一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置的製作方法

2024-02-02 21:48:15

專利名稱：一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控工具機，特別涉及一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補
te衣且ο
背景技術：
隨著現代製造業的不斷發展，精密和超精密加工技術的重要性日益凸顯。數控工具機作為製造業的重要裝備，也面臨了新時代的機遇和挑戰。提高數控工具機的精度是提高數控工具機產品質量、增強市場競爭力的關鍵所在。落地鏜銑床最主要的結構特徵是採用懸臂式滑枕工作部件。滑枕工作時處於懸伸狀態，且工作行程越大，其最大懸伸量也越大。由於滑枕自身及其主軸等附件的重量因素， 滑枕在伸出過程中必然會產生撓曲變形，引起工具機主軸和刀具的角度誤差和位移誤差，從而影響工具機的加工精度。因此必須對滑枕撓曲變形採取適當的補償措施，以保證整個工具機的加工精度。現有的補償方法有1.主軸箱中心位移補償，通過油缸改變鋼絲繩的長度，使重心位置在垂直面內升
尚ο2.滑枕變形補償，通過滑枕上面兩對稱油缸拉緊，通過作用力增加滑枕剛度，使滑枕有被拉直的趨勢，減小滑枕撓曲變形量。3.安裝附件補償，在滑枕底部設置油腔，增大其壓力，抬高滑枕，起到補償的作用。4.主軸箱變壓液壓腔補償，在主軸箱滑枕導軌板上下斜對面分別設置變壓器靜壓腔，將其分成兩組變壓靜壓腔，並分別與兩組液壓阻尼體及比例減壓閥相連，通過控制系統改變變壓靜壓腔的油壓實現滑枕前端抬高進行補償。前三種補償方式的不足之處是，主要通過主軸箱或滑枕因外力而產生的變形來補償，往往會產生主軸箱變形過大而滑枕卻沒有得到補償的情況，而且補償量無法精確控制，補償精度低。第四種方式較前三種方式具有補償範圍廣，精度高的特點，但其變壓液壓腔油壓控制方式較為繁瑣，不易實施。
發明內容本實用新型的目的在於一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置，採用主軸箱液壓補償機構和滑枕內部的液壓補償機構雙重補償，具有補償範圍較大，補償效果和精度好的特點。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置，包括主軸箱傾角補償機構和滑枕變形補償機構；其中，主軸箱傾角補償機構，包括，補償液壓缸，設置於運行於立柱導軌上的主軸箱上端面一側，即相對於主軸箱吊點的另一側，該吊點設置於在主軸不伸出狀態的主軸箱重心位置；第一、第二定滑輪，其中，第一定滑輪通過固定支架設置於對應補償液壓缸側的立柱一側頂部或上部，第二定滑輪通過固定支架設置於與第一定滑輪對角側的立柱頂部或上部；滑輪組，設置於對應第二定滑輪的立柱側面底部；鋼絲繩，一端連接於補償液壓缸的活塞杆端部，另一端繞過第一、第二定滑輪及滑座連接於立柱側面上；滑枕變形補償機構，包括，兩根拉杆，分別設置於滑枕內上部兩側，拉杆一端位於滑枕前端孔內，另一端通過鎖緊螺母固定於滑枕內部後端；兩個油缸組，分別對應兩根拉杆，每個油缸組至少兩個補償油缸，兩個補償油缸串聯設置於拉杆伸出的滑枕後端部，缸體連接於滑枕，油缸活塞套設於拉杆，並與拉杆連接；若干電液比例閥，分別設置於上述補償液壓缸和補償油缸的控制油路，並通過放大器與數控系統可編程邏輯控制器電氣連接；一檢測滑枕伸出時前端下垂變形量的位置檢測元件，連接數控系統控制單元；該位置檢測元件的檢測值通過可編程邏輯控制器計算將控制信號經電子放大器放大傳送至電液比例閥對補償液壓缸和油缸組進行控制。