龙门加工中心方滑枕支撑刚度补偿系统技术方案

一种龙门加工中心方滑枕支撑刚度补偿系统，由刚度补偿装置、液压控制系统及电气控制模块构成，其特征在于，所述刚度补偿装置包括补偿驱动板、夹紧顶撑、法兰导套、导销，所述法兰导套固定在所述补偿驱动板上，所述导销固定在滑鞍结构或者滑鞍盖板结构上，所述补偿驱动板通过所述法兰导套可滑动安装在所述导销上，所述补偿驱动板的后平面上设置有M个顶撑孔，所述顶撑孔后为加压油腔，所述压力油进油口将加压油腔贯通，所述夹紧顶撑为回转体，所述夹紧顶撑环面上设置有密封圈安装沉槽，所述夹紧顶撑安装在所述顶撑孔内；所述液压控制系统由机床液压站动力源部分、液压阀块、节流阀、电磁比例低压减压阀、二位二通换向阀、溢流阀、压力表缓冲器及压力表构成，所述机床液压站动力源部分一根分支油路经节流阀调节流量后，由电磁比例低压减压阀进行压力调节，压力调节后的压力油经分路块连接到所述补偿驱动板的压力油进油口处；所述电气控制模块包括机床Z轴进给坐标信号单元、D/A转换器及电磁比例低压减压阀的开环控制器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种龙门加工中心方滑枕支撑刚度补偿系统，由刚度补偿装置、液压控制系统及电气控制模块构成，其特征在于，所述刚度补偿装置包括补偿驱动板、夹紧顶撑、法兰导套、导销，所述法兰导套固定在所述补偿驱动板上，所述导销固定在滑鞍结构或者滑鞍盖板结构上，所述补偿驱动板通过所述法兰导套可滑动安装在所述导销上，所述补偿驱动板的后平面上设置有M个顶撑孔，所述顶撑孔后为加压油腔，所述压力油进油口将加压油腔贯通，所述夹紧顶撑为回转体，所述夹紧顶撑环面上设置有密封圈安装沉槽，所述夹紧顶撑安装在所述顶撑孔内；所述液压控制系统由机床液压站动力源部分、液压阀块、节流阀、电磁比例低压减压阀、二位二通换向阀、溢流阀、压力表缓冲器及压力表构成，所述机床液压站动力源部分一根分支油路经节流阀调节流量后，由电磁比例低压减压阀进行压力调节，压力调节后的压力油经分路块连接到所述补偿驱动板的压力油进油口处；所述电气控制模块包括机床Z轴进给坐标信号单元、D/A转换器及电磁比例低压减压阀的开环控制器。本技术提出了一种根据方滑枕Z轴进给坐标信号而自适应补偿微间隙的方滑枕支撑刚度补偿系统。【专利说明】龙门加工中心方滑枕支撑刚度补偿系统
本技术涉及机床精度补偿系统，尤其是一种用于补偿龙门加工中心方滑枕滑动导轨支撑刚度及机床加工精度的补偿系统。
技术介绍
在大型龙门数控加工中心、立式车削加工中心、数控落地镗铣床等重型加工设备中，方滑枕与滑鞍结构是重要组成结构之一。滑枕(Ram)是装有刀架或主轴箱等部件，具有导轨可在床身或其他部件上移动的枕状功能部件，而方滑枕的导轨基本就是其自身。现有重型加工设备的滑枕一般采用方滑枕结构形式，以方滑枕四面精磨形成导轨面，与滑鞍内表面形成滑动摩擦导轨副，并伴以动压润滑或者油润滑。滑动摩擦副存在着的微间隙，是形成润滑油膜，利于方滑枕运动的前提条件，与此同时，微间隙的存在也是影响滑枕与滑鞍配合结构的重要因素，当微间隙过小时，会使得边界润滑油膜破裂，摩擦阻力大幅上升，从而出现数控机床Z轴进给定位精度下降、低速爬行现象加剧、滑动不畅、加剧磨损甚至抱死等不良现象；而当微间隙过大时，滑枕与滑鞍之间的接触刚度大大削弱，从而造成加工震颤、零件加工表面不平整等问题，与此同时，间隙值S本身是机床加工精度的影响因子，并伴随着滑枕的伸出，间隙值S对定位精度的影响被成倍放大,从而造成机床的定位精度、重复定位精度降低。基于上述的分析，方滑枕与滑鞍结构之间的微间隙值的控制，对于提升机床的整体性能、加工精度等起着重要的作用。方滑枕与滑鞍之间的装配结构形式的具体分析，有助于加深对方滑枕微间隙形成原因的理解并且提出一种合理有效的补偿方法，对于方滑枕与滑鞍的具体装配结构，详见说明书附图1与2，针对具体结构的分析，在说明书后文中做进一步详细的说明。
技术实现思路
为了克服龙门加工中心方滑枕采用滑动导轨存在着微间隙，致使方滑枕伸出时支撑刚度下降，引起机床加工时加工精度下降、刀具振动、零件表面加工质量下降等问题，本技术提出了一种根据方滑枕Z轴进给坐标信号而自适应补偿微间隙的方滑枕支撑刚度补偿系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种龙门加工中心方滑枕支撑刚度补偿系统，由刚度补偿装置、液压控制系统及电气控制模块构成，其特征在于，所述刚度补偿装置包括补偿驱动板、夹紧顶撑、法兰导套、导销，所述法兰导套固定在所述补偿驱动板上，所述导销固定在滑鞍结构或者滑鞍盖板结构上，所述补偿驱动板通过所述法兰导套可滑动安装在所述导销上，所述补偿驱动板的后平面上设置有M个顶撑孔，所述顶撑孔后为加压油腔，所述压力油进油口将加压油腔贯通，所述夹紧顶撑为回转体，所述夹紧顶撑环面上设置有密封圈安装沉槽，所述夹紧顶撑安装在所述顶撑孔内；所述液压控制系统由机床液压站动力源部分、液压阀块、节流阀、电磁比例低压减压阀、二位二通换向阀、溢流阀、压力表缓冲器及压力表构成，所述机床液压站动力源部分一根分支油路经节流阀调节流量后，由电磁比例低压减压阀进行压力调节，压力调节后的压力油经分路块连接到所述补偿驱动板的压力油进油口处；所述电气控制模块包括机床Z轴进给坐标信号单元、D/A转换器及电磁比例低压减压阀的开环控制器。