[实用新型]一种机械式长行程机床立柱精度补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及立柱精度调整装置，特涉及一种机械式长行程机床立柱精度补偿装置。

背景技术

机床立柱(机械设备)精度补偿装置安装在机床立柱中，可以大大提高机床和机械设备Y轴垂直升降运动的运行精度，具有广阔的应用前景。目前我国在这一领域还是空白。

现有机床和机械设备的Y轴垂直升降运动的运行精度，主要依靠立柱的机械加工来保证立柱的零件精度。

现有技术在长行程(1米以上)时，当主轴箱或镗铣动力头上下运动、滑枕或镗杆前后运动位于不同位置的情况下会对立柱形成变载荷，立柱会发生不同变形，使得Y轴垂直升降运动的运行精度较低，不能达到高精度加工的要求。

发明内容

针对背景技术的不足，本实用新型提供了一种机械式长行程机床立柱精度补偿装置，该装置将钢丝绳上方与测力计连接，测力计通过过渡套与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆的螺母固定在蜗轮蜗杆减速器中的蜗轮上，伺服电机与蜗轮蜗杆减速器链接，在使用时本实用新型先，建立拉力数据库，使用时本装置更具负载变化与拉力数据库进行对比，使测力仪的数值达到数据库中的对应拉力值_，实现了伺服电机旋转而微调滚珠丝杆的长度，进而调节钢丝绳方向的长度，解决了在长行程(1米以上)、变负载的情况下消除立柱变形的难题，使得Y轴垂直升降运动的运行精度达到高精度加工要求的装置，满足了高精度大型零件的加工要求。同时为了提高补偿的精度，本装置还增设了导向块，确保滚珠丝杆的直线运动。

本实用新型的技术方案是：一种机械式长行程机床立柱精度补偿装置，包括立柱(1)本体，所述立柱(1)的后部两侧有两个上下贯穿的空腔，在空腔中分别安装钢丝绳(3)，钢丝绳(3)下方连接固定在立柱底部的底座(2)上，其特征在于：所述的钢丝绳(3)的上方与测力计(4)连接，测力计(4)通过过渡套(9)与滚珠丝杆(5)连接，滚珠丝杆(5)的螺母固定在蜗轮蜗杆减速器(6)中的蜗轮上，伺服电机(7)与蜗轮蜗杆减速器(6)链接。

如上所述的机械式长行程机床立柱精度补偿装置，其特征在于：所述的滚珠丝杆(5)两侧设有导向块(8)。

如上所述的机械式长行程机床立柱精度补偿装置，其特征在于：所述的测力计(4)两侧设有防松块(10)。

如上所述的机械式长行程机床立柱精度补偿装置，其特征在于：所述的滚珠丝杆(5)旁边设有行程开关(11)。

本发明的有益效果是：可以可以大大提高机床和机械设备Y轴垂直升降运动的运行精度，4-5米行程的精度可达0.02mm，可以满足高精度大型零件的加工要求，具有广阔的应用前景，适用于如落地镗床、单臂立车、单臂铣、龙门铣、加工中心等机床和机械设备上。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型传动部位的局部放大图。

具体实施方式

附图标记说明：1—立柱；2—底座；3—钢丝绳；4—测力计；5—滚珠丝杆；6—蜗轮蜗杆减速器；7—伺服电机；8—导向块；9—过渡套；10—防松块；11—行程开关。

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1、图2所示，本实用新型的机械式长行程机床立柱精度补偿装置，在立柱1的后部两侧有两个上下贯穿的空腔，在空腔中分别安装了一个钢丝绳3，钢丝绳3下方连接固定在立柱底部的底座2上，钢丝绳3的上方与测力计4连接，测力计4通过过渡套9与滚珠丝杆5连接，滚珠丝杆5的螺母固定在蜗轮蜗杆减速器6中的蜗轮上，伺服电机7与蜗轮蜗杆减速器6链接并可根据需求驱动其正反旋转。

如图2所示，滚珠丝杆5两侧设有导向块8，以确保滚珠丝杆5作直线运动，进一步提高补偿精度。测力计4两侧最好设置防松块10，可以防止测力计4螺纹松动，提高系统的可靠性。

为了提高系统的稳定性，本发明可增设行程开关11，行程开关11分别对应滚珠丝杆5上下行程位置，确保控制过程中滚珠丝杆5的不会超出行程范围。

本实用新型的工作过程是：负载是由在立柱1前方升降的主轴箱、升降丝杆等施加到立柱1的顶部和前部导轨面上，当主轴箱位于立柱1上高低不同的位置时，或主轴箱中的滑枕位于不同的伸缩位置、滑枕前部安装不同的附件铣头时，负载都会发生变化，从而使立柱1发生不一样的弯曲变形。在实际工作中无法准确检测负载的大小变化，因为实际的理论计算和测量都比较复杂，本发明采用检测立柱1在不同的负载下实际发生的变形，微调滚珠丝杆5的伸出长度，拉紧钢丝绳，来修正立柱1的变形到合理范围内，同时记录下测力仪的拉力数值，将数据记录并建立负载变化与拉力变化的数据库。

本实用新型使用时，当主轴箱位于立柱1上高低不同的位置时，或主轴箱中的滑枕位于不同的伸缩位置、滑枕前部安装不同的附件铣头时，系统直接调用数据库中负载变化与拉力变化的数据库，然后伺服电机7驱动蜗轮蜗杆减速器6旋转，带动滚珠丝杆5的螺母旋转，在导向块8的限位下，滚珠丝杆5只能做直线运动方向上的运动，从而拉紧钢丝绳，直到测力仪的数值达到数据库中的对应拉力值，从而实现高精度的调节立柱1变形，使立柱1在各种情况下都能将变形减小到最小。