一种数控机床用主轴箱制造技术

本发明专利技术属于机床设备技术领域，尤其涉及一种数控机床用主轴箱，该主轴箱沿竖直方向滑动设置于机床立柱上的滑轨上，所述主轴箱包括箱体、主轴、滑枕以及滑座，所述主轴设置于所述箱体内，所述滑枕设置于所述箱体的一侧并沿水平方向滑动设置于所述滑座上，所述滑座滑动设置于所述滑轨上，其中所述主轴箱还包括在所述滑枕、箱体进行悬伸时对所述滑枕、箱体因重心变化所产生的挠曲变形进行实时调整的动态调整机构；在箱体前移后，箱体的前侧会有向下倾斜的一个趋势，该现象会导致第一座体和第二座体所受向下的外力会前倾，针对该外力的变化，对此设置有用于对箱体施加向上推力，以使箱体达到平衡的动态调整机构。

【技术实现步骤摘要】
一种数控机床用主轴箱
本专利技术属于机床设备
，尤其涉及一种数控机床用主轴箱。
技术介绍
主轴箱是机床的重要的部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱在运动过程中往往会因重心变化引起主轴前端下垂，从而影响机床的动态性能和零件的加工精度。目前，很多机床设计中采用前端平衡油缸，在立柱前端布置一个或两个平衡油缸，提拉主轴箱，克服主轴组因为重力作用发生变形。如公开号为CN101913106A的中国专利技术专利，其公开了一种落地铣镗床的滑枕挠曲变形双向补偿装置，滑枕下部有两个压杆，并且压杆与拉杆沿铣轴中心线上下对称，则两组杆件形成双向作用力组，由于在滑枕轴向的作用效果相互抵消，使得补偿滑挠曲变形的同时不产生附加的轴向变形。公告号为CN102179719B的中国专利技术专利，其公开了一种机床主轴箱应力变形的补偿机构，通过液压比例阀根据滑枕伸出量多少而引起主轴箱重心位置的变化，从而实时输出相应的液压至补偿油缸，使油缸活塞产生向前运动的推力，经活塞前端与缓冲铜垫接触使推力传递至立柱，由作用力与反作用力原理，立柱将给安装有补偿油缸的主轴箱以反向推力，从而达到对主轴箱位置变形进行补偿的作用。上述机构虽然能够对主轴箱进行补偿，但是其因采用侧挤压的方式来进行的，因此在补偿相同挠度的情况下，油缸所需提供的压力要更大，从而增大了设备的功耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种数控机床用主轴箱，以克服主轴箱在运动过程中因为主轴组件重心变化而引起的应力集中，对主轴箱产生的应力变形进行实时动态补偿，进而提高机床的加工精度。本专利技术的目的是这样实现的：一种数控机床用主轴箱，该主轴箱沿竖直方向滑动设置于机床立柱上的滑轨上，所述主轴箱包括箱体、主轴、滑枕以及滑座，所述主轴设置于所述箱体内，所述滑枕设置于所述箱体的一侧并沿水平方向滑动设置于所述滑座上，所述滑座滑动设置于所述滑轨上，其特征在于：所述主轴箱还包括在所述滑枕、箱体进行悬伸时对所述滑枕、箱体因重心变化所产生的挠曲变形进行实时调整的动态调整机构；所述滑座的左右两侧分别固定有第一座体和第二座体，所述第一座体和第二座体用于支撑所述滑枕以及箱体，并且供二者进行滑动，所述第一座体与所述箱体的前端处于同侧，所述第二座体与所述箱体的后端处于同侧；所述动态调整机构包括设置于所述第一座体上的以用于对所述箱体施加向上推力的第一调整装置、设置于所述第二座体上的以用于对所述箱体施加向下推力的第二调整装置以及用于控制二者工作状态的控制器。