[發明專利]可擺動滑枕撓曲變形補償裝置

有效

• 申請號: 201110392757.6
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN102513882A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 吳鳳和;趙峰兵;江崇民
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明屬于機械制造技術領域，特別涉及一種車銑加工裝置。

背景技術

四軸或五軸聯動的車銑加工中心通常由床身、龍門架、橫梁、工作臺，溜板箱、轉盤、滑枕等部件組成。作為機床的主要工作部件，滑枕安裝于轉盤上，可沿轉盤上的導軌做伸縮運動，主軸安裝于滑枕內部，由主軸的繞軸轉動和滑枕的上下運動帶動刀具對工件進行切削。轉盤在溜板箱上轉動時，可帶動其上的滑枕在豎直面內做擺動運動(B軸)。滑枕在豎直面內擺動時，滑枕主軸軸線與豎直面內懸垂線之間產生一夾角，當滑枕伸出時，滑枕處于與豎直面內懸垂線成一夾角的懸伸狀態。由于滑枕自身、主軸及其附件的重量因素，滑枕在伸出過程中必然會產生撓曲變形，且擺角越大、伸出越長，滑枕的撓曲變形越大，從而使主軸軸線產生一定撓曲變形，導致主軸工作時產生回轉誤差，這些誤差足以影響加工工件的幾何形狀精度和表面質量。因此必須對滑枕撓曲變形采取適當的補償措施，以保證整個機床的加工精度。

通常用拉桿補償法對滑枕進行撓曲變形補償。此方法在滑枕的內部上側安裝兩個液壓拉桿，通過拉桿的拉力產生一個與滑枕自重變形相反的變形，從而使滑枕端部撓曲變形為零。此種補償方法通常是對水平伸出的滑枕進行補償，而不能對在豎直平面內有正負擺角的滑枕進行撓曲變形補償，且此種補償方法在補償過程中滑枕會產生一個軸向附加變形，加大主軸的軸向竄動誤差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠補償可擺動滑枕撓曲變形，同時不產生軸向附加變形的可擺動滑枕撓曲變形補償裝置。本發明主要是通過四個施力桿及與其相連的四個多級串聯增力油缸來對滑枕撓曲變形進行補償。

本發明也主要包括龍門架、橫梁、溜板箱、轉盤、滑枕，即龍門架為由左右立柱和連接梁組成的龍門式框架結構，橫梁安裝在龍門架的左右立柱上，可沿龍門架左右立柱上的導軌做上下移動。溜板箱安裝于橫梁上，之間通過絲杠螺母副及導軌副傳動和定位，并通過壓板與橫梁緊密固定，可沿橫梁導軌做橫向移動。滑枕轉盤安裝在溜板箱上，之間由軸承連接，可在溜板箱上做旋轉運動。滑枕安裝于轉盤上，可沿轉盤上的導軌做伸縮運動。主軸安裝在滑枕內部，由主軸的繞軸轉動和滑枕的上下運動帶動刀具對工件進行切削。四個施力桿分為上下兩組，分別安裝于滑枕內部的上側與下側，一組為拉桿，另一組為推桿，四個施力桿沿滑枕主軸中心線呈中心對稱分布，且分別布置在垂直于滑枕表面的橫截面的四角。四個串聯增壓式液壓油缸分別與上述四個施力桿相連，該四個油缸的進油口分別與同一進油回路相連，其出油口分別與同一個出油回路相連，保證兩拉桿與兩推桿的施力大小相等。四個多級串聯增壓油缸的油液壓力和流量由相應的液壓控制回路控制，根據滑枕擺動角度和伸出長度的不同，對液壓施力桿作用力大小進行實時調整和作用力推拉性質的實時轉換。

本發明與現有技術相比具有如下優點：可實時調整液壓施力桿作用力的大小和方向，從而使其產生的力矩與滑枕及其附件自身重力的力矩相平衡，實現滑枕撓曲變形的動態補償；同時由于上下兩組施力桿在滑枕軸線上的分力大小相等、方向相反，相互抵消，從而不會產生附加軸向變形，補償效果更好。

附圖說明：

附圖1是本發明的安裝位置及運動示意圖；

附圖2是本發明的結構示意圖；

附圖3是本發明的施力桿在滑枕上的安裝位置示意圖；

附圖4是本發明的液壓系統原理圖；

附圖5是本發明的串聯增壓式液壓油缸及施力桿在滑枕上的安裝結構示意圖。

圖中1-機床龍門架，2-橫梁，3-溜板箱，4-轉盤，5-滑枕，6-主軸，7-液壓施力桿，8-串聯增壓式液壓油缸，9-進油回路，10-出油回路，11、12、13、15-電磁換向閥，14-液控單向閥，16-油箱，17-比例溢流閥。

具體實施方式：

在圖1所示的一種可擺動滑枕撓曲變形補償裝置安裝位置及運動示意圖中，龍門架1為由左右立柱和連接梁組成的龍門式框架結構，橫梁2安裝在龍門架的左右立柱上，溜板箱3安裝于橫梁上，之間通過絲杠螺母副及導軌副傳動和定位，并通過壓板與橫梁緊密固定，滑枕轉盤4安裝在溜板箱上，之間由軸承連接，滑枕5安裝在上述滑枕轉盤上，主軸6安裝在滑枕內部。如圖2、3所示四個相同的施力桿7分為上下兩組，分別安裝于滑枕內部的上側與下側，一組為拉桿，另一組為推桿，四個施力桿沿滑枕主軸中心線呈中心對稱分布，且分別布置在垂直于滑枕表面的橫截面的四角。四個串聯增壓式液壓油缸8（如圖5所示）分別與上述四個施力桿相連，該四個油缸的進油口分別與同一進油回路9相連，其出油口分別與同一個出油回路10相連。