CN202292289U - 大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置。主要解决大型数控落地铣镗床加工精度的补偿问题。其特征在于：主轴箱2由双滚珠丝杠(包含前滚珠丝杠5、后滚珠丝杠6)驱动，双滚珠丝杠由安装在主轴箱上的伺服驱动装置4驱动，主轴系统(包含主轴箱2、滑枕3、主轴10)重量由重锤9通过前钢丝绳7及后钢丝绳8进行平衡。该大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置具有控制方便、安全可靠、补偿效果好、精度高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大型落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置，特别是用于补偿滑枕移动导致的主轴系统重心变化而使主轴系统向前倾覆影响机床加工精度。属大型落地铣镗床技术领域
背景技术
随着我国“十二五”规划的实施，装备制造领域对精密重型机床提出了更高的要求。大型落地铣镗床是精密重型机床中的重要品种，而对主轴系统精度的补偿是大型落地铣镗床的关键核心技术之一，补偿的方式及效果直接影响到机床的加工精度。
主轴系统是指：主轴箱、主轴箱内的滑枕、滑枕内的主轴三者构成的机械结构系统。滑枕移动导致的主轴系统重心变化是指：由于滑枕是放置在主轴箱内，当滑枕伸出时，会使整个主轴系统的重心发生变化。主轴系统向前倾覆是指：由于主轴系统是侧挂在立柱导轨上，滑枕移动导致主轴系统重心变化，滑枕伸出时会使整个主轴系统发生向前倾覆。
现有的补偿方法：
1)主轴箱重心位移补偿：通过比例阀控制补偿油缸，以改变平衡钢丝绳的张力，使主轴箱重心变化减少。
2)附件补偿：这种方式专门用于当滑枕端部安装附件铣头时引起的滑枕挠曲变形进行补偿，具体方式是在滑枕底部与主轴箱之间(位于主轴箱上)安装有补偿油腔板，通过调整油腔板产生的压力，使滑枕抬起，从而实现补偿。
3)滑枕变形补偿：该方式是运用最普遍的补偿方式之一，通过在滑枕里边上部安装有一对拉杆，通过电磁阀控制的油缸来改变拉杆的张力，进而对滑枕施加一个作用力，以使滑枕刚性增加，减少变形。
4)主轴箱变压液压腔补偿：这种方式的作用与2)中所述类似，通过在主轴箱滑枕导轨板上下分别设置有两组变压静压油腔板，并分别通过两组液阻以及比例阀相连，通过控制比例阀的压力以改变静压油腔板产生的压力，从而实现对滑枕抬起以实现补偿。
上述四种补偿方式均有应用，但实际应用时需要多种补偿方式组合使用才能取得较好的效果。单独的单一方式只能起到一方面的补偿作用。方式1)的不足之处是可能由于主轴箱变形过大而实际滑枕并没有得到补偿。方式4)控制较为复杂，实施不便。
发明内容
本实用新型上的在于解决现有的补偿方式、补偿范围不够及精度较差的问题，发明一种大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置，该大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置具有控制方便、补偿效果好、精度高的特点。
本实用新型大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置的技术方案是：主轴箱双丝杠补偿装置由立柱(1)、主轴箱(2)、滑枕(3)、伺服驱动装置(4)、前滚珠丝杠(5)、后滚珠丝杠(6)、前钢丝绳(7)、后钢丝绳(8)、重锤(9)和主轴(10)构成；前滚珠丝杠(5)和后滚珠丝杠(6)分别固定在立柱(1)上，前滚珠丝杠(5)和后滚珠丝杠(6)上各套装有一个伺服电机(4)，伺服电机(4)固定在主轴箱(2)上，两个伺服电机(4)由数控系统分别控制驱动，
重锤(9)通过前钢丝绳(7)和后钢丝绳(8)分别与主轴箱(2)两侧部连接，由主轴箱(2)、滑枕(3)和主轴(10)组成的主轴系统重量由重锤(9)通过前钢丝绳(7)和后钢丝绳(8)来进行平衡，主轴系统侧挂在立柱导轨上。
前滚珠丝杠(5)或者后滚珠丝杠(6)采用螺母旋转结构。
前/后滚珠丝杠安装在立柱上，前/后滚珠丝杠由数控系统控制的两个伺服电机分别驱动，前/后滚珠丝杠为螺母旋转方式，伺服电机固定在主轴箱上表面，主轴箱侧挂在立柱导轨上，主轴箱由前后两根滚珠丝杠分别驱动。主轴箱重量由重锤平衡，主轴箱与重锤通过前后钢丝绳连接。
工作原理是：当滑枕(3)伸出时，主轴系统的重心G1会发生变化，假定滑枕(3)伸出距离为L时，主轴系统的重心为位置G2，此时主轴系统会发生向前倾覆(如附图2所示)，那么主轴(10)前端面中心位置O会发生变化，即在滑枕(3)移动过程中，点O的实际轨迹与理想轨迹(直线)会有偏差，这个偏差将导致机床加工精度误差。在这种状况下，通过数控系统控制伺服驱动装置中伺服电机的电流，使前滚珠丝杠(5)产生一个向上的较大的力；后滚珠丝杠(6)产生一个向下的较大的力，这两个力对主轴系统形成一个力矩，这个力矩能够抵抗主轴系统向前倾覆的力矩，使主轴中心轴线尽量恢复水平状态，从而使点O的轨迹接近理想轨迹，进而提高机床的加工精度。
本实用新型具有如下有益效果：控制方便、安全可靠、补偿效果好、精度高的特点。
附图说明
图1是本实用新型大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置的结构示意图。
图2是本实用新型工作原理图。
附图标记：1.立柱，2.主轴箱，3.滑枕，4.伺服驱动装置，5.前滚珠丝杠，6.后滚珠丝杠，7.前钢丝绳，8.后钢丝绳，9.重锤，10.主轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明：