进一步，所述夹紧顶撑为回转体，前半段为球形支撑，后半段为柱体，在所述柱体的环形面上设置有密封圈安装沉槽，在所述密封圈安装沉槽上安装有0型密封圈配合挡圈，或者安装Y型密封圈。再进一步，所述补偿驱动板的前端面上呈“十”字对称布置有四个小斜度楔形安装面，间隙调整楔形嵌条通过连接块固定在所述小斜度楔形安装面上；所述刚度补偿装置包括两块补偿驱动板，一块补偿驱动板通过法兰导套、导销结构可滑动安装在所述滑鞍结构上，另一块补偿驱动板通过法兰导套、导销结构可滑动安装在所述滑鞍盖板结构上。作为优选的一种方案:所述补偿驱动板的后平面上设置有八个顶撑孔，所述顶撑孔呈左右对称布置。作为优选的另一种方案:所述液压控制系统的控制由节流阀、电磁比例低压减压阀实现，机床液压站动力源部分的主油路接到滑枕平衡油缸、拉刀油缸及刀库换刀液压马达等执行器上，其中，机床液压站动力源部分的一根支路经节流阀或者节流孔节流后连接到电磁比例低压减压阀的入油口上，经调压后的液压油由分路块分别连接到所述补偿驱动板的压力油进油口处，所述电磁比例低压减压阀的溢流口接单向阀后单独接回油箱，所述电磁比例低压减压阀的比例先导阀的远程控制X 口上接在二位二通换向阀的P 口，所述二位二通换向阀的B 口连接有溢流阀，A 口堵死，T 口接回泄油路。作为优选的再一种方案:所述电气控制模块包括机床Z轴进给坐标信号单兀、D/A转换器及电磁比例低压减压阀的开环控制器。所述机床Z轴进给坐标信号单元包括Z轴进给伺服电机编码器、机床电气系统，机床电气系统的PLC模块能对Z轴坐标信号进行处理，处理后的信号经D/A转换器后转变为0-10V的模拟电压，输出的模拟电压经开环控制器调节后转变为电磁比例低压减压阀的模拟电流。本技术的有益效果体现在:针对龙门加工中心方滑枕采用滑动导轨存在着微间隙，致使方滑枕伸出时支撑刚度下降，引起机床加工时加工精度下降、刀具振动、零件表面加工质量下降等问题，提出了一种根据方滑枕Z轴进给坐标信号而自适应补偿微间隙的支撑刚度补偿系统，现场调试说明，该系统能有效提高机床滑枕支撑刚度，改善机床的零件表面加工质量，同时对机床定位精度具有一定的补偿效果。【专利附图】【附图说明】图1是龙门加工中心滑枕滑鞍装配结构示意图图2是龙门加工中心滑枕、间隙调整楔形嵌条与滑鞍的结构示意图图3是本技术的刚度补偿装置结构图图4是本技术的刚度补偿装置结构图(另一视图)图5是本技术的刚度补偿装置结构局部放大图图6是本技术液压控制系统原理图【具体实施方式】结合图1?图6，在介绍本技术龙门加工中心方滑枕支撑刚度补偿系统的实施例之前，首先介绍龙门加工中心方滑枕结构、装配关系及方滑枕滑动导轨间隙调整方法。滑枕与滑鞍结构采用滑动导轨配合形式，其具体结构如下:结合附图1、2，方滑枕I安装在滑鞍101内，用滑鞍盖板102固定，形成四面包围结构。滑枕在滑鞍的配合面上滑动摩擦，有四个导轨支撑面，其中滑鞍上有两个面精磨，为基准面，而与这两个面配合形成环抱形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种龙门加工中心方滑枕支撑刚度补偿系统，由刚度补偿装置、液压控制系统及电气控制模块构成，其特征在于，所述刚度补偿装置包括补偿驱动板、夹紧顶撑、法兰导套、导销，所述法兰导套固定在所述补偿驱动板上，所述导销固定在滑鞍结构或者滑鞍盖板结构上，所述补偿驱动板通过所述法兰导套可滑动安装在所述导销上，所述补偿驱动板的后平面上设置有M个顶撑孔，所述顶撑孔后为加压油腔，所述压力油进油口将加压油腔贯通，所述夹紧顶撑为回转体，所述夹紧顶撑环面上设置有密封圈安装沉槽，所述夹紧顶撑安装在所述顶撑孔内；所述液压控制系统由机床液压站动力源部分、液压阀块、节流阀、电磁比例低压减压阀、二位二通换向阀、溢流阀、压力表缓冲器及压力表构成，所述机床液压站动力源部分一根分支油路经节流阀调节流量后，由电磁比例低压减压阀进行压力调节，压力调节后的压力油经分路块连接到所述补偿驱动板的压力油进油口处；所述电气控制模块包括机床Z轴进给坐标信号单元、D/A转换器及电磁比例低压减压阀的开环控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑祥模，
申请(专利权)人：郑祥模，
类型：实用新型
国别省市：