本专利技术进一步设置为：所述第一调整装置包括位于所述箱体下方的且具有内腔的第一调整座，所述第一调整座内设置有第一调节液压油缸，所述第一调节液压油缸的活塞杆端伸出所述第一调整座后延伸至所述箱体的下端面，所述第一调整装置还包括油槽，用于提供压力介质；压力泵，进口端与油槽相连，出口端与第一调节液压油缸相连，以用于对所述第一调节液压油缸进行供油；所述第二调整装置包括位于箱体上方的且具有内腔的第二调整座，所述第二调整座内设置有第二调节液压油缸，所述第二调节液压油缸的活塞杆端伸出第一调整座后延伸至箱体的下端面，所述第二调节液压油缸与所述第一调节液压油缸并联于压力泵的输出管道上；所述控制器包括位置传感器，用于检测所述箱体的伸出量，并将所检测到的信息转换后发送给PLC控制单元；液压比例阀，有两个，并分别设置于所述压力泵与第一调节液压油缸之间的管道上以及压力泵与第二调节液压油缸之间的管道上；PLC控制单元，通过位置传感器所检测的箱体的位置信息，控制液压比例阀的状态，以向第一调节液压油缸、第二调节液压油缸输入相应的油量，控制第一调节液压油缸活塞杆对所述箱体施加向上推力的大小，以及第二调节液压油缸活塞杆对箱体施加向下推力的大小。本专利技术进一步设置为：所述液压比例阀分为第一三位四通阀以及第二三位四通阀，所述第一三位四通阀具有第一工作油口A、第一工作油口B、第一进油口P以及第一回油口T；所述第一调节液压油缸的无杆腔上设置有第一油口，其有杆腔上设置有第二油口，所述第一工作油口A通过管道与所述第一油口相连，所述第一工作油口B通过管道与所述第二油口相连，所述第一进油口P与所述压力泵相连，所述第一回油口T与所述油槽相连，当第一三位四通阀处于中位时，各油口封闭，处于左位置时，第一进油口P与第一工作油口A相连通，第一回油口T与第一工作油口B相连通，处于右位置时，第一进油口P与第一工作油口B相连通，第一回油口T与第一工作油口A相连通；所述第二三位四通阀具有第二工作油口A、第二工作油口B、第二进油口P以及第二回油口T；所述第二调节液压油缸的无杆腔上设置有第三油口，其有杆腔上设置有第四油口，所述第二工作油口A通过管道与第三油口相连，所述第二工作油口B通过管道与第四油口相连，所述第二进油口P与压力泵相连，所述第二回油口T与油槽相连，当第二三位四通阀处于中位时，各油口封闭，处于左位置时，第二进油口P与第二工作油口A相连通，第二回油口T与第二工作油口B相连通，处于右位置时，第二进油口P与第二工作油口B相连通，第二回油口T与第二工作油口A相连通。本专利技术进一步设置为：所述控制器还包括调节装置，连接于所述压力泵出口端上以用于分流。本专利技术进一步设置为：所述调节装置包括内部具有圆柱状腔室的调节座以及滑动密封设置于调节座内的调节活塞；所述调节活塞呈圆台状，其小端面与调节座的内壁形成第一腔室，其大端面与调节座的内壁形成第二腔室，所述第二腔室内设置有压力弹簧；所述调节座上开设有正对于所述调节活塞小端面的出油端口A、正对于所述调节活塞大端面的出油端口B以及位于侧面并与第一腔室相连通的进油端口C，所述出油端口A通过管道与所述第一进油口P、第二进油口P相连，所述出油端口B通过管道与所述油槽相连，所述调节活塞的环面上还开设有将所述第一腔室与第二腔室相连通的连通孔，所述调节装置还包括由所述PLC控制单元控制的换向阀，所述换向阀具有两个工作端口，并分别与所述出油端口B和所述第一进油口P、第二进油口P相连通，其进油端口与所述压力泵的出口端相连；当所述压力泵开启，在所述换向阀切换到与所述进油端口C相连时，压力泵输出的压力油流向进油端口C，流向进油端口C的压力油推动所述调节活塞向所述第二腔体移动，挤压压力弹簧并逐渐将出油端口A打开，使得位于第一腔体内的压力油一部分由出油端口A流出，并流向第一进油口P、第二进油口P，另一部分通过所述连通孔流向所述第二腔体，并通过出油端口B流出；在所述换向阀切换到与所述第一进油口P、第二进油口P相连时，压力泵输出的压力油直接向第一进油口P、第二进油口P输送。