CN216264943U - 一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控铣床技术领域，且公开了一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，包括立柱，所述立柱上设置有滑枕滑块，所述滑枕滑块上设置有滑枕，所述立柱的外壁与滑枕滑块的内壁连接，所述滑枕滑块的外壁与滑枕的外壁连接，所述滑枕的外壁与斜键的外壁连接，所述斜键的外壁与轴承一的外壁连接，所述轴承一的内壁与轴一的外壁连接，所述轴一的外壁与挺杆的内壁连接，所述挺杆的外壁与支架的内壁连接，挺杆在转动时将带动滑动杆一随偏心轴一起旋转，由于摆动式滚柱轴承所在表面的偏心度，将产生向上作用的力，从而补偿前侧导轨上滑枕的配重，通过这种方式，悬臂中滑枕的下垂f将得到补偿，机床的几何精度得到提高。

Description

一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置

技术领域

本实用新型涉及数控铣床技术领域，具体为一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置。

背景技术

卧式主轴及其主轴箱位于立柱侧的铣床在设计方面具有一系列优势，在实现几何精度方面存在一些缺陷，这是由滑枕重心的水平运动引起的，这种情况的负面结果可能出现在滑枕水平运动(机床Z轴)期间的直线度值中，换句话说，只要滑枕的悬臂与主轴箱的距离增加，滑枕就会出现“下垂”，滑枕的直线度偏差将影响在此机床上加工的工件质量，大多数机床生产商正在“通过测量”确定滑枕刚度的大小，同时，他们限制滑枕行程，以符合Z轴上可接受的直线度，如果大型铣床的滑枕(轴)行程较长，滑枕重量也较重，则要获得沿Z轴的可接受直线度将成为一个仅通过调整尺寸无法解决的问题，这涉及到滑枕在操纵台中运动时的弹性变形，在这种情况下，将采用补偿解决方案，液压补偿系统是大家都熟知的，因此，在滑枕运动期间，位于滑枕前侧的导轨槽内产生压力增加，以补偿滑枕重量变化，从而使机床几何精度几乎不受影响，变形通过压力调节器进行补偿，该压力调节器将压力值调节到导轨槽中，该调节器的执行器从进给的滑枕运动连杆上获取运动，从而在滑枕位置和进入前侧腔的压力量值之间提供相互依赖关系；该系统的缺点在于施加条件以提供滑枕的静液压提升，从而导致更高的制造和维护成本；因此需要一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，达到解决上述背景技术中提出的问题的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，包括立柱，所述立柱上设置有滑枕滑块，所述滑枕滑块上设置有滑枕，所述立柱的外壁与滑枕滑块的内壁连接，所述滑枕滑块的外壁与滑枕的外壁连接。

优选的，所述滑枕的外壁与斜键的外壁连接，所述斜键的外壁与轴承一的外壁连接，所述轴承一的内壁与轴一的外壁连接。

优选的，所述轴一的外壁与挺杆的内壁连接，所述挺杆的外壁与支架的内壁连接，使得挺杆能够给支架提供支撑力。

优选的，所述支架的外壁与滑枕滑块的外壁连接，所述挺杆的外壁与偏心轴的一端连接，所述偏心轴的外壁与滑枕滑块通过轴承二连接，使得滑枕滑块能够给支架提供支撑力。

优选的，所述偏心轴上安装有摆动式滚柱轴承，所述摆动式滚柱轴承的外壁与滑枕的外壁连接，所述轴承一的外壁与斜键的外壁连接。

优选的，所述立柱上设置有弹簧，所述弹簧的一端与立柱的内壁连接，所述弹簧的另一端与限位块的外壁连接，使得限位块能够获得弹力。

优选的，所述立柱的内壁与滑动杆二的外壁连接，所述滑动杆二的外壁与限位块的内壁连接，所述滑动杆二的一端贯穿限位块的外壁延伸至限位块的内部，所述限位块的外壁与立柱的内壁连接，使得限位块能够获得支撑力。

本实用新型提供了一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置。具备以下有益效果：

(1)、本实用新型通过设置斜键、滑枕、滑枕滑块、立柱、轴承一、挺杆、轴一、支架、滑动杆一、偏心轴、轴承二、摆动式滚柱轴承，通过斜键沿位于滑枕滑块内的导轨水平移动(轴)，在导轨转动的同时，滑枕沿立柱的导轨垂直移动，轴承一与斜键的斜面相接触，轴承一通过轴一固定在挺杆上，挺杆可以垂直移动，因为它被引导到支架内，支架通过几个螺栓固定在滑枕滑块上，挺杆的底部与操控杆的一端接触(通过空间连杆机构连接，实现单自由度运动)，挺杆的另一端牢固地固定在偏心轴的端部，该轴由两个轴承二支撑，轴承二位于滑枕滑块内，在偏心轴的偏心部分上安装有摆动式滚柱轴承；摆动式滚柱轴承与滑枕的低压侧滚动接触，滑枕的运动连杆执行固定了斜键的滑枕的悬臂运动；斜键的倾斜表面与轴承一接触，从而作用在挺杆上，挺杆在转动时将带动滑动杆一随偏心轴一起旋转，由于摆动式滚柱轴承所在表面的偏心度，将产生向上作用的力，从而补偿前侧导轨上滑枕的配重，通过这种方式_，悬臂中滑枕的下垂f将得到补偿_，机床的几何精度得到提高_。

