一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的是一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置，适用于数控机床、组合机床、加工中心、专业化机床应用。包括立柱、安装在立柱上左右气缸固定架、安装在立柱上垂直运动的主轴箱体和通过单耳固定座连接的左右两套配重气缸；所述立柱内部从上至下设有四方开口，储气罐固定在四方开口内，储气罐小于立柱开口尺寸；所述气缸固定架安装在立柱的上端面，左右对称分布，气缸固定架通过销轴与配重气缸的气缸杆上的鱼眼接头销接；所述配重气缸，其缸筒通过单耳固定座与垂直运动部件主轴箱连接，随主轴箱体上下往复运动；储气罐上端设有单向阀，气压通过单向阀向储气罐注入压缩空气；所述主轴箱通过滑块安装在线性导轨上，线性导轨安装在立柱上。

A Double Cylinder Weighting Device for Spindle Box of Vertical Machining Center

【技术实现步骤摘要】
一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置
本专利技术涉及的是一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置，适用于数控机床、组合机床、加工中心、专业化机床应用。
技术介绍
机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是生产力发展水平的重要标志。近年来，随着科学技术的迅速发展和制造环境的变化，数控加工中心因其综合加工能力强、加工精度高得到了广泛的应用。数控加工中心就轴运动方向总体分为水平往复运动和垂直往复运动两种。水平轴运动部件主要克服摩擦力运转；垂直运动部件，因为重力作用，向上运动时的驱动力和向下的运动时的驱动力不同，如果不采取对重力进行平衡，不仅影响到部件的运动平稳性而且传动部件始终承担着运动部件的重量，会导致传动部件的单面磨损，影响机床精度的保持性。目前在数控加工中心上，垂直轴上的配重主要是靠以下方法来进行：1、配重块配重、2、气压配重（气缸+存气桶）、3、油压配重、4、氮气配重。以上配重方法不足之处：1、采用配重块配重，材质为铸铁，成本低，体积大，重量较大，反应特性差，不适用于高速切削，高速运动时容易产生主轴单元震动而影响加工精度，刀具容易磨损。另外，配重块安装时比较麻烦以及设备运输过程中需要特殊固定。2、采用气压配重（气缸+存气桶），速度中等，耗能较大，气缸和存气桶的直径、体积相对都比较大，占用空间，安装不方便。3、采用油压配重，速度中等，反应不够敏捷且精度不高，必须处理油压回路的油压上升的问题，需要高精度的油压阀，否则不能持压。设备需要提供液压站，增加成本。4、采用氮气配重，精度尚可，长时间运作，氮气容易流失，而且不能够自动补偿，后续维护成本高。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置，其左右分布的双气缸结构能够有效的保证軌道受力均衡；储能气罐体积较小，安装空间要求不高，稳定性强，维护成本低；大流量精密减压阀能根据运动部分负载变化进行快速排气和补气，实时调节平衡力，反应敏捷且速度较快，大大提高了运动部件的重复精度，可以更好的实现机床的高速高精加工。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置包括立柱、安装在立柱上左右气缸固定架、安装在立柱上垂直运动的主轴箱体和通过单耳固定座连接的左右两套配重气缸。所述立柱为灰铸铁材质，内部从上至下设有四方开口，内壁设有加强筋，储气罐固定在四方开口内，其容积为6升，储气罐小于立柱开口尺寸。所述气缸固定架安装在立柱的上端面，左右对称分布。气缸固定架通过销轴与配重气缸的气缸杆上的鱼眼接头销接。所述配重气缸，其缸筒通过单耳固定座与垂直运动部件主轴箱连接，随主轴箱体上下往复运动，气缸杆头部安装鱼眼接头通过销轴与气缸固定架销接。所述储气罐，其容积为6升，上端设有单向阀，气压通过单向阀向储气罐注入压缩空气。所述大流量精密减压阀，一端通过气管与储气罐相连，一端通过气管分别与配重缸上端进气口相连。所述主轴箱，为铸铁材质，通过滑块安装在线性导轨上，线性导轨安装在立柱上，每根线性导轨上安装3个滑块，主轴箱体带动配重缸筒沿着线性轨道上下做往复运动。工作原理：主轴箱体在立柱上沿着线性导轨做上下往复运动，主轴箱体左右各安装有配重缸，配重缸筒与主轴箱体连接，随主轴箱一起做上下往复运动；配重缸缸杆通过销轴固定在气缸固定架上，气缸固定架安装在立柱上端面；鱼眼接头和单耳固定座的作用是消除配重缸安装时的误差，保证其运动的自由度。通过调节大流量精密减压阀的压力，可以调整配重缸的平衡力，配重缸在运行过程中能根据所需平衡力大小适时进行气压配重。