專利名稱：數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機床設(shè)備，特別涉及數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置。
背景技術(shù)：
隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，特別是高速鐵路、大型風電設(shè)備、國產(chǎn)大飛機項目、航空航天設(shè)備以及汽車制造業(yè)和工程機械的高速發(fā)展，對能實現(xiàn)高速大扭矩切削的數(shù)控落地銑鏜加工中心的需求日益加大。主軸箱作為數(shù)控落地銑鏜加工中心的重要部件，其上下運動和加工過程的重量平衡程度對機床的精度影響較大。良好的重量平衡和變形補償解決方案在很大程度保證了機床的剛度、精度和精度保持性，是保證機床加工精度的最重要因素之一?，F(xiàn)代數(shù)控機床的重力平衡方法主要有4種機械配重平衡、液壓平衡、氣壓平衡和制動器平衡。機械配重平衡又稱重錘平衡，該方法結(jié)構(gòu)簡單，平衡可靠且容易調(diào)配。但機械配重平衡需要占用較大的安裝空間，并且平衡塊還會增大機床整體重量。故其適用于立柱固定不動、工作環(huán)境差、運動部件的速度及加速度較低的情況下。液壓平衡具有體積小、重量輕、平衡載荷大等特點。但是，液壓平衡的運動速度不能過高，對中、低速運動的部件較為合適。氣壓平衡因氣體介質(zhì)的具有低粘度及低密度等特性，故可使運動部件達到較大的速度及加速度。但因氣壓平衡的體積較大，會增大整個機床設(shè)備的體積，除此外氣壓平衡的噪聲問題也制約了其在精密加工設(shè)備中的應(yīng)用。制動器平衡是利用摩擦力平衡部件重力的一種方法，部件在運動時制動器處于松開狀態(tài)，不起平衡作用，所以，只有在停止狀態(tài)時，制動器的摩擦力才與運動部件的重力形成平衡關(guān)系。
發(fā)明內(nèi)容針對機械配重平衡運動部件急停振蕩、快移速度和加速度低，氣動平衡裝置平衡重量低、占地面積大的問題，同時結(jié)合數(shù)控落地銑鏜加工中心高速度、高精度、大扭矩切削特點和液壓平衡的優(yōu)點，本實用新型提供一種數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置， 實現(xiàn)重量平衡和變形補償，具備高速、高承載的特性，滿足現(xiàn)代機床的對速度和性能的要求。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置，其包括，平衡裝置，包括，吊點，設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱上；平衡液壓缸，設(shè)置于落地鏜銑加工中心的立柱一側(cè)面上，該側(cè)面未設(shè)有供主軸箱運動的導軌；平衡液壓缸包括缸體及活塞桿，呈倒置設(shè)置，活塞桿向下伸縮；動滑輪，設(shè)置于平衡液壓缸活塞桿自由端；第一、第二滑輪，其中，第一定滑輪通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)吊點的立柱一側(cè)面頂部或上部，第二定滑輪通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)平衡液壓缸的立柱一側(cè)面頂部或上部；第一傳動鏈，一端連接于主軸箱吊點，另一端繞過第一、第二定滑輪及動滑輪連接于立柱側(cè)面上；補償裝置，包括，補償液壓缸，設(shè)置于主軸箱上端，相對于吊點的另一側(cè)；第三、第四定滑輪，其中，第三定滑輪通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)補償液壓缸的立柱一側(cè)面頂部或上部，第四定滑輪通過固定支架設(shè)置于立柱另一側(cè)面頂部或上部，該側(cè)面未設(shè)有供主軸箱運動的導軌；滑座，設(shè)置于對應(yīng)第四定滑輪的立柱側(cè)面底部； 第二傳動鏈，一端連接于補償液壓缸的活塞桿自由端，另一端繞過第三、第四定滑輪及滑座連接于立柱側(cè)面上。