(2)、本实用新型通过设置弹簧、滑动杆二、限位块，通过弹簧给限位块提供远离立柱的弹力，通过滑动杆二给限位块提供支撑力的同时对限位块进行限位，滑动杆二对弹簧进行限位，达到了对滑枕滑块进行限位，防止滑枕滑块从立柱上滑出的目的。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型轴一的结构图；

图3为本实用新型滑枕滑块的结构图；

图4为本实用新型轴承二的结构图；

图5为本实用新型弹簧的结构图；

图6为本实用新型支架的结构图；

图7为本实用新型偏心轴的运动图；

图8为本实用新型斜键的角度图。

图中：1斜键、2滑枕、3滑枕滑块、4立柱、5轴承一、6挺杆、7轴一、 8支架、9滑动杆一、10偏心轴、11轴承二、12摆动式滚柱轴承、401弹簧、 402滑动杆二、403限位块。

具体实施方式

如图1-8所示，本实用新型提供一种技术方案：一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，包括立柱4，立柱4上设置有滑枕滑块3，滑枕滑块3 上设置有滑枕2，立柱4的外壁与滑枕滑块3的内壁滑动连接，滑枕滑块3 的外壁与滑枕2的外壁固定连接，滑枕2的外壁与斜键1的外壁滑动连接，斜键1的外壁与轴承一5的外壁接触，轴承一5的内壁与轴一7的外壁固定连接，轴一7的外壁与挺杆6的内壁固定连接，挺杆6的外壁与支架8的内壁滑动连接，支架8的外壁与滑枕滑块3的外壁通过螺栓固定连接，挺杆6 的外壁与偏心轴10的一端固定连接，偏心轴10的外壁与滑枕滑块3通过轴承二11转动连接，偏心轴10的偏心部分固定安装有摆动式滚柱轴承12，摆动式滚柱轴承12的外壁与滑枕2的外壁滚动接触，轴承一5的外壁与斜键1 的外壁接触，通过设置斜键1、滑枕2、滑枕滑块3、立柱4、轴承一5、挺杆6、轴一7、支架8、滑动杆一9、偏心轴10、轴承二11、摆动式滚柱轴承 12，通过斜键1沿位于滑枕滑块3内的导轨水平移动轴，在导轨转动的同时，滑枕2沿立柱4的导轨垂直移动，轴承一5与斜键1的斜面相接触，轴承一 5通过轴一7固定在挺杆6上，挺杆6可以垂直移动，因为它被引导到支架8内，支架8通过几个螺栓固定在滑枕滑块3上，挺杆6的底部与操控杆的一端接触通过空间连杆机构连接，实现单自由度运动，挺杆6的另一端牢固地固定在偏心轴10的端部，偏心轴10由两个轴承二11支撑，轴承二11位于滑枕滑块3内，在偏心轴10的偏心部分上安装有摆动式滚柱轴承12；摆动式滚柱轴承12与滑枕2的低压侧滚动接触，滑枕2的运动连杆执行固定了斜键1的滑枕2的悬臂运动；斜键1的倾斜表面与轴承一5接触，从而作用在挺杆6上，挺杆6在转动时将带动滑动杆一9随偏心轴10一起旋转，由于摆动式滚柱轴承12所在表面的偏心度，将产生向上作用的力，从而补偿前侧导轨上滑枕₂的配重_，通过这种方式_，悬臂中滑枕₂的下垂f将得到补偿_，机床的几何精度得到提高，ε——水平运动期间滑枕前导轨的补偿变形(z轴)； e—径向滚柱轴承所在表面的偏心率；α——偏心轴的旋转角度；m——牢固固定在偏心轴上的杠杆臂长；c——滑枕行程；t——斜键高度方向的高

度，ε＝e*sin(a) (5)

从图8可以看出：

将式(6)替换到式(5)，将变为：

式(7)表示当滑枕沿行程移动c时，斜键高度t作用下的补偿变形梯度。考虑斜键的倾斜角度β，将得出：

式中，c_max是滑枕的最大行程，t_max是小斜键高度方向的直角边最大高度。在这种情况下，关系式(7)将变为：

考虑以下恒定值：c_max＝600mm；e＝1mm；m＝ 120mm；t_max＝15mm。可以注意到，补偿值ε位于滑枕前导轨的水平面上，这些值与在滑枕前侧水平面上记录的值不同，即f值。为了将ε值和f值关联起来，还必须分析偏心轴的刚度，特别是轴承的刚度。仔细分析这两个值ε和f的相关性，并完成必要的测试和调整，甚至可能会取消垂度f的值。根据弹性变形补偿系统的结构，系统传动比i的值可以确定为：

