方滑枕間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的制造方法
【專利摘要】一種方滑枕間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器為小斜度楔形塊，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面為平面，后端面為斜面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上設(shè)置有M個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)，所述圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)包括彈性撓曲變形薄壁、加壓油腔、端蓋及密封裝置，所述彈性撓曲變形薄壁設(shè)置在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面上，所述端蓋上開有密封圈沉槽，所述密封圈沉槽中安裝O型密封圈，所述端蓋通過螺釘固定在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器后端面的沉孔中，形成加壓油腔，所述端蓋的厚度不超出間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器前端面貼塑處理，貼塑面上設(shè)置有潤(rùn)滑油溝，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器內(nèi)設(shè)置有加壓油路與潤(rùn)滑油路。本實(shí)用新型提出了一種微間隙補(bǔ)償精度高、支撐剛度好的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器。
【專利說明】方滑枕間隙補(bǔ)償執(zhí)行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)床精度補(bǔ)償系統(tǒng)，尤其是一種用于補(bǔ)償龍門加工中心方滑枕滑動(dòng)導(dǎo)軌微間隙的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型龍門數(shù)控加工中心、立式車削加工中心、數(shù)控落地鏜銑床等重型加工設(shè)備中，方滑枕與滑鞍結(jié)構(gòu)是重要組成結(jié)構(gòu)之一?；?Ram)是裝有刀架或主軸箱等部件，具有導(dǎo)軌可在床身或其他部件上移動(dòng)的枕狀功能部件，而方滑枕的導(dǎo)軌基本就是其自身?，F(xiàn)有重型加工設(shè)備的滑枕一般采用方滑枕結(jié)構(gòu)形式，以方滑枕四面精磨形成導(dǎo)軌面，與滑鞍內(nèi)表面形成滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌副，并伴以動(dòng)壓潤(rùn)滑或者油潤(rùn)滑?；瑒?dòng)摩擦副存在著的微間隙，是形成潤(rùn)滑油膜，利于方滑枕運(yùn)動(dòng)的前提條件，與此同時(shí)，微間隙的存在也是影響滑枕與滑鞍配合結(jié)構(gòu)的重要因素，當(dāng)微間隙過小時(shí)，會(huì)使得邊界潤(rùn)滑油膜破裂，摩擦阻力大幅上升，從而出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床Z軸進(jìn)給定位精度下降、低速爬行現(xiàn)象加劇、滑動(dòng)不暢、加劇磨損甚至抱死等不良現(xiàn)象；而當(dāng)微間隙過大時(shí)，滑枕與滑鞍之間的接觸剛度大大削弱，從而造成加工震顫、零件加工表面不平整等問題，與此同時(shí)，間隙值δ本身是機(jī)床加工精度的影響因子，并伴隨著滑枕的伸出，間隙值δ對(duì)定位精度的影響被成倍放大,從而造成機(jī)床的定位精度、重復(fù)定位精度降低。
[0003]基于上述的分析，方滑枕與滑鞍結(jié)構(gòu)之間的微間隙值的控制，對(duì)于提升機(jī)床的整體性能、加工精度等起著重要的作用。方滑枕與滑鞍之間的裝配結(jié)構(gòu)形式的具體分析，有助于加深對(duì)方滑枕微間隙形成原因的理解并且提出一種合理有效的補(bǔ)償方法，對(duì)于方滑枕與滑鞍的具體裝配結(jié)構(gòu)，詳見說明書附圖1與2，針對(duì)具體結(jié)構(gòu)的分析，在說明書后文中做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服龍門加工中心方滑枕采用滑動(dòng)導(dǎo)軌存在著微間隙，致使方滑枕伸出時(shí)支撐剛度下降，引起機(jī)床加工時(shí)加工精度下降、刀具振動(dòng)、零件表面加工質(zhì)量下降等問題，本實(shí)用新型提出了一種微間隙補(bǔ)償精度高、支撐剛度好的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種方滑枕間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器為小斜度楔形塊，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面為平面，后端面為斜面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上設(shè)置有M個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)，所述圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)包括彈性撓曲變形薄壁、加壓油腔、端蓋及密封裝置，所述彈性撓曲變形薄壁設(shè)置在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面上，所述端蓋上開有密封圈沉槽，所述密封圈沉槽中安裝O型密封圈，所述端蓋通過螺釘固定在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器后端面的沉孔中，形成加壓油腔，所述端蓋的厚度不超出間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器前端面貼塑處理，貼塑面上設(shè)置有潤(rùn)滑油溝，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器內(nèi)設(shè)置有加壓油路與潤(rùn)滑油路。[0007]進(jìn)一步，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上設(shè)置有加壓油道與潤(rùn)滑油道，所述加壓油道設(shè)置在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的中心，將間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上M個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)的加壓油腔貫通，所述潤(rùn)滑油道開在所述加壓油道的一側(cè)，所述潤(rùn)滑油道與所述加壓油道不能相通，所述潤(rùn)滑油道在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的側(cè)面開有銅管安裝沉槽，在所述銅管安裝沉槽中埋管式安裝有銅管，所述銅管將潤(rùn)滑油道近進(jìn)油口端與遠(yuǎn)離進(jìn)油口端連接，所述潤(rùn)滑油道的出油口開在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器貼塑面的潤(rùn)滑油溝上。
