[发明专利]一种数控落地镗铣床滑枕移动倾斜的双重补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床，特别涉及一种数控落地镗铣床滑枕移动倾斜的 双重补偿方法及装置。

背景技术

随着现代制造业的不断发展，精密和超精密加工技术的重要性日益凸 显。数控机床作为制造业的重要装备，也面临了新时代的机遇和挑战。提 高数控机床的精度是提高数控机床产品质量、增强市场竞争力的关键所 在。

落地镗铣床最主要的结构特征是采用悬臂式滑枕工作部件。滑枕工作 时处于悬伸状态，且工作行程越大，其最大悬伸量也越大。由于滑枕自身 及其主轴等附件的重量因素，滑枕在伸出过程中必然会产生挠曲变形，引 起机床主轴和刀具的角度误差和位移误差，从而影响机床的加工精度。因 此必须对滑枕挠曲变形采取适当的补偿措施，以保证整个机床的加工精 度。

现有的补偿方法有：

1.主轴箱中心位移补偿，通过油缸改变钢丝绳的长度，使重心位置在 垂直面内升高。

2.滑枕下垂补偿，通过滑枕上面两对称油缸拉紧，通过作用力增加滑 枕刚度，使滑枕有被拉直的趋势，减小滑枕挠曲变形量。

3.安装附件补偿，在滑枕底部设置油腔，增大其压力，抬高滑枕，起 到补偿的作用。

4.主轴箱变压液压腔补偿，在主轴箱滑枕导轨板上下斜对面分别设置 变压器静压腔，将其分成两组变压静压腔，并分别与两组液压阻尼体及比 例减压阀相连，通过控制系统改变变压静压腔的油压实现滑枕前端抬高进 行补偿。

前三种补偿方式的不足之处是，主要通过主轴箱或滑枕因外力而产生 的变形来补偿，往往会产生主轴箱变形过大而滑枕却没有得到补偿的情 况，而且补偿量无法精确控制，补偿精度低。第四种方式较前三种方式具 有补偿范围广，精度高的特点，但其变压液压腔油压控制方式较为繁琐， 不易实施。

具体的还有如中国专利申请号201010570488.3公开了“大型数控铣镗 床滑枕移动倾斜的补偿方法及装置”，其方法采用以下步骤：(1)、补偿间 距和补偿点的确定：通过实验方式确定滑枕移动的若干个直线度补偿点， 并根据补偿点的实测数据将滑枕移动的全行程划分为数个补偿间距；(2)、 电气补偿值的确定：将实验采集的直线度补偿点及补偿间距的直线度变动 量转化为主轴箱滑座的角位移变动量，即左、右两侧驱动电机的角位移差 值；根据实验数据确定的补偿间距，确定补偿点的位置，当滑枕伸出到该 补偿点时，让系统调取左、右两侧驱动电机的角位移差值进行补偿，再次 测量该的直线度误差，如不满足精度要求，尝试改变角位移差值进行调整， 直至满足为止，以确定该补偿点的最佳补偿数值，并记录在数控系统中， 按上述方法确定其余个补偿点的最佳补偿数值，并记录在数控系统中；(3)、 电气控制：将转化后的左、右两侧驱动电机的角位移差值输入到机床的数 控系统中，在滑枕工作状态下，滑枕在相邻补偿点的间距内，通过系统调 取左、右两侧驱动电机的位移差值来自动补偿滑枕移动倾斜的直线度误 差。

中国专利申请号200810187286.3公开的“大型数控卧式铣镗床滑枕移 动倾斜的导轨补偿方法及装置”，其方法采用如下步骤：1)、补偿间距和 补偿点的确定：通过实验确定滑枕移动的数个直线度补偿点；2)、电气补 偿值的确定：采集数个直线度补偿点的直线度变量和其对应A组比例减压 阀及B组比例减压阀的电气补偿值；3)、电气控制：将采集的数个关键直 线度补偿点直线度变量和其对应A组比例减压阀及B组比例减压阀电气补 偿值通过控制面板输入到该机床数控系统的PLC中，在滑枕工作状态下， 滑枕在相邻补偿点之间的距离内，通过A组比例减压阀及B组比例减压阀 控制导轨腔内上下面斜对的变压液压腔对导轨直线度补偿。

中国专利申请号200710020440公开的“滑枕悬伸下垂分段变形补偿 装置”。

上述现有技术中，专利号CN200810187286提供的液压补偿装置较复 杂，变压液压腔油压控制方式较为复杂，不易实施；专利号 CN200710020440和专利号CN201010570488，当刀具长度变化时，需要重 新设定油压和伸出量之间的关系。

发明内容

本发明的目的在于一种数控落地镗铣床滑枕移动倾斜的双重补偿方 法及装置，采用主轴箱液压补偿机构和滑枕内部的液压补偿机构双重补 偿，具有补偿范围较大，补偿效果和精度好的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：