座上通过中心轴和中心轴承组连接有回转滑座，回转滑座通过卡紧油缸和T形活塞杆固定在横梁滑座上，回转滑座内设有滑枕，并通过盖板压紧；横梁滑座上设有两组自动调整机构，相对设置在回转滑座左右两侧；本发明能够自动调整回转滑座与横梁滑座的相对位置，进而调整刀架滑枕与工作台面的垂直度，保证机床加工不同规格零件时的精度稳定性。

Description

一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架
技术领域
本发明涉及一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架，属于数控机床技术领域。
背景技术
在大型、超大型数控立式机床上加工的零件直径范围从几米到二十多米，横梁最长可达二十多米，重量一百多吨，横梁如此大的跨距和自重，势必导致横梁发生弯曲变形。数控刀架重量范围从几吨到几十吨，在横梁上移动时，加剧了横梁的弯曲变形。横梁的弯曲变形将直接导致数控刀架滑枕与工作台面的垂直度发生变化，严重影响机床的加工精度。为了避免横梁发生弯曲变形影响加工精度，机床设计师采取了许多措施，如对横梁进行反变形加工，增加抗弯梁等方法。这些方法虽然在一定程度上减轻了横梁的弯曲变形，然而并不能完全消除变形。当数控刀架在横梁上移动到不同位置时，横梁的变形量是不同的，而这些方法加强的横梁刚度是固定的，不能自动调整刀架滑枕与工作台面的垂直度，无法保证机床加工不同规格零件时的精度稳定性。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架，本发明能够自动调整回转滑座与横梁滑座的相对位置，进而调整刀架滑枕与工作台面的垂直度，保证机床加工不同规格零件时的精度稳定性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架，包括横梁滑座、中心轴、中心轴承组、回转滑座、滑枕、盖板、卡紧油缸、T形活塞杆、自动调整机构，横梁滑座上通过中心轴和中心轴承组连接有回转滑座，回转滑座通过卡紧油缸和T形活塞杆固定在横梁滑座上，回转滑座内设有滑枕，并通过盖板压紧；横梁滑座上设有两组自动调整机构，相对设置在回转滑座左右两侧。
自动调整机构由伺服电机、电机支架、联轴器、丝杠、丝母、主动顶块、被动顶块、轴承组件、轴承支架组成；电机支架固定安装在横梁滑座上，伺服电机安装在电机支架上，伺服电机的输出轴与联轴器连接，联轴器的另一端连接丝杠，丝杠上设有丝母，丝母与主动顶块固定连接，被动顶块固定安装在回转滑座的侧面。丝杠由轴承组件支撑，轴承组件安装在轴承支架上，轴承支架固定安装在电机支架上。
当立式机床加工不同直径的工件时，需要调整数控刀架在横梁上的位置，横梁滑座带动数控刀架在横梁上移动时，横梁将产生弯曲变形，并且数控刀架在不同位置时，横梁产生的变形量不相同，带来的滑枕与工作台面垂直度变化量亦不相同。当横梁滑座与数控刀架运动到目标位置时，机床液压系统来油放松所有卡紧油缸，所有T形活塞杆伸出，回转滑座与横梁滑座处于松连接状态。此时，伺服电机运转，通过联轴器带动丝杠旋转，丝杠在轴承支架及轴承组件的支撑下只产生旋转运动，没有水平位移。而丝母在丝杠上水平运动，丝母带动主动顶块，推动被动顶块及回转滑座在中心轴承组的作用下绕中心轴旋转，实现回转滑座与横梁滑座相对位置关系的调整，使回转滑座始终保持竖直状态，回转滑座内部的滑枕亦始终保持竖直状态，进而保证了滑枕与工作台面的垂直度。
安装在回转滑座左右两边的两套自动调整机构，在工作时，作用方向相反，一套机构起推动作用，而另一套机构起让位作用。当需要回转滑座向相反方向调整时，两套自动调整机构变换作用方向，从而实现回转滑座及滑枕绕中心轴向相反方向旋转。
本发明的有益效果是：本发明解决了数控立式机床当数控刀架运动至横梁不同位置时，由于横梁弯曲变形产生的滑枕与工作台面垂直度发生变化影响加工精度的问题。自动调整机构根据数控刀架在横梁上所处的不同位置，实时调节回转滑座与横梁滑座的相对位置关系，使滑枕与工作台面始终保持良好的垂直度，保证了数控立式机床在加工不同直径工件时的精度稳定性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明主视图的A-A剖视图。
图4为自动调整机构的结构示意图。
图中标号：
1、横梁滑座；2、中心轴；3、中心轴承组；4、回转滑座；5、滑枕；6、盖板；7、卡紧油缸；8、T形活塞杆；9、自动调整机构；91、伺服电机；92、电机支架；93、联轴器；94、丝杠；95、丝母；96、主动顶块；97、被动顶块；98、轴承组件；99、轴承支架。
具体实施方式
如图1-4所示，一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架，包括横梁滑座1、中心轴2、中心轴承组3、回转滑座4、滑枕5、盖板6、卡紧油缸7、T形活塞杆8、自动调整机构9，横梁滑座1上通过中心轴2和中心轴承组3连接有回转滑座4，回转滑座4通过卡紧油缸7和T形活塞杆8固定在横梁滑座1上，回转滑座4内设有滑枕5，并通过盖板6压紧；横梁滑座1上设有两组自动调整机构9，相对设置在回转滑座4左右两侧。
自动调整机构9由伺服电机91、电机支架92、联轴器93、丝杠94、丝母95、主动顶块96、被动顶块97、轴承组件98、轴承支架99组成；电机支架92固定安装在横梁滑座1上，伺服电机91安装在电机支架92上，伺服电机91的输出轴与联轴器93连接，联轴器93的另一端连接丝杠94，丝杠94上设有丝母95，丝母95与主动顶块96固定连接，被动顶块97固定安装在回转滑座4的侧面。丝杠94由轴承组件98支撑，轴承组件98安装在轴承支架99上，轴承支架99固定安装在电机支架92上。
具体操作方式：
当立式机床加工不同直径的工件时，需要调整数控刀架在横梁上的位置，横梁滑座1带动数控刀架在横梁上移动时，横梁将产生弯曲变形，并且数控刀架在不同位置时，横梁产生的变形量不相同，带来的滑枕5与工作台面垂直度变化量亦不相同。当横梁滑座1与数控刀架运动到目标位置时，机床液压系统来油放松所有卡紧油缸7，所有T形活塞杆8伸出，回转滑座4与横梁滑座1处于松连接状态。此时，伺服电机91运转，通过联轴器93带动丝杠94旋转，丝杠94在轴承支架99及轴承组件98的支撑下只产生旋转运动，没有水平位移。而丝母95在丝杠94上水平运动，丝母95带动主动顶块96，推动被动顶块97及回转滑座4在中心轴承组3的作用下绕中心轴2旋转，实现回转滑座4与横梁滑座1相对位置关系的调整，使回转滑座4始终保持竖直状态，回转滑座4内部的滑枕5亦始终保持竖直状态，进而保证了滑枕5与工作台面的垂直度。
安装在回转滑座4左右两边的两套自动调整机构，在工作时，作用方向相反，一套机构起推动作用，而另一套机构起让位作用。当需要回转滑座4向相反方向调整时，两套自动调整机构变换作用方向，从而实现回转滑座4及滑枕5绕中心轴2向相反方向旋转。