[0008]再進(jìn)一步，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器通過連接塊固定在機(jī)床滑鞍的小斜度楔形安裝面上，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝的位置為原有的間隙調(diào)整楔形嵌條的固定位置，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面為平面，為滑枕接觸面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面為斜面，與滑鞍上的小斜度楔形安裝面對(duì)應(yīng)，八支間隙補(bǔ)償執(zhí)行器分別通過連接塊固定在滑鞍或者滑鞍蓋板上，構(gòu)成方滑枕微間隙補(bǔ)償裝置。
[0009]優(yōu)選的，所述連接塊上設(shè)置有間隙補(bǔ)償執(zhí)行器連接螺釘孔、固定螺釘孔、間隙調(diào)整螺紋孔，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器固定在所述連接塊的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝面上，所述連接塊通過固定螺釘孔固定在滑鞍上，使得間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面與滑鞍上的小斜度楔形安裝面重合，所述連接塊上還設(shè)置有加壓油道進(jìn)油口、潤(rùn)滑油道進(jìn)油口，所述連接塊的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝面上設(shè)置有加壓油道密封圈安裝沉槽與潤(rùn)滑油道密封圈安裝沉槽。
[0010]優(yōu)選的，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上等間距地設(shè)置三個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0012]針對(duì)龍門加工中心方滑枕采用滑動(dòng)導(dǎo)軌存在著微間隙，致使方滑枕伸出時(shí)支撐剛度下降，引起機(jī)床加工時(shí)加工精度下降、刀具振動(dòng)、零件表面加工質(zhì)量下降等問題，提出了一種微間隙補(bǔ)償精度高、支撐剛度好的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試說明，該系統(tǒng)能有效提高機(jī)床滑枕支撐剛度，改善機(jī)床的零件表面加工質(zhì)量，同時(shí)對(duì)機(jī)床定位精度具有一定的補(bǔ)償效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是龍門加工中心滑枕滑鞍裝配結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖2是龍門加工中心滑枕、間隙調(diào)整楔形嵌條與滑鞍的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖3是本實(shí)用新型間隙補(bǔ)償執(zhí)行裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖4是本實(shí)用新型間隙補(bǔ)償執(zhí)行器與連接塊的結(jié)構(gòu)圖
[0017]圖5是本實(shí)用新型間隙補(bǔ)償執(zhí)行器與連接塊的結(jié)構(gòu)圖(另一試圖)
[0018]圖6是本實(shí)用新型間隙補(bǔ)償執(zhí)行器與連接塊的結(jié)構(gòu)透視圖
[0019]圖7是本實(shí)用新型間隙補(bǔ)償執(zhí)行器圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)剖視圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]結(jié)合圖1?圖7，在介紹本實(shí)用新型的實(shí)施例之前，首先介紹龍門加工中心方滑枕結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系及方滑枕滑動(dòng)導(dǎo)軌間隙調(diào)整方法。
[0021]滑枕與滑鞍結(jié)構(gòu)采用滑動(dòng)導(dǎo)軌配合形式，其具體結(jié)構(gòu)如下:結(jié)合附圖1、2，方滑枕I安裝在滑鞍101內(nèi)，用蓋板102固定，形成四面包圍結(jié)構(gòu)。滑枕在滑鞍的配合面上滑動(dòng)摩擦，有四個(gè)導(dǎo)軌支撐面，其中滑鞍上有兩個(gè)面精磨，為基準(zhǔn)面，而與這兩個(gè)面配合形成環(huán)抱形狀的另外兩個(gè)面，即滑鞍上另一面以及蓋板上的工作面，為間隙調(diào)整面。在現(xiàn)有的機(jī)床裝配技術(shù)中，通過間隙調(diào)整楔形嵌條來(lái)調(diào)整機(jī)床滑枕滑動(dòng)時(shí)的微間隙值S，該微間隙值δ成為影響機(jī)床加工精度的制約因素之一。滑枕滑動(dòng)導(dǎo)軌的原始間隙調(diào)整，目前普遍采用人工調(diào)整的方法，將滑枕裝配到滑鞍上之后，將蓋板裝配鎖死。滑枕在滑鞍內(nèi)部存在一定的間隙，用間隙調(diào)整楔形嵌條104進(jìn)行微量調(diào)整，主要判斷依據(jù)為滑枕在動(dòng)壓潤(rùn)滑下的滑動(dòng)阻力。具體的調(diào)整方法及工作原理見附圖2，通過連接塊3上的調(diào)節(jié)螺釘，使間隙調(diào)整楔形嵌條104在滑鞍的小斜度楔形安裝面103上滑動(dòng)，調(diào)整間隙大小，而斜度值為1:100。原始間隙一旦調(diào)整完成，就不會(huì)改變。故，微間隙值δ即完成間隙調(diào)整楔形嵌條104調(diào)整后形成的間隙。
[0022]介紹了傳統(tǒng)龍門加工中心滑枕的裝配結(jié)構(gòu)之后，結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型的方滑枕間隙補(bǔ)償執(zhí)行器。
