專利名稱：可擺動滑枕撓曲變形補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車銑加工裝置。
背景技術(shù)：
四軸或五軸聯(lián)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(zhuǎn)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(zhuǎn)盤上，可沿轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌做伸縮運動，主軸安裝于滑枕內(nèi)部，由主軸的繞軸轉(zhuǎn)動和滑枕的上下運動帶動刀具對工件進行切削。轉(zhuǎn)盤在溜板箱上轉(zhuǎn)動時，可帶動其上的滑枕在豎直面內(nèi)做擺動運動(B軸)?；碓谪Q直面內(nèi)擺動時，滑枕主軸軸線與豎直面內(nèi)懸垂線之間產(chǎn)生一夾角，當(dāng)滑枕伸出時，滑枕處于與豎直面內(nèi)懸垂線成一夾角的懸伸狀態(tài)。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(chǎn)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(chǎn)生一定撓曲變形，導(dǎo)致主軸工作時產(chǎn)生回轉(zhuǎn)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(zhì)量。因此必須對滑枕撓曲變形采取適當(dāng)?shù)难a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(nèi)部上側(cè)安裝兩個液壓拉桿，通過拉桿的拉力產(chǎn)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(nèi)有正負(fù)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(chǎn)生一個軸向附加變形，加大主軸的軸向竄動誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(chǎn)生軸向附加變形的可擺動滑枕撓曲變形補償裝置。本發(fā)明主要是通過四個施力桿及與其相連的四個多級串聯(lián)增力油缸來對滑枕撓曲變形進行補償。本發(fā)明也主要包括龍門架、橫梁、溜板箱、轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，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(dǎo)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(dǎo)軌副傳動和定位，并通過壓板與橫梁緊密固定，可沿橫梁導(dǎo)軌做橫向移動。滑枕轉(zhuǎn)盤安裝在溜板箱上，之間由軸承連接，可在溜板箱上做旋轉(zhuǎn)運動。滑枕安裝于轉(zhuǎn)盤上，可沿轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌做伸縮運動。主軸安裝在滑枕內(nèi)部，由主軸的繞軸轉(zhuǎn)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(nèi)部的上側(cè)與下側(cè)，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(lián)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(lián)增壓油缸的油液壓力和流量由相應(yīng)的液壓控制回路控制，根據(jù)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(diào)整和作用力推拉性質(zhì)的實時轉(zhuǎn)換。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點可實時調(diào)整液壓施力桿作用力的大小和方向，從而使其產(chǎn)生的力矩與滑枕及其附件自身重力的力矩相平衡，實現(xiàn)滑枕撓曲變形的動態(tài)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(chǎn)生附加軸向變形，補償效果更好。


附圖1是本發(fā)明的安裝位置及運動示意圖； 附圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是本發(fā)明的施力桿在滑枕上的安裝位置示意圖； 附圖4是本發(fā)明的液壓系統(tǒng)原理附圖5是本發(fā)明的串聯(lián)增壓式液壓油缸及施力桿在滑枕上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-機床龍門架，2-橫梁，3-溜板箱，4-轉(zhuǎn)盤，5-滑枕，6_主軸，7_液壓施力桿，8-串聯(lián)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。
具體實施例方式
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(jié)構(gòu)，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(dǎo)軌副傳動和定位，并通過壓板與橫梁緊密固定，滑枕轉(zhuǎn)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(zhuǎn)盤上，主軸6安裝在滑枕內(nèi)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(nèi)部的上側(cè)與下側(cè)，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(lián)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。如圖4所示，滑枕以某一角度在垂直面內(nèi)發(fā)生正向偏轉(zhuǎn)，銜鐵2YA、5YA、6YA通電接通，電磁換向閥11與12的左位接通油路，電磁換向閥13的右位接通油路，壓力油經(jīng)電磁換向閥11、液控單向閥14及電磁換向閥12、13分別通入液壓油缸，使一對施力桿產(chǎn)生拉力， 另一對施力桿產(chǎn)生推力，從而產(chǎn)生向上彎曲的力矩補償滑枕及部件自身重力引起的滑枕變形。隨著滑枕伸出長度的不斷增加，通過調(diào)整比例溢流閥17的溢流壓力大小，增加進入液壓油缸中壓力油的壓力，使四個施力桿的作用力力矩與不斷增大的滑枕及部件的自身重力力矩相平衡，確保對滑枕變形的準(zhǔn)確補償?；砜s回時，隨著滑枕伸出長度的不斷減小， 1YA、2YA同時通電接通，電磁換向閥11及電磁換向閥15左位接通，同時比例溢流閥17的溢流壓力減小，液壓缸8內(nèi)的高壓液壓油經(jīng)液控單向閥14和電磁換向閥11反向流入油箱 16，使液壓缸中的相應(yīng)油壓下降，四個施力桿的相應(yīng)作用力減小。從而實現(xiàn)滑枕變形的實時動態(tài)補償。同時，由于一組推力施力桿的作用力與一組拉力施力桿的作用力大小相等、方向相反，不會使滑枕產(chǎn)生附加軸向變形，保證了滑枕補償精度。滑枕負(fù)向偏轉(zhuǎn)時，電磁換向閥12、13的7YA、4YA分別通電接通，使一組施力桿產(chǎn)生推力，另一組施力桿產(chǎn)生拉力，補償滑枕重力引起的變形，其余動作同上。當(dāng)機床停止工作時，液壓泵停止工作，1YA、3YA、5YA、6YA同時通電接通，使液壓缸及管路中的高壓液壓油流回油箱，最終所有電磁換向閥回歸中位狀態(tài)，補償裝置停止補償。在液壓控制回路中，液壓油壓力的大小由比例溢流閥17控制，保證整個液壓回路的安全。液壓控制回路中電磁鐵動作順序如下表所示
權(quán)利要求
1.一種可擺動滑枕撓曲變形補償裝置，主要包括龍門架、橫梁、溜板箱、轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，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(dǎo)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(dǎo)軌副傳動和定位，并通過壓板與橫梁緊密固定，可沿橫梁導(dǎo)軌做橫向移動；滑枕轉(zhuǎn)盤安裝在溜板箱上，之間由軸承連接，可在溜板箱上做旋轉(zhuǎn)運動；滑枕安裝于轉(zhuǎn)盤上，可沿轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌做伸縮運動，主軸安裝在滑枕內(nèi)部，其特征在于四個施力桿分為上下兩組，分別安裝于滑枕內(nèi)部的上側(cè)與下側(cè)，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(lián)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，四個多級串聯(lián)增壓油缸的油液壓力和流量由相應(yīng)的液壓控制回路控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可擺動滑枕撓曲變形補償裝置，其特征在于液壓控制回路包括用于控制多級串聯(lián)增壓油缸輸出力大小的比例溢流閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可擺動滑枕撓曲變形補償裝置，主要是滑枕內(nèi)部的上側(cè)與下側(cè)分別安裝兩組施力桿，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(lián)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，四個多級串聯(lián)增壓油缸的油液壓力和流量由相應(yīng)的液壓控制回路控制。從而可實現(xiàn)相應(yīng)施力桿作用力大小的調(diào)整及作用力推拉性質(zhì)的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明可實時調(diào)整液壓施力桿作用力的大小和方向，不會產(chǎn)生附加軸向變形，補償效果更好。
文檔編號B23Q23/00GK102513882SQ20111039275
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者吳鳳和, 江崇民, 趙峰兵 申請人:燕山大學(xué)