Claims (2)

1.一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架，其特征在于：包括横梁滑座（1）、中心轴（2）、中心轴承组（3）、回转滑座（4）、滑枕（5）、盖板（6）、卡紧油缸（7）、T形活塞杆（8）、自动调整机构（9），横梁滑座（1）上通过中心轴（2）和中心轴承组（3）连接有回转滑座（4），回转滑座（4）通过卡紧油缸（7）和T形活塞杆（8）固定在横梁滑座（1）上，回转滑座（4）内设有滑枕（5），并通过盖板（6）压紧；横梁滑座（1）上设有两组自动调整机构（9），相对设置在回转滑座（4）左右两侧。
2.根据权利要求1所述的一种自动调整滑枕与工作台面垂直度的数控刀架，其特征在于：自动调整机构（9）由伺服电机（91）、电机支架（92）、联轴器（93）、丝杠（94）、丝母（95）、主动顶块（96）、被动顶块（97）、轴承组件（98）、轴承支架（99）组成；电机支架（92）固定安装在横梁滑座（1）上，伺服电机（91）安装在电机支架（92）上，伺服电机（91）的输出轴与联轴器（93）连接，联轴器（93）的另一端连接丝杠（94），丝杠（94）上设有丝母（95），丝母（95）与主动顶块（96）固定连接，被动顶块（97）固定安装在回转滑座（4）的侧面；丝杠（94）由轴承组件（98）支撑，轴承组件（98）安装在轴承支架（99）上，轴承支架（99）固定安装在电机支架（92）上。
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