如附图1所示，大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置由立柱1、主轴箱2、滑枕3、伺服驱动装置4、前滚珠丝杠5、后滚珠丝杠6、前钢丝绳7、后钢丝绳8、重锤9和主轴10构成。主轴箱2由双滚珠丝杠(包含前滚珠丝杠5、后滚珠丝杠6)驱动，双滚珠丝杠由安装在主轴箱上的伺服驱动装置4驱动，主轴系统(包含主轴箱2、滑枕3、主轴10)重量由重锤9通过前钢丝绳7及后钢丝绳8进行平衡。
本实用新型大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置包括前滚珠丝杠5和后滚珠丝杠6以及安装在两根滚珠丝杠5、6上的伺服驱动装置4。主轴系统(包含主轴箱2、滑枕3、主轴10)侧挂在立柱导轨上，其重量由重锤9通过前钢丝绳7和后钢丝绳8来平衡。主轴箱进给(上下运动)由伺服驱动装置4通过前滚珠丝杠5及后滚珠丝杠6共同驱动。前滚珠丝杠5及后滚珠丝杠6安装在立柱上，伺服驱动装置4固定安装在主轴箱2上。
本实用新型该大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置根据力矩平衡原理，通过控制前后两个伺服电机的电流，使前后两根滚珠丝杠5、6形成一定的力差，从而形成一个抵抗主轴箱2由于滑枕3移动而导致向前倾覆的力矩，使主轴中心轴线尽量恢复水平状态，从而达到补偿机床精度的发明目的。
Claims (2)
1.一种大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置，其特征在于主轴箱双丝杠补偿装置由立柱(1)、主轴箱(2)、滑枕(3)、伺服驱动装置(4)、前滚珠丝杠(5)、后滚珠丝杠(6)、前钢丝绳(7)、后钢丝绳(8)、重锤(9)和主轴(10)构成；前滚珠丝杠(5)和后滚珠丝杠(6)分别固定在立柱(1)上，前滚珠丝杠(5)和后滚珠丝杠(6)上各套装有一个伺服电机(4)，伺服电机(4)固定在主轴箱(2)上，两个伺服电机(4)由数控系统分别控制驱动，
重锤(9)通过前钢丝绳(7)和后钢丝绳(8)分别与主轴箱(2)两侧部连接，由主轴箱(2)、滑枕(3)和主轴(10)组成的主轴系统重量由重锤(9)通过前钢丝绳(7)和后钢丝绳(8)来进行平衡，主轴系统侧挂在立柱导轨上。
2.根据权利要求1所述的大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置，其特征在于前滚珠丝杠(5)或者后滚珠丝杠(6)采用螺母旋转结构。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2011203872507U CN202292289U (zh) | 2011-10-12 | 2011-10-12 | 大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置 |
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| CN2011203872507U CN202292289U (zh) | 2011-10-12 | 2011-10-12 | 大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置 |
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| CN202292289U true CN202292289U (zh) | 2012-07-04 |
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ID=46361266
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|---|---|---|---|
| CN2011203872507U Expired - Lifetime CN202292289U (zh) | 2011-10-12 | 2011-10-12 | 大型数控落地铣镗床主轴箱双丝杠补偿装置 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148988A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-11-19 | 苏州大学 | 落地镗铣床主轴箱动态平衡补偿装置 |
| CN104325351A (zh) * | 2013-11-12 | 2015-02-04 | 柳州正菱重型数控机床有限公司 | 镗铣床主轴箱重心平衡装置 |
| CN109622997A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-16 | 洛阳迈凯数控设备有限公司 | 一种恒轴心独立主轴箱 |
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2011
- 2011-10-12 CN CN2011203872507U patent/CN202292289U/zh not_active Expired - Lifetime
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