[實用新型]龍門加工中心方滑枕支撐剛度補償系統

有效

• 申請號: 201320344706.0
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN203304994U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 嚴松法
• 申請（專利權）人: 嚴松法
• 主分類號: B23Q23/00
• 分類號: B23Q23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機床精度補償系統，尤其是一種用于補償龍門加工中心方滑枕滑動導軌支撐剛度及機床加工精度的補償系統。

背景技術

在大型龍門數控加工中心、立式車削加工中心、數控落地鏜銑床等重型加工設備中，方滑枕與滑鞍結構是重要組成結構之一?；恚≧am）是裝有刀架或主軸箱等部件，具有導軌可在床身或其他部件上移動的枕狀功能部件，而方滑枕的導軌基本就是其自身?，F有重型加工設備的滑枕一般采用方滑枕結構形式，以方滑枕四面精磨形成導軌面，與滑鞍內表面形成滑動摩擦導軌副，并伴以動壓潤滑或者油潤滑?；瑒幽Σ粮贝嬖谥奈㈤g隙，是形成潤滑油膜，利于方滑枕運動的前提條件，與此同時，微間隙的存在也是影響滑枕與滑鞍配合結構的重要因素，當微間隙過小時，會使得邊界潤滑油膜破裂，摩擦阻力大幅上升，從而出現數控機床Z軸進給定位精度下降、低速爬行現象加劇、滑動不暢、加劇磨損甚至抱死等不良現象；而當微間隙過大時，滑枕與滑鞍之間的接觸剛度大大削弱，從而造成加工震顫、零件加工表面不平整等問題，與此同時，間隙值δ本身是機床加工精度的影響因子，并伴隨著滑枕的伸出，間隙值δ對定位精度的影響被成倍放大，從而造成機床的定位精度、重復定位精度降低。

基于上述的分析，方滑枕與滑鞍結構之間的微間隙值的控制，對于提升機床的整體性能、加工精度等起著重要的作用。方滑枕與滑鞍之間的裝配結構形式的具體分析，有助于加深對方滑枕微間隙形成原因的理解并且提出一種合理有效的補償方法，對于方滑枕與滑鞍的具體裝配結構，詳見說明書附圖1與2，針對具體結構的分析，在說明書后文中做進一步詳細的說明。

對于方滑枕滑動導軌微間隙的補償與控制，屬于微間隙補償或微間隙進給范疇，常用的微進給方式包括機械式、磁致式、壓電式、熱伸縮式、液壓式，其中，當微進給方式用于機床方滑枕微間隙補償時，對微進給變形量的支撐剛度及微變形的分辨率提出了很高的要求，綜合各方面因素分析，液壓式微進給方式是一種較為理想的解決方案。本發明采用圓形薄壁加壓結構形式實現液壓式的微進給補償，圓形薄壁加壓結構可設置在機床原有的間隙調整楔形嵌條，采用該方案時，對機床原有的結構改動最小，但是也存在著一些不足，例如：圓形薄壁加壓油道與方滑枕滑動所需的潤滑油道的分離設計，圓形薄壁加壓結構撓曲變形點與方滑枕之間的滑動摩擦致使補償點磨損加劇等。

發明內容

為了克服龍門加工中心方滑枕采用滑動導軌存在著微間隙，致使方滑枕伸出時支撐剛度下降，引起機床加工時加工精度下降、刀具振動、零件表面加工質量下降等問題，本發明提出了一種根據方滑枕Z軸進給坐標信號而自適應補償微間隙的方滑枕支撐剛度補償系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種龍門加工中心方滑枕支撐剛度補償系統，由補償驅動板裝置、壓力控制系統及電氣控制模塊構成，其特征在于，所述補償驅動板裝置包括補償驅動板、法蘭導套、導柱構成，所述法蘭導套固定在所述補償驅動板上，所述導柱固定在滑鞍結構或者滑鞍蓋板結構上，所述補償驅動板通過所述法蘭導套可滑動安裝在所述導柱上，所述補償驅動板上呈“十”字對稱布置有四個小斜度楔形安裝面，間隙調整楔形嵌條通過連接塊固定在所述小斜度楔形安裝面上；每個所述小斜度楔形安裝面上設置有M個圓形薄壁加壓結構，所述圓形薄壁加壓結構由彈性撓曲變形薄壁、加壓油腔、端蓋及密封裝置構成，所述彈性撓曲變形薄壁設置在所述補償驅動板的后平面上，所述彈性撓曲變形薄壁與所述滑鞍結構或者滑鞍蓋板結構接觸；所述壓力控制系統由機床液壓站動力源部分、液壓閥塊、調速閥、電磁比例溢流閥、壓力表緩沖器及壓力表等構成，所述機床液壓站動力源部分一根分支油路經調速閥調節后，恒定流量的壓力油由電磁比例溢流閥實現壓力的調節，壓力調節后的壓力油經分路塊由液壓管道輸送到所述圓形薄壁加壓結構的入油口；所述電氣控制模塊包括機床Z軸進給坐標信號單元、D/A轉換器及比例壓力閥的控制放大器。

進一步，所述補償驅動板裝置包括兩塊補償驅動板，一塊補償驅動板通過法蘭導套、導柱結構可滑動安裝在所述滑鞍結構上，另一塊補償驅動板通過法蘭導套、導柱結構可滑動安裝在所述滑鞍蓋板結構上。