進一步，所述的平衡液壓缸設(shè)置于落地鏜銑加工中心的立柱一側(cè)面，該側(cè)面與主軸箱所在立柱側(cè)面相鄰。另外，所述的滑座與平衡液壓缸位于落地鏜銑加工中心立柱的同一側(cè)面。所述的吊點設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱重心位置。本實用新型工作狀態(tài)下通過調(diào)整和控制平衡液壓缸達到平衡效果。也可在工作狀態(tài)下通過控制補償液壓缸油量提供壓力而使得主軸箱頭部相應(yīng)抬起，克服主軸伸出的“低頭”現(xiàn)象。本實用新型的優(yōu)點1)本實用新型的平衡裝置采用液壓平衡和補償，較傳統(tǒng)的重錘平衡能有效的降低落地鏜銑床的移動重量、減少機床的安裝面積和消除了機床急停時的“振蕩”現(xiàn)象，提高了整體機床系統(tǒng)的精度和移動速度；2)液壓補償油缸采用倒置結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)平衡時端部給油，較傳統(tǒng)的正置結(jié)構(gòu)增大了近1/3的液壓接觸面積，增大了平衡力。3)液壓平衡和補償結(jié)構(gòu)平衡載荷大，無振蕩現(xiàn)象，不僅提高了機床的動態(tài)性能，而且提高了機床的加工精度。

圖1為本實用新型一實施例的立體示意圖。圖2為本實用新型發(fā)明圖補償結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
參見圖1、圖2，本實用新型的數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置，其包括平衡裝置1、補償裝置2。平衡裝置1，包括，吊點11，設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱3重心位置；平衡液壓缸12，設(shè)置于落地鏜銑加工中心的立柱4 一側(cè)面上，該側(cè)面未設(shè)有供主軸箱3運動的導軌5 ；平衡液壓缸12包括缸體121及活塞桿122，呈倒置設(shè)置，活塞桿122向下伸縮；動滑輪 13，設(shè)置于平衡液壓缸活塞桿122自由端；第一、第二滑輪14、15，其中，第一定滑輪14通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)吊點11的立柱4 一側(cè)面頂部或上部，第二定滑輪15通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)平衡液壓缸12的立柱4 一側(cè)面頂部或上部；第一傳動鏈16，一端連接于主軸箱吊點11，另一端繞過第一、第二定滑輪14、15及動滑輪13連接于立柱4側(cè)面上。補償裝置2，包括，補償液壓缸21，設(shè)置于主軸箱3上端，相對于吊點11的另一側(cè)； 第三、第四定滑輪22、23，其中，第三定滑輪22通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)補償液壓缸21的立柱4 一側(cè)面頂部或上部，第四定滑輪23通過固定支架設(shè)置于立柱4另一側(cè)面頂部或上部， 該側(cè)面未設(shè)有供主軸箱3運動的導軌；滑座24，設(shè)置于對應(yīng)第四定滑輪23的立柱4側(cè)面底部；第二傳動鏈25，一端連接于補償液壓缸21的活塞桿自由端，另一端繞過第三、第四定滑輪22、23及滑座M連接于立柱4側(cè)面上。所述的平衡液壓缸設(shè)置于落地鏜銑加工中心的立柱一側(cè)面，該側(cè)面與主軸箱所在立柱側(cè)面相鄰，所述的滑座與平衡液壓缸位于立柱的同一側(cè)面。主軸箱非固定，可以沿立柱Y軸上下運動，平衡液壓缸倒置固定在立柱側(cè)面，當主軸箱沿立柱Y軸上下運動時液壓系統(tǒng)控制液壓缸活塞桿相應(yīng)伸出(縮進)，主軸箱上升時平衡液壓缸端部給油后活塞桿在油壓作用下伸出，進而通過第一傳動鏈帶動吊點上升，保持主軸箱在上升過程的重量平衡；反之，主軸箱沿立柱Y軸下降時，平衡液壓缸端部給油后活塞桿在油壓作用下縮進，進而通過第一傳動鏈帶動吊點下降，保持主軸箱在上升過程的重量平衡，減少對Y向傳動絲杠的單邊磨損。當加工狀態(tài)滑枕和鏜軸伸出時，造成原系統(tǒng)的重心向前移動，從而也就造成了“低頭”現(xiàn)象。補償裝置在出現(xiàn)“低頭”時，通過控制補償油缸油量提供壓力而使得主軸箱頭部相應(yīng)抬起，從而對上述“低頭”量進行補償。本實用新型通過平衡和補償機構(gòu)兩者相互配合，使得機床無論在主軸伸出鏜孔還是在銑平面時都能保持很好的精度，處于最佳狀態(tài)。
