落地铣镗加工中心的主轴箱重心补偿系统
日期：2008-10-8 13:11:46 来源：中国自动化网
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在铣镗床的设计中，要解决的关键问题之一是当主轴箱沿W轴移动，或主轴箱安装附件时，滑鞍和主轴箱组件的重心相应改变，在滑鞍上产生一个变化的力矩，这个力矩将使滑鞍和主轴箱组件产生倾斜(低头)，严重影响机床精度。我厂与意大利茵塞公司合作生产的FA-B200A型主轴箱移动式铣镗加工中心创造性地解决了这一难题。图示为主轴箱重心补偿原理。
图 落地铣镗加工中心主轴箱重心补偿原理
1.滑轮 2.立柱 3.滑鞍 4.主轴箱 5.钢丝绳 6.蜗轮滚珠螺母组件 7.滚珠丝杠
8.电子测力器 9.重锤 10.蜗杆 11.制动器 12.伺服电动机 13.数控系统
各零件相互之间的关系
重锤9对滑鞍和主轴箱组件只起配重作用，与重心补偿无关。钢丝绳5的一端固定在滑鞍3的左上角，绕过滑轮1等四个滑轮联结到电子测力器8上；电子测力器8与滚珠丝杠7联结，而滚珠丝杠7相对于滑鞍3只有轴向运动没有回转运动。件6是蜗轮和滚珠螺母组件，两者之间无相对运动，相对于滑鞍 .只有回转运动没有轴向运动。制动器11的作用是解决滚珠丝杠螺母不能自锁的问题。
补偿的过程
当主轴箱4沿W轴向左移动时，滑鞍主轴箱组件的重心向左移动，随之产生倾斜，钢丝绳5的拉力F增加，电子测力器8自动检测F的大小，然后将信号输入给数控系统13，数控系统处理后，给伺服电动机12发出指令，使伺服电动机转动一定的圈数。再通过蜗杆、蜗轮、滚珠螺母使丝杠7产生一定位移，这样，钢丝绳的原有长度缩短了，产生了一个力矩M(M=F×b)，使滑鞍和主轴箱组件恢复到正常位置，完成了精度补偿。
结构特点
补偿量的多少是由钢丝绳的拉力决定的。就是说，主轴箱无位移，但其前端装有附件也产生补偿。而目前大多数重型机床的补偿都是依据主轴箱沿W方向的位移量决定的。
补偿的执行元件是机械结构。补偿可靠、迅速。而以往的补偿是液压控制，补偿不准确。
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图 落地铣镗加工中心主轴箱重心补偿原理
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各零件相互之间的关系
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重锤9对滑鞍和主轴箱组件只起配重作用，与重心补偿无关。钢丝绳5的一端固定在滑鞍3的左上角，绕过滑轮1等四个滑轮联结到电子测力器8上；电子测力器8与滚珠丝杠7联结，而滚珠丝杠7相对于滑鞍3只有轴向运动没有回转运动。件6是蜗轮和滚珠螺母组件，两者之间无相对运动，相对于滑鞍 .只有回转运动没有轴向运动。制动器11的作用是解决滚珠丝杠螺母不能自锁的问题。
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补偿的过程
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当主轴箱4沿W轴向左移动时，滑鞍主轴箱组件的重心向左移动，随之产生倾斜，钢丝绳5的拉力F增加，电子测力器8自动检测F的大小，然后将信号输入给数控系统13，数控系统处理后，给伺服电动机12发出指令，使伺服电动机转动一定的圈数。再通过蜗杆、蜗轮、滚珠螺母使丝杠7产生一定位移，这样，钢丝绳的原有长度缩短了，产生了一个力矩M(M=F×b)，使滑鞍和主轴箱组件恢复到正常位置，完成了精度补偿。
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结构特点
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补偿量的多少是由钢丝绳的拉力决定的。就是说，主轴箱无位移，但其前端装有附件也产生补偿。而目前大多数重型机床的补偿都是依据主轴箱沿W方向的位移量决定的。
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补偿的执行元件是机械结构。补偿可靠、迅速。而以往的补偿是液压控制，补偿不准确。
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