CN202106238U - 数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置 - Google Patents

Abstract

数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，包括平衡装置、补偿装置。平衡装置包括，吊点，设于主轴箱；平衡液压缸，倒置设于立柱一侧面上；动滑轮，设于平衡液压缸活塞杆自由端；第一定滑轮，设于对应吊点的立柱一侧面顶部，第二定滑轮，设于立柱一侧面顶部；第一传动链，一端连接于吊点，另一端绕过定滑轮及动滑轮连接于立柱；补偿装置包括补偿液压缸，设于主轴箱上端；第三定滑轮设于立柱一侧面顶部，第四定滑轮设于立柱另一侧面顶部；滑座，设于立柱底部；第二传动链，一端连接于补偿液压缸活塞杆自由端，另一端绕过定滑轮及滑座连接于立柱上。本实用新型实现重量平衡和变形补偿，具备高速、高承载的特性，满足现代机床的对速度和性能的要求。

Description

数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置

技术领域

本实用新型涉及机床设备，特别涉及数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置。

背景技术

随着中国经济的高速发展，特别是高速铁路、大型风电设备、国产大飞机项目、航空航天设备以及汽车制造业和工程机械的高速发展，对能实现高速大扭矩切削的数控落地铣镗加工中心的需求日益加大。

主轴箱作为数控落地铣镗加工中心的重要部件，其上下运动和加工过程的重量平衡程度对机床的精度影响较大。良好的重量平衡和变形补偿解决方案在很大程度保证了机床的刚度、精度和精度保持性，是保证机床加工精度的最重要因素之一。

现代数控机床的重力平衡方法主要有4种：机械配重平衡、液压平衡、气压平衡和制动器平衡。

机械配重平衡又称重锤平衡，该方法结构简单，平衡可靠且容易调配。但机械配重平衡需要占用较大的安装空间，并且平衡块还会增大机床整体重量。故其适用于立柱固定不动、工作环境差、运动部件的速度及加速度较低的情况下。

液压平衡具有体积小、重量轻、平衡载荷大等特点。但是，液压平衡的运动速度不能过高，对中、低速运动的部件较为合适。

气压平衡因气体介质的具有低粘度及低密度等特性，故可使运动部件达到较大的速度及加速度。但因气压平衡的体积较大，会增大整个机床设备的体积，除此外气压平衡的噪声问题也制约了其在精密加工设备中的应用。

制动器平衡是利用摩擦力平衡部件重力的一种方法，部件在运动时制动器处于松开状态，不起平衡作用，所以，只有在停止状态时，制动器的摩擦力才与运动部件的重力形成平衡关系。

发明内容

针对机械配重平衡运动部件急停振荡、快移速度和加速度低，气动平衡装置平衡重量低、占地面积大的问题，同时结合数控落地铣镗加工中心高速度、高精度、大扭矩切削特点和液压平衡的优点，本实用新型提供一种数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，实现重量平衡和变形补偿，具备高速、高承载的特性，满足现代机床的对速度和性能的要求。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，其包括，平衡装置，包括，吊点，设置于在主轴不伸出状态的主轴箱上；平衡液压缸，设置于落地镗铣加工中心的立柱一侧面上，该侧面未设有供主轴箱运动的导轨；平衡液压缸包括缸体及活塞杆，呈倒置设置，活塞杆向下伸缩；动滑轮，设置于平衡液压缸活塞杆自由端；第一、第二滑轮，其中，第一定滑轮通过固定支架设置于对应吊点的立柱一侧面顶部或上部，第二定滑轮通过固定支架设置于对应平衡液压缸的立柱一侧面顶部或上部；第一传动链，一端连接于主轴箱吊点，另一端绕过第一、第二定滑轮及动滑轮连接于立柱侧面上；补偿装置，包括，补偿液压缸，设置于主轴箱上端，相对于吊点的另一侧；第三、第四定滑轮，其中，第三定滑轮通过固定支架设置于对应补偿液压缸的立柱一侧面顶部或上部，第四定滑轮通过固定支架设置于立柱另一侧面顶部或上部，该侧面未设有供主轴箱运动的导轨；滑座，设置于对应第四定滑轮的立柱侧面底部；第二传动链，一端连接于补偿液压缸的活塞杆自由端，另一端绕过第三、第四定滑轮及滑座连接于立柱侧面上。

进一步，所述的平衡液压缸设置于落地镗铣加工中心的立柱一侧面，该侧面与主轴箱所在立柱侧面相邻。

另外，所述的滑座与平衡液压缸位于落地镗铣加工中心立柱的同一侧面。

所述的吊点设置于在主轴不伸出状态的主轴箱重心位置。

本实用新型工作状态下通过调整和控制平衡液压缸达到平衡效果。也可在工作状态下通过控制补偿液压缸油量提供压力而使得主轴箱头部相应抬起，克服主轴伸出的“低头”现象。

本实用新型的优点：

1)本实用新型的平衡装置采用液压平衡和补偿，较传统的重锤平衡能有效的降低落地镗铣床的移动重量、减少机床的安装面积和消除了机床急停时的“振荡”现象，提高了整体机床***的精度和移动速度；