传动比i的值有助于确定位于滑枕前导轨上的摆动滚柱轴承产生的补偿力与作用在挺杆上的输入力之间的比值。

立柱4上设置有弹簧401，弹簧401的一端与立柱4的内壁固定连接，弹簧401的另一端与限位块403的外壁固定连接，立柱4的内壁与滑动杆二402 的外壁固定连接，滑动杆二402的外壁与限位块403的内壁滑动连接，滑动杆二402的一端贯穿限位块403的外壁延伸至限位块403的内部，限位块403 的外壁与立柱4的内壁滑动连接，通过设置弹簧401、滑动杆二402、限位块 403，通过弹簧401给限位块403提供远离立柱4的弹力，通过滑动杆二402 给限位块403提供支撑力的同时对限位块403进行限位，滑动杆二402对弹簧401进行限位，达到了对滑枕滑块3进行限位，防止滑枕滑块3从立柱4 上滑出的目的。

在使用时，通过设置斜键1、滑枕2、滑枕滑块3、立柱4、轴承一5、挺杆6、轴一7、支架8、滑动杆一9、偏心轴10、轴承二11、摆动式滚柱轴承 12，通过斜键1沿位于滑枕滑块3内的导轨水平移动(轴)，在导轨转动的同时，滑枕2沿立柱4的导轨垂直移动，轴承一5与斜键1的斜面相接触，轴承一5通过轴一7固定在挺杆6上，挺杆6可以垂直移动，因为它被引导到支架8内，支架8通过几个螺栓固定在滑枕滑块3上，挺杆6的底部与操控杆的一端接触(通过空间连杆机构连接，实现单自由度运动)，挺杆6的另一端牢固地固定在偏心轴10的端部，偏心轴10由两个轴承二11支撑，轴承二 11位于滑枕滑块3内，在偏心轴10的偏心部分上安装有摆动式滚柱轴承12；摆动式滚柱轴承12与滑枕2的低压侧滚动接触，滑枕2的运动连杆执行固定了斜键1的滑枕2的悬臂运动；斜键1的倾斜表面与轴承一5接触，从而作用在挺杆6上，挺杆6在转动时将带动滑动杆一9随偏心轴10一起旋转，由于摆动式滚柱轴承12所在表面的偏心度，将产生向上作用的力，从而补偿前侧导轨上滑枕2的配重，通过这种方式，悬臂中滑枕2的下垂f将得到补偿，机床的几何精度将得到提高，通过设置弹簧401、滑动杆二402、限位块403，通过弹簧401给限位块403提供远离立柱4的弹力，通过滑动杆二402给限位块403提供支撑力的同时对限位块403进行限位，滑动杆二402对弹簧401 进行限位，达到了对滑枕滑块3进行限位，防止滑枕滑块3从立柱4上滑出的目的。

综上可得，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，包括立柱(4)，其特征在于：所述立柱(4)上设置有滑枕滑块(3)，所述滑枕滑块(3)上设置有滑枕(2)，所述立柱(4)的外壁与滑枕滑块(3)的内壁连接，所述滑枕滑块(3)的外壁与滑枕(2)的外壁连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，其特征在于：所述滑枕(2)的外壁与斜键(1)的外壁连接，所述斜键(1)的外壁与轴承一(5)的外壁连接，所述轴承一(5)的内壁与轴一(7)的外壁连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，其特征在于：所述轴一(7)的外壁与挺杆(6)的内壁连接，所述挺杆(6)的外壁与支架(8)的内壁连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，其特征在于：所述支架(8)的外壁与滑枕滑块(3)的外壁连接，所述挺杆(6)的外壁与偏心轴(10)的一端连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，其特征在于：所述偏心轴(10)的外壁与滑枕滑块(3)通过轴承二(11)连接，所述偏心轴(10)上安装有摆动式滚柱轴承(12)。

6.根据权利要求5所述的一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，其特征在于：所述摆动式滚柱轴承(12)的外壁与滑枕(2)的外壁连接，所述轴承一(5)的外壁与斜键(1)的外壁连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，其特征在于：所述立柱(4)上设置有弹簧(401)，所述弹簧(401)的一端与立柱(4)的内壁连接，所述弹簧(401)的另一端与限位块(403)的外壁连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于数控铣床滑枕弹性变形补偿的装置，其特征在于：所述立柱(4)的内壁与滑动杆二(402)的外壁连接，所述滑动杆二(402)的外壁与限位块(403)的内壁连接，所述滑动杆二(402)的一端贯穿限位块(403)的外壁延伸至限位块(403)的内部，所述限位块(403)的外壁与立柱(4)的内壁连接。

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