[发明专利]一种调整块与叠层橡胶并联支撑的可调式垫铁

说明书

本发明公开了一种调整块与叠层橡胶并联支撑的可调式垫铁，包括上支板、叠层橡胶、定位装置、下支板、垫铁底座、距离传感器、垫铁调整块、调整螺栓和伺服驱动器；叠层橡胶由保护层橡胶、片状橡胶和钢板组成，叠层橡胶安装在垫铁底座的平面上，从滑槽内推进，并用螺栓固定；距离传感器设置在垫铁调整块侧面，伺服驱动器与调整螺栓连接。与传统的垫铁法相比，使用叠层橡胶提高了系统的阻尼和刚度，能够有效隔绝环境振动，同时并联式支撑具有良好的承载稳定性；使用模块化设计在不移出垫铁的情况下，根据需要方便更换叠层橡胶；采用电涡流传感器实时准确测量垫铁高度，伺服驱动器精准调控垫铁高度，避免了反复调平从而大大减少机床调平的工作量。

技术领域

本发明涉及一种数控机床与地基基础的连接件，属于数控机床精度提升领域。

背景技术

数控机床是现代高新科技产业发展的基础，在我国能源、航天航空、大型舰船等行业起着关键作用。随着对加工精度的要求越来越高，数控机床技术正在朝着高精度、高可靠性方向发展。但数控机床的尺度大、承载大、振动耦合复杂，需要足够的承载力和机床稳定性，同时还受到环境激励的影响，其中环境激励的作用不仅可以破坏机床结合面的刚度，使得机床的整体刚度下降，同时改变机床刀尖点和加工零件的位置，降低零件的加工精度。数控机床一般安装在混凝土基础上，机床与基础之间用调整垫铁连接，调整垫铁有两层和三层两种结构形式，然而在使用中存在如下问题：(1)橡胶主要以单层片状形式粘在垫铁顶部或底部，铁质垫铁和橡胶串联存在整体刚度降低的问题；(2)垫铁在机床重力作用下的变形以橡胶变形为主，橡胶在安装前期的蠕变现象使垫铁高度降低，在安装14天后作较大调整；(3)机床设有多个垫铁，机床的调平需要对每个垫铁用水平仪反复调整，调整量依赖工程人员的经验，费时费力且不够准确。因此有必要设计出一种克服这些缺点的新型数控机床垫铁。

发明内容

本发明的内容是将叠层橡胶与垫铁调整块并联式支撑，使用叠层橡胶比单层橡胶的刚度和阻尼大大提升，并联式设计既有足够刚度并且隔离环境振动，而且减少垫铁本身变形导致的床身微小倾斜；在垫铁上安装电涡流传感器，实时检测垫铁的高度数据反馈到伺服调整器从而精准调整垫铁高度，实现机床床身的水平度的闭环调整。

本发明是通过以下技术手段实现的：

一种调整块与叠层橡胶并联支撑的可调式垫铁，包括：上支板1、叠层橡胶2、定位装置3、下支板4、垫铁底座5、距离传感器6、垫铁调整块7、调整螺栓8和伺服驱动器9。

本发明的垫铁装置主要有三个单元组成，一是叠层橡胶减震单元，二是基于传统两层减震垫铁改进的调整垫铁单元，三是高度监测及调整单元。叠层橡胶2由片状橡胶2-2和钢板2-3层层叠加，并用胶紧密粘连，外层以特质的保护层橡胶2-1包裹，防止空气氧化、油污浸染等，保护橡胶在特殊环境下的正常使用。叠层橡胶2与上支板1、下支板4用胶粘连成一体组成橡胶减震单元；垫铁底座5的两侧为斜面结构，中间为平面凹槽结构，在平面凹槽结构上安置橡胶减震单元；在平面凹槽结构的侧壁上设置有沟槽，沟槽与叠层橡胶2的下支板4突起进行紧密贴合，防止橡胶减震单元垂向位移；下支板4与垫铁底座5上设有螺纹孔，通过定位装置3将下支板4与垫铁底座5进行固定，防止橡胶减震单元发生水平移动。垫铁底座5两侧的斜面上安装有垫铁调整块7；调整螺栓8与垫铁调整块7端部通过螺纹相连接，通过旋转调整螺栓8带动垫铁调整块7在垫铁底座5的斜面上滑动，即可改变垫铁调整块7在垫铁底座5上的高度；距离传感器6设置在垫铁调整块7侧面，用测量垫铁底座5与调整螺栓8侧部挡板之间距离，根据直角三角形换算实时确定垫铁底座5的高度，通过斜坡把高度放大为更容易测量的水平长度；伺服驱动器与调整螺栓相连接，防止人手动调整的误差，根据距离传感器的数据使调整螺栓转动相应角度，精确调整垫铁的高度，可以实现机床调平的闭环调整。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为本发明叠层橡胶剖视图。