[实用新型]龙门加工中心方滑枕微间隙补偿系统

说明书

技术领域

本发明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的微间隙补偿系统。

背景技术

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δ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δ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。

发明内容

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，本发明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微间隙补偿系统。

本发明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微间隙补偿系统，由间隙补偿执行装置、压力控制系统及电气控制模块构成，其特征在于，所述间隙补偿执行装置包括八支间隙补偿执行器，所述间隙补偿执行器通过连接块固定在机床滑鞍的小斜度楔形安装面上，所述间隙补偿执行器设置有M个圆形薄壁加压结构，所述圆形薄壁加压结构包括弹性挠曲变形薄壁、加压油腔、端盖及密封装置，所述弹性挠曲变形薄壁设置在间隙补偿执行器的前端面上；所述压力控制系统由柱塞式调压结构、压力传感器、驱动电机构成，所述柱塞式调压结构包括缸体、柱塞、导轨结构、梯形丝杆传动机构及支架，所述缸体固定在支架上，所述缸体内开有容腔孔，前端面开有出油口，所述柱塞套装在所述缸体的容腔孔内，所述柱塞与所述缸体间设置有动密封装置，所述导轨结构包括拉杆导轨、螺母连接板及衬套，所述梯形丝杆传动机构包括梯形丝杆轴与丝杆螺母，所述驱动电机通过所述梯形丝杆传动机构与所述导轨结构驱动柱塞前后运动，所述压力传感器固定在所述缸体上，所述压力控制系统通过分流油路块将液压油加载到八支间隙补偿执行器的加压油腔内；所述电气控制模块包括压力反馈控制单元及机床Z轴进给坐标信号单元。

进一步，所述间隙补偿执行器安装的位置为原有的间隙调整楔形嵌条的固定位置，所述间隙补偿执行器为小斜度楔形块，所述间隙补偿执行器的前端面为平面，为滑枕接触面，所述间隙补偿执行器的后端面为斜面，与滑鞍上的小斜度楔形安装面对应；所述间隙补偿执行器上设置圆形薄壁加压结构，所述圆形薄壁加压结构的弹性挠曲变形薄壁设置在间隙补偿执行器的前端面上，所述端盖上开有密封圈沉槽，所述密封圈沉槽中安装O型密封圈，所述端盖通过螺钉固定在间隙补偿执行器后端面的沉孔中，形成加压油腔，所述端盖的厚度不超出间隙补偿执行器的后端面；所述间隙补偿执行器前端面贴塑处理，贴塑面上设置有润滑油沟；所述间隙补偿执行器内设置有加压油路与润滑油路。