本专利技术进一步设置为：所述第一调节液压油缸的活塞杆端设置有第一压板，所述第一压板上与所述箱体相接触的一面为光滑面，所述第二调节液压油缸的活塞杆端设置有第二压板，所述第二压板上与所述箱体相接触的一面为光滑面，所述控制器还包括设置于所述第一压板上的以用于检测所受压力值大小的第一压力传感器以及设置于所述第二压板上的以用于检测所受压力值大小的第二压力传感器，所述PL本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控机床用主轴箱，该主轴箱沿竖直方向滑动设置于机床立柱上的滑轨上，所述主轴箱包括箱体（1）、主轴（2）、滑枕以及滑座（3），所述主轴（2）设置于所述箱体（1）内，所述滑枕设置于所述箱体（1）的一侧并沿水平方向滑动设置于所述滑座（3）上，所述滑座（3）滑动设置于所述滑轨上，其特征在于：所述主轴（2）箱还包括在所述滑枕、箱体（1）进行悬伸时对所述滑枕、箱体（1）因重心变化所产生的挠曲变形进行实时调整的动态调整机构（4）；/n所述滑座（3）的左右两侧分别固定有第一座体（31）和第二座体（32），所述第一座体（31）和第二座体（32）用于支撑所述滑枕以及箱体（1），并且供二者进行滑动，所述第一座体（31）与所述箱体（1）的前端处于同侧，所述第二座体（32）与所述箱体（1）的后端处于同侧；所述动态调整机构（4）包括设置于所述第一座体（31）上的以用于对所述箱体（1）施加向上推力的第一调整装置（41）、设置于所述第二座体（32）上的以用于对所述箱体（1）施加向下推力的第二调整装置（42）以及用于控制二者工作状态的控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种数控机床用主轴箱，该主轴箱沿竖直方向滑动设置于机床立柱上的滑轨上，所述主轴箱包括箱体（1）、主轴（2）、滑枕以及滑座（3），所述主轴（2）设置于所述箱体（1）内，所述滑枕设置于所述箱体（1）的一侧并沿水平方向滑动设置于所述滑座（3）上，所述滑座（3）滑动设置于所述滑轨上，其特征在于：所述主轴（2）箱还包括在所述滑枕、箱体（1）进行悬伸时对所述滑枕、箱体（1）因重心变化所产生的挠曲变形进行实时调整的动态调整机构（4）；
所述滑座（3）的左右两侧分别固定有第一座体（31）和第二座体（32），所述第一座体（31）和第二座体（32）用于支撑所述滑枕以及箱体（1），并且供二者进行滑动，所述第一座体（31）与所述箱体（1）的前端处于同侧，所述第二座体（32）与所述箱体（1）的后端处于同侧；所述动态调整机构（4）包括设置于所述第一座体（31）上的以用于对所述箱体（1）施加向上推力的第一调整装置（41）、设置于所述第二座体（32）上的以用于对所述箱体（1）施加向下推力的第二调整装置（42）以及用于控制二者工作状态的控制器。


2.根据权利要求1所述的一种数控机床用主轴箱，其特征在于：所述第一调整装置（41）包括位于所述箱体（1）下方的且具有内腔的第一调整座（411），所述第一调整座（411）内设置有第一调节液压油缸（412），所述第一调节液压油缸（412）的活塞杆端伸出所述第一调整座（411）后延伸至所述箱体（1）的下端面，所述第一调整装置（41）还包括油槽（413），用于提供压力介质；压力泵（414），进口端与油槽（413）相连，出口端与第一调节液压油缸（412）相连，以用于对所述第一调节液压油缸（412）进行供油；