[0023]一種方滑枕間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器2為小斜度楔形塊，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面為平面，后端面為斜面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上設(shè)置有M個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)，所述圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)包括彈性撓曲變形薄壁2-12、加壓油腔2-4、端蓋2-1及密封裝置，所述彈性撓曲變形薄壁2-12設(shè)置在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面上，所述端蓋上開有密封圈沉槽，所述密封圈沉槽中安裝O型密封圈2-13，所述端蓋2-1通過螺釘固定在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器后端面的沉孔中，形成加壓油腔2-4，所述端蓋的厚度不超出間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器前端面貼塑處理，貼塑面上設(shè)置有潤(rùn)滑油溝2-11，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器內(nèi)設(shè)置有加壓油路2-6與潤(rùn)滑油路2-7。
[0024]所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上設(shè)置有加壓油道2-6與潤(rùn)滑油道2-7，所述加壓油道設(shè)置在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的中心，將間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上M個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)的加壓油腔2-4貫通，所述潤(rùn)滑油道開在所述加壓油道的一側(cè)，所述潤(rùn)滑油道與所述加壓油道不能相通，所述潤(rùn)滑油道在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的側(cè)面開有銅管安裝沉槽2-3，在所述銅管安裝沉槽中埋管式安裝有銅管，所述銅管將潤(rùn)滑油道近進(jìn)油口端與遠(yuǎn)離進(jìn)油口端連接，所述潤(rùn)滑油道的出油口 2-10開在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器貼塑面的潤(rùn)滑油溝2-11上。
[0025]所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器通過連接塊3固定在機(jī)床滑鞍的小斜度楔形安裝面上，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝的位置為原有的間隙調(diào)整楔形嵌條的固定位置，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面為平面，為滑枕接觸面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面為斜面，與滑鞍上的小斜度楔形安裝面對(duì)應(yīng)，八支間隙補(bǔ)償執(zhí)行器分別通過連接塊固定在滑鞍或者滑鞍蓋板上，構(gòu)成方滑枕微間隙補(bǔ)償裝置，見附圖3。
[0026]所述連接塊上設(shè)置有間隙補(bǔ)償執(zhí)行器連接螺釘孔2-14、固定螺釘孔2-15、間隙調(diào)整螺紋孔2-16，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器固定在所述連接塊的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝面上，所述連接塊通過固定螺釘孔固定在滑鞍上，使得間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面與滑鞍上的小斜度楔形安裝面重合，所述連接塊上還設(shè)置有加壓油道進(jìn)油口 2-2、潤(rùn)滑油道進(jìn)油口 2-5，所述連接塊的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝面上設(shè)置有加壓油道密封圈安裝沉槽2-8與潤(rùn)滑油道密封圈安裝沉槽2-9。所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器與所述連接塊的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝面通過密封圈實(shí)現(xiàn)加壓油道與潤(rùn)滑油道的端面密封。
[0027]所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上等間距地設(shè)置三個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)。
[0028]液壓油由所述連接塊的加壓油道進(jìn)油口 2-2經(jīng)連接塊內(nèi)部管路后，經(jīng)端面密封后進(jìn)入所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的加壓油道后，進(jìn)入到圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)的加壓油腔，實(shí)現(xiàn)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)的彈性撓曲變形；潤(rùn)滑油由所述連接塊的潤(rùn)滑油道進(jìn)油口 2-5，經(jīng)連接塊內(nèi)部管路后，經(jīng)端面密封后進(jìn)入所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的潤(rùn)滑油道，由潤(rùn)滑油道的出油口 2-10進(jìn)入到潤(rùn)滑油溝，實(shí)現(xiàn)方滑枕滑動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑。