2)液压补偿油缸采用倒置结构，该结构能实现平衡时端部给油，较传统的正置结构增大了近1/3的液压接触面积，增大了平衡力。

3)液压平衡和补偿结构平衡载荷大，无振荡现象，不仅提高了机床的动态性能，而且提高了机床的加工精度。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的立体示意图。

图2为本实用新型发明图补偿结构图。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型的数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，其包括平衡装置1、补偿装置2。

平衡装置1，包括，吊点11，设置于在主轴不伸出状态的主轴箱3重心位置；平衡液压缸12，设置于落地镗铣加工中心的立柱4一侧面上，该侧面未设有供主轴箱3运动的导轨5；平衡液压缸12包括缸体121及活塞杆122，呈倒置设置，活塞杆122向下伸缩；动滑轮13，设置于平衡液压缸活塞杆122自由端；第一、第二滑轮14、15，其中，第一定滑轮14通过固定支架设置于对应吊点11的立柱4一侧面顶部或上部，第二定滑轮15通过固定支架设置于对应平衡液压缸12的立柱4一侧面顶部或上部；第一传动链16，一端连接于主轴箱吊点11，另一端绕过第一、第二定滑轮14、15及动滑轮13连接于立柱4侧面上。

补偿装置2，包括，补偿液压缸21，设置于主轴箱3上端，相对于吊点11的另一侧；第三、第四定滑轮22、23，其中，第三定滑轮22通过固定支架设置于对应补偿液压缸21的立柱4一侧面顶部或上部，第四定滑轮23通过固定支架设置于立柱4另一侧面顶部或上部，该侧面未设有供主轴箱3运动的导轨；滑座24，设置于对应第四定滑轮23的立柱4侧面底部；第二传动链25，一端连接于补偿液压缸21的活塞杆自由端，另一端绕过第三、第四定滑轮22、23及滑座24连接于立柱4侧面上。

所述的平衡液压缸设置于落地镗铣加工中心的立柱一侧面，该侧面与主轴箱所在立柱侧面相邻，所述的滑座与平衡液压缸位于立柱的同一侧面。

主轴箱非固定，可以沿立柱Y轴上下运动，平衡液压缸倒置固定在立柱侧面，当主轴箱沿立柱Y轴上下运动时液压***控制液压缸活塞杆相应伸出(缩进)，主轴箱上升时平衡液压缸端部给油后活塞杆在油压作用下伸出，进而通过第一传动链带动吊点上升，保持主轴箱在上升过程的重量平衡；反之，主轴箱沿立柱Y轴下降时，平衡液压缸端部给油后活塞杆在油压作用下缩进，进而通过第一传动链带动吊点下降，保持主轴箱在上升过程的重量平衡，减少对Y向传动丝杠的单边磨损。

当加工状态滑枕和镗轴伸出时，造成原***的重心向前移动，从而也就造成了“低头”现象。补偿装置在出现“低头”时，通过控制补偿油缸油量提供压力而使得主轴箱头部相应抬起，从而对上述“低头”量进行补偿。

本实用新型通过平衡和补偿机构两者相互配合，使得机床无论在主轴伸出镗孔还是在铣平面时都能保持很好的精度，处于最佳状态。

Claims (4)

1.数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，其特征在于，包括，

平衡装置，包括，

吊点，设置于在主轴不伸出状态的主轴箱上；

平衡液压缸，设置于落地镗铣加工中心的立柱一侧面上，该侧面未设有供主轴箱运动的导轨；平衡液压缸包括缸体及活塞杆，呈倒置设置，活塞杆向下伸缩；

动滑轮，设置于平衡液压缸活塞杆自由端；

第一、第二滑轮，其中，第一定滑轮通过固定支架设置于对应吊点的立柱一侧面顶部或上部，第二定滑轮通过固定支架设置于对应平衡液压缸的立柱一侧面顶部或上部；

第一传动链，一端连接于主轴箱吊点，另一端绕过第一、第二定滑轮及动滑轮连接于立柱侧面上；

补偿装置，包括，

补偿液压缸，设置于主轴箱上端，相对于吊点的另一侧；

第三、第四定滑轮，其中，第三定滑轮通过固定支架设置于对应补偿液压缸的立柱一侧面顶部或上部，第四定滑轮通过固定支架设置于立柱另一侧面顶部或上部，该侧面未设有供主轴箱运动的导轨；

滑座，设置于对应第四定滑轮的立柱侧面底部；

第二传动链，一端连接于补偿液压缸的活塞杆自由端，另一端绕过第三、第四定滑轮及滑座连接于立柱侧面上。

2.如权利要求1所述的数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，其特征在于，所述的平衡液压缸设置于落地镗铣加工中心的立柱一侧面，该侧面与主轴箱所在立柱侧面相邻。

3.如权利要求1或2所述的数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，其特征在于，所述的滑座与平衡液压缸位于落地镗铣加工中心立柱的同一侧面。

4.如权利要求1所述的数控落地铣镗加工中心的平衡和补偿装置，其特征在于，所述的吊点设置于在主轴不伸出状态的主轴箱重心位置。

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