權(quán)利要求1.數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置，其特征在于，包括，平衡裝置，包括，吊點，設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱上；平衡液壓缸，設(shè)置于落地鏜銑加工中心的立柱一側(cè)面上，該側(cè)面未設(shè)有供主軸箱運動的導軌；平衡液壓缸包括缸體及活塞桿，呈倒置設(shè)置，活塞桿向下伸縮；動滑輪，設(shè)置于平衡液壓缸活塞桿自由端；第一、第二滑輪，其中，第一定滑輪通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)吊點的立柱一側(cè)面頂部或上部，第二定滑輪通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)平衡液壓缸的立柱一側(cè)面頂部或上部；第一傳動鏈，一端連接于主軸箱吊點，另一端繞過第一、第二定滑輪及動滑輪連接于立柱側(cè)面上；補償裝置，包括，補償液壓缸，設(shè)置于主軸箱上端，相對于吊點的另一側(cè)；第三、第四定滑輪，其中，第三定滑輪通過固定支架設(shè)置于對應(yīng)補償液壓缸的立柱一側(cè)面頂部或上部，第四定滑輪通過固定支架設(shè)置于立柱另一側(cè)面頂部或上部，該側(cè)面未設(shè)有供主軸箱運動的導軌；滑座，設(shè)置于對應(yīng)第四定滑輪的立柱側(cè)面底部；第二傳動鏈，一端連接于補償液壓缸的活塞桿自由端，另一端繞過第三、第四定滑輪及滑座連接于立柱側(cè)面上。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置，其特征在于，所述的平衡液壓缸設(shè)置于落地鏜銑加工中心的立柱一側(cè)面，該側(cè)面與主軸箱所在立柱側(cè)面相鄰。
3.如權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置，其特征在于，所述的滑座與平衡液壓缸位于落地鏜銑加工中心立柱的同一側(cè)面。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置，其特征在于，所述的吊點設(shè)置于在主軸不伸出狀態(tài)的主軸箱重心位置。
專利摘要數(shù)控落地銑鏜加工中心的平衡和補償裝置，包括平衡裝置、補償裝置。平衡裝置包括，吊點，設(shè)于主軸箱；平衡液壓缸，倒置設(shè)于立柱一側(cè)面上；動滑輪，設(shè)于平衡液壓缸活塞桿自由端；第一定滑輪，設(shè)于對應(yīng)吊點的立柱一側(cè)面頂部，第二定滑輪，設(shè)于立柱一側(cè)面頂部；第一傳動鏈，一端連接于吊點，另一端繞過定滑輪及動滑輪連接于立柱；補償裝置包括補償液壓缸，設(shè)于主軸箱上端；第三定滑輪設(shè)于立柱一側(cè)面頂部，第四定滑輪設(shè)于立柱另一側(cè)面頂部；滑座，設(shè)于立柱底部；第二傳動鏈，一端連接于補償液壓缸活塞桿自由端，另一端繞過定滑輪及滑座連接于立柱上。本實用新型實現(xiàn)重量平衡和變形補償，具備高速、高承載的特性，滿足現(xiàn)代機床的對速度和性能的要求。
文檔編號B23Q11/00GK202106238SQ20112015500
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者唐傳剛, 李利強, 馬忠良 申請人:上海三一精機有限公司