進一步，所述的滑枕變形補償機構中每個油缸組設三個補償油缸，串聯設置於拉杆後端的滑枕後端部。所述的位置檢測元件採用光柵尺。當滑枕下垂時，補償油缸活塞移動，使活塞杆變長(微變量)，拉杆給滑枕提供一個拉力，拉力的大小是隨著滑枕伸出的長度線性增加，來補償滑枕的懸臂變形誤差。通過主軸箱上設補償液壓缸，通過與補償液壓缸活塞杆連接鋼絲繩，經滑輪組至主軸箱下固定，由數控系統可編程邏輯控制器PLC根據主軸箱傾角大小，通過電液比例閥的控制，實現主軸箱傾角補償。本實用新型的優點是1.採用主軸箱液壓補償機構和滑枕內部的液壓補償機構相結合，避免了主軸箱變形過大而滑枕卻沒有得到補償的情況，補償精度高，效果好。2.採用多級串聯油缸，體積小、出力大，產生的力量幾倍於單機油缸，適合安裝在滑枕的狹小空間中。

圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例中滑枕的結構示意圖。圖3為本實用新型實施例中滑枕局部的放大剖視圖。圖4為本實用新型主軸箱傾斜補償液壓結構示意圖。圖5為本實用新型實施例的控制流程圖。
具體實施方式
參見圖1 圖5，本實用新型的一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置，包括主軸箱傾角補償機構1和滑枕變形補償機構2。主軸箱傾角補償機構1，包括，補償液壓缸11，設置於運行於立柱30導軌40上的主軸箱10上端面一側，即相對於主軸箱吊點101的另一側，該吊點101設置於在主軸不伸出狀態的主軸箱重心位置；第一、第二定滑輪12、13，其中，第一定滑輪12通過固定支架設置於對應補償液壓缸11側的立柱30 —側頂部或上部，第二定滑輪13通過固定支架設置於與第一定滑輪12對角側的立柱30頂部或上部；滑輪組14，設置於對應第二定滑輪13的立柱側面底部；鋼絲繩15，一端連接於補償液壓缸11的活塞杆端部，另一端繞過第一、第二定滑輪12、13及滑輪組14連接於立柱30側面上。滑枕變形補償機構2，包括，兩根拉杆21、21』，分別設置於滑枕20內上部兩側，拉杆21、21』 一端位於滑枕20前端孔內，另一端通過鎖緊螺母固定於滑枕20內部後端；兩個油缸組22、22』，分別對應兩根拉杆21、21』，每個油缸組設三個補償油缸221、222、223 (以拉杆21為例，下同)，串聯設置於拉杆21後端的滑枕20後端部，缸體連接於滑枕20，油缸活塞套設於拉杆21，並與拉杆21連接。電液比例閥3、4，分別設置於上述補償液壓缸11和油缸組22的補償油缸221、 222,223的控制油路，並與數控系統可編程邏輯控制器PLC電氣連接。一檢測滑枕20伸出時前端下垂變形量的位置檢測元件5，連接數控系統控制單元，可編程邏輯控制器PLC根據位置檢測元件5的檢測值經計算將控制信號經放大器6放大傳送至電液比例閥3、4對補償液壓缸11和補償油缸221、222、223進行控制。當滑枕20向前伸出時，其前端有下垂變形量，位置檢測元件5檢測到Z軸坐標值， 並提供給數控系統可編程邏輯控制器PLC，數控系統可編程邏輯控制器根據Z軸坐標值計算補償電壓，並輸出補償電壓，補償電壓經放大器6放大，控制電液比例閥4，液壓油經出油口 23接滑枕補償油缸221、222、223有杆腔，進而控制補償油缸221、222、223的壓力，液壓油從進油口 M進入後推動補償油缸活塞移動，使活塞杆變長(微變量)，拉杆21給滑枕20 提供一個拉力，通過補償油缸221、222、223和拉杆21對滑枕20上部產生拉力，使滑枕20 產生向上的彎曲變形。