本装置的有益效果是：本装置采用双气缸来配重主轴箱上下运动产生的平衡力，所用储气罐体积小，安装方便，单向进气不泄漏，稳定性强，维护成本低；带表大流量精密减压阀可根据负载随时调节配重力大小，补气排气速度较快，反应灵敏，重复精度高，噪音小而且节能环保；左右配重让主轴箱体受力更均衡，配重更加平稳，最大程度上减少线性导轨及滚珠丝杆的磨损，减小伺服马达长期运转发热量，提高滚珠丝杆定位和重复精度，适合高精高速加工。附图说明以下将结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置平衡负载气路原理图。图2是一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置结构剖视图。图3是一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置的安装结构示意图。图中：1、单向阀，2、储气罐，3、大流量精密减压阀，4、鱼眼接头，5、配重气缸，6、气缸杆，7、单耳固定座，8、气缸固定架，9、立柱，10、线性导轨，11、主轴箱。具体实施方式参照附图1-3，一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置包括立柱（9）、安装在立柱上左右气缸固定架（8）、安装在立柱上垂直运动的主轴箱体（11）和通过单耳固定座（7）连接的左右两套配重气缸（5）。所述立柱为灰铸铁材质，内部从上至下设有四方开口，内壁设有加强筋，储气罐（2）固定在四方开口内，其容积为6升，储气罐远小于立柱开口尺寸。所述气缸固定架（8）安装在立柱（9）的上端面，左右对称分布。气缸固定架（8）通过销轴与配重气缸（5）的气缸杆（6）上的鱼眼接头（4）销接。所述配重气缸（5），其缸筒通过单耳固定座（7）与垂直运动部件主轴箱（11）连接，随主轴箱体上下往复运动，气缸杆（6）头部安装鱼眼接头（4）通过销轴与气缸固定架（8）销接。所述储气罐（2），其容积为6升，上端设有单向阀（1），气压通过单向阀（1）向储气罐（2）注入压缩空气。所述大流量精密减压阀（3），一端通过气管与储气罐（2）相连，一端通过气管分别与配重缸（5）上端进气口相连。所述主轴箱（11），为铸铁材质，通过滑块（8）安装在线性导轨（10）上，线性导轨（10）安装在立柱（9）上，每根线性导轨上安装3个滑块（8），主轴箱体（11）带动配重缸筒沿着线性轨道上下做往复运动。本技术方案中可选用专用配重气阀来替代大流量精密减压阀，成本较高，本方案中涉及的大流量精密减压阀为SMCVEX1333系列；可用大容积储气罐来替代本方案中涉及的小容积储气罐，安装运输会比较麻烦。本技术方案设计的原理参见附图1；附表说明配重缸产生的配重力如下：根据主轴箱体需要的平衡力对应选择配重气缸的大小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置，其特征在于，包括立柱、安装在立柱上左右气缸固定架、安装在立柱上垂直运动的主轴箱体和通过单耳固定座连接的左右两套配重气缸；所述立柱内部从上至下设有四方开口，储气罐固定在四方开口内，小于立柱开口尺寸；所述气缸固定架安装在立柱的上端面，左右对称分布，气缸固定架通过销轴与配重气缸的气缸杆上的鱼眼接头销接；所述配重气缸，其缸筒通过单耳固定座与垂直运动部件主轴箱连接，随主轴箱体上下往复运动，气缸杆头部安装鱼眼接头通过销轴与气缸固定架销接；储气罐上端设有单向阀，气压通过单向阀向储气罐注入压缩空气；大流量精密减压阀，一端通过气管与储气罐相连，一端通过气管分别与配重缸上端进气口相连；所述主轴箱通过滑块安装在线性导轨上，线性导轨安装在立柱上，主轴箱体带动配重缸筒沿着线性轨道上下做往复运动。

【技术特征摘要】
1.一种立式加工中心主轴箱双气缸配重装置，其特征在于，包括立柱、安装在立柱上左右气缸固定架、安装在立柱上垂直运动的主轴箱体和通过单耳固定座连接的左右两套配重气缸；所述立柱内部从上至下设有四方开口，储气罐固定在四方开口内，小于立柱开口尺寸；所述气缸固定架安装在立柱的上端面，左右对称分布，气缸固定架通过销轴与配重气缸的气缸杆上的鱼眼接头销接；所述配重气缸，其缸筒通过单耳固定座与垂直运动部件主轴箱连接，随主轴箱体上下往复运动，气缸杆头部安装鱼眼接头通过销轴与气缸固定架销接；储气罐上端设有单向阀，气压通过单向阀向储气罐注入压缩空气；大流量精密减压阀，一端通过气管与储气罐相连，一端通过气管分别与配重缸上端进气口相连；所述主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎腊宁，
申请(专利权)人：南京欧创机电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32