所述第二调整装置（42）包括位于箱体（1）上方的且具有内腔的第二调整座（421），所述第二调整座（421）内设置有第二调节液压油缸（422），所述第二调节液压油缸（422）的活塞杆端伸出第一调整座（411）后延伸至箱体（1）的下端面，所述第二调节液压油缸（422）与所述第一调节液压油缸（412）并联于压力泵（414）的输出管道上；
所述控制器包括位置传感器，用于检测所述箱体（1）的伸出量，并将所检测到的信息转换后发送给PLC控制单元；液压比例阀，有两个，并分别设置于所述压力泵（414）与第一调节液压油缸（412）之间的管道上以及压力泵（414）与第二调节液压油缸（422）之间的管道上；PLC控制单元，通过位置传感器所检测的箱体（1）的位置信息，控制液压比例阀的状态，以向第一调节液压油缸（412）、第二调节液压油缸（422）输入相应的油量，控制第一调节液压油缸（412）活塞杆对所述箱体（1）施加向上推力的大小，以及第二调节液压油缸（422）活塞杆对箱体（1）施加向下推力的大小。


3.根据权利要求2所述的一种数控机床用主轴箱，其特征在于：所述液压比例阀分为第一三位四通阀（43）以及第二三位四通阀（44），所述第一三位四通阀（43）具有第一工作油口A、第一工作油口B、第一进油口P以及第一回油口T；所述第一调节液压油缸（412）的无杆腔上设置有第一油口（415），其有杆腔上设置有第二油口（416），所述第一工作油口A通过管道与所述第一油口（415）相连，所述第一工作油口B通过管道与所述第二油口（416）相连，所述第一进油口P与所述压力泵（414）相连，所述第一回油口T与所述油槽（413）相连，当第一三位四通阀（43）处于中位时，各油口封闭，处于左位置时，第一进油口P与第一工作油口A相连通，第一回油口T与第一工作油口B相连通，处于右位置时，第一进油口P与第一工作油口B相连通，第一回油口T与第一工作油口A相连通；
所述第二三位四通阀（44）具有第二工作油口A、第二工作油口B、第二进油口P以及第二回油口T；所述第二调节液压油缸（422）的无杆腔上设置有第三油口（423），其有杆腔上设置有第四油口（424），所述第二工作油口A通过管道与第三油口（423）相连，所述第二工作油口B通过管道与第四油口（424）相连，所述第二进油口P与压力泵（414）相连，所述第二回油口T与油槽（413）相连，当第二三位四通阀（44）处于中位时，各油口封闭，处于左位置时，第二进油口P与第二工作油口A相连通，第二回油口T与第二工作油口B相连通，处于右位置时，第二进油口P与第二工作油口B相连通，第二回油口T与第二工作油口A相连通。


4.根据权利要求3所述的一种数控机床用主轴箱，其特征在于：所述控制器还包括调节装置（45），连接于所述压力泵（414）出口端上以用于分流。


5.根据权利要求4所述的一种数控机床用主轴箱，其特征在于：所述调节装置（45）包括内部具有圆柱状腔室的调节座（451）以及滑动密封设置于调节座（451）内的调节活塞（452）；所述调节活塞（452）呈圆台状，其小端面与调节座（451）的内壁形成第一腔室（454），其大端面与调节座（451）的内壁形成第二腔室（455），所述第二腔室（455）内设置有压力弹簧（453）；所述调节座（451）上开设有正对于所述调节活塞（452）小端面的出油端口A、正对于所述调节活塞（452）大端面的出油端口B以及位于侧面并与第一腔室（454）相连通的进油端口C，所述出油端口A通过管道与所述第一进油口P、第二进油...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：戴建福，
类型：发明
国别省市：浙江;33