這樣就可以根據滑枕伸出的長度不同，裝的附件不一樣，給定信號的大小不同來調整滑枕補償油缸，從而消除滑枕伸出後的撓度。工具機工作時，通過位置檢測元件檢測出滑枕在Z軸上的坐標值；根據檢測到的坐標值，可編程邏輯控制器計算出各下垂量及傾斜度的補償值，將該補償值轉換為補償電壓； 將補償電壓信號通過功率放大器進行放大；將放大後的信號輸出給兩電液比例閥，通過電液比例閥來控制補償液壓缸和補償油紅，實現主軸箱傾角補償和滑枕變形補償。由於採用了上述裝置，解決了因主軸箱傾斜變形導致滑枕傾斜得不到補償的問題，提高了補償精度，最終大大提高了工具機加工質量和效率，為企業取得良好的經濟效益發揮了重要作用。
權利要求1.一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置，其特徵在於，包括，主軸箱傾角補償機構和滑枕變形補償機構；主軸箱傾角補償機構，包括，補償液壓缸，設置於運行於立柱導軌上的主軸箱上端面一側，即相對於主軸箱吊點的另一側，該吊點設置於在主軸不伸出狀態的主軸箱重心位置；第一、第二定滑輪，其中，第一定滑輪通過固定支架設置於對應補償液壓缸側的立柱一側頂部或上部，第二定滑輪通過固定支架設置於與第一定滑輪對角側的立柱頂部或上部； 滑輪組，設置於對應第二定滑輪的立柱側面底部；鋼絲繩，一端連接於補償液壓缸的活塞杆端部，另一端繞過第一、第二定滑輪及滑輪組連接於立柱側面上； 滑枕變形補償機構，包括，兩根拉杆，分別設置於滑枕內上部兩側，拉杆一端位於滑枕前端孔內，另一端通過鎖緊螺母固定於滑枕內部後端；兩個油缸組，分別對應兩根拉杆，每個油缸組至少兩個補償油缸，該兩個補償油缸串聯設置於拉杆伸出的滑枕後端部，缸體連接於滑枕，油缸活塞套設於拉杆，並與拉杆連接；若干電液比例閥，分別設置於上述補償液壓缸、補償油缸的控制油路，並通過放大器進而與數控系統可編程邏輯控制器電氣連接；一檢測滑枕伸出時前端下垂變形量的位置檢測元件，連接數控系統控制單元；該位置檢測元件的檢測值通過可編程邏輯控制器計算將控制信號經放大器放大傳送至電液比例閥對補償液壓缸和油缸組進行控制。
2.如權利要求1所述的數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置， 其特徵在於，所述的滑枕變形補償機構中每個油缸組設三個補償油缸， 串聯設置於拉杆後端的滑枕後端部。
3.如權利要求1所述的數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置， 其特徵在於，所述的位置檢測元件採用光柵尺。
專利摘要一種數控落地鏜銑床滑枕移動傾斜的雙重補償裝置，包括，主軸箱傾角補償機構、滑枕變形補償機構；主軸箱傾角補償機構包括補償液壓缸，設於主軸箱上端面一側；第一、第二定滑輪，第一定滑輪設於補償液壓缸側的立柱頂部，第二定滑輪對角設於立柱頂部；鋼絲繩，一端連接補償液壓缸活塞杆，另一端繞經兩定滑輪連接於立柱側面；滑枕變形補償機構包括兩根拉杆，設於滑枕內上部兩側，拉杆一端位於滑枕前端孔內，另一端通過鎖緊螺母固定於滑枕內部後端；兩個油缸組，油缸組至少兩個補償油缸，兩個補償油缸串聯設於滑枕後端，活塞與拉杆連接；可編程邏輯控制器根據位置檢測元件的檢測值經計算將控制信號傳送至電液比例閥，對補償液壓缸和補償油缸進行控制。
文檔編號B23Q23/00GK202317872SQ201120397888
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者宋宏偉, 楊陽, 邢雨 申請人:上海三一精機有限公司