[0029]該實(shí)施例的工作原理如下:龍門加工中心方滑枕微間隙的補(bǔ)償，由間隙補(bǔ)償執(zhí)行器完成，間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部壓力油的作用下，能產(chǎn)生精確、支撐剛度高、可控、可重復(fù)的微變形，用于補(bǔ)償方滑枕的微間隙，圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)在受內(nèi)部壓力作用下發(fā)生撓曲彈性變形，從原理角度分析，是基于材料彈性變形原理及薄板小撓度彎曲理論，圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)發(fā)生撓曲變形最關(guān)鍵的特性主要由兩點(diǎn)，第一，撓曲變形補(bǔ)償量與內(nèi)部壓力值成正比，這是圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)作為補(bǔ)償執(zhí)行器可控的基礎(chǔ)；第二，圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)補(bǔ)償之后的變形具有很高的支撐剛度，這是防止機(jī)床加工震動(dòng)，提升機(jī)床切削性能的重要因素。
【權(quán)利要求】
1.一種方滑枕間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器為小斜度楔形塊，其特征在于，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面為平面，后端面為斜面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上設(shè)置有M個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)，所述圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)包括彈性撓曲變形薄壁、加壓油腔、端蓋及密封裝置，所述彈性撓曲變形薄壁設(shè)置在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面上，所述端蓋上開有密封圈沉槽，所述密封圈沉槽中安裝O型密封圈，所述端蓋通過螺釘固定在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器后端面的沉孔中，形成加壓油腔，所述端蓋的厚度不超出間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器前端面貼塑處理，貼塑面上設(shè)置有潤(rùn)滑油溝，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器內(nèi)設(shè)置有加壓油路與潤(rùn)滑油路。
2.如權(quán)利要求1所述的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，其特征在于:所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上設(shè)置有加壓油道與潤(rùn)滑油道，所述加壓油道設(shè)置在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的中心，將間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上M個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)的加壓油腔貫通，所述潤(rùn)滑油道開在所述加壓油道的一側(cè)，所述潤(rùn)滑油道與所述加壓油道不能相通，所述潤(rùn)滑油道在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的側(cè)面開有銅管安裝沉槽，在所述銅管安裝沉槽中埋管式安裝有銅管，所述銅管將潤(rùn)滑油道近進(jìn)油口端與遠(yuǎn)離進(jìn)油口端連接，所述潤(rùn)滑油道的出油口開在間隙補(bǔ)償執(zhí)行器貼塑面的潤(rùn)滑油溝上。
3.如權(quán)利要求1所述的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，其特征在于:所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器通過連接塊固定在機(jī)床滑鞍的小斜度楔形安裝面上，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝的位置為原有的間隙調(diào)整楔形嵌條的固定位置，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的前端面為平面，為滑枕接觸面，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面為斜面，與滑鞍上的小斜度楔形安裝面對(duì)應(yīng)，八支間隙補(bǔ)償執(zhí)行器分別通過連接塊固定在滑鞍或者滑鞍蓋板上，構(gòu)成方滑枕微間隙補(bǔ)償裝置。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，其特征在于:所述圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)的彈性撓曲變形薄壁為均勻厚度的薄板，厚度值由理論計(jì)算、模型分析及實(shí)驗(yàn)測(cè)試的綜合結(jié)果決定,厚度值的制造精度保證在±0.02mm以內(nèi)；
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，其特征在于:所述圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)的彈性撓曲變形薄壁與周邊固定連接，采用倒圓角結(jié)構(gòu)削弱連接處的應(yīng)力集中，也可采用環(huán)形溝槽或者愛心槽結(jié)構(gòu)；
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，其特征在于:所述連接塊上設(shè)置有間隙補(bǔ)償執(zhí)行器連接螺釘孔、固定螺釘孔、間隙調(diào)整螺紋孔，所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器固定在所述連接塊的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝面上，所述連接塊通過固定螺釘孔固定在滑鞍上，使得間隙補(bǔ)償執(zhí)行器的后端面與滑鞍上的小斜度楔形安裝面重合，所述連接塊上還設(shè)置有加壓油道進(jìn)油口、潤(rùn)滑油道進(jìn)油口，所述連接塊的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器安裝面上設(shè)置有加壓油道密封圈安裝沉槽與潤(rùn)滑油道密封圈安裝沉槽。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的間隙補(bǔ)償執(zhí)行器，其特征在于:所述間隙補(bǔ)償執(zhí)行器上等間距地設(shè)置三個(gè)圓形薄壁加壓結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B23Q23/00GK203542244SQ201320774510
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】鄭祥模 申請(qǐng)人:鄭祥模