龍門銑削加工中心滑枕滑動導軌微間隙補償系統研究.pdf

1、針對大型數控機床方滑枕采用滑動導軌存在著微間隙，致使方滑枕伸出時支撐剛度下降，引起機床加工時加工精度下降、刀具振動、零件表面加工質量下降等問題，提出了一種根據方滑枕Z軸進給坐標信號而自適應補償微間隙的液壓式微間隙補償系統。
　　液壓式微間隙補償系統由間隙補償執(zhí)行器、液壓控制系統與電氣系統組成。間隙補償執(zhí)行器在機床嵌條上設計圓形薄壁加壓結構，利用材料彈性變形原理促使圓形薄壁加壓結構發(fā)生撓曲變形，實現微間隙補償;液壓控制系統采用超小流

2、量恒流油源配合比例溢流閥，或者采用封閉式往復精密加壓系統，實現間隙補償執(zhí)行器的精密加壓;電氣系統將Z軸坐標信號轉換為控制比例閥所需的模擬電流信號。
　　針對間隙補償執(zhí)行器的設計，本文從圓形薄壁加壓結構理論計算模型構建入手，采用彈性力學薄板小撓度彎曲理論進行計算，運用ANSYS對間隙補償執(zhí)行器撓曲變形的應變、應力進行仿真分析，運用Inventor對間隙補償執(zhí)行器的“支撐剛度”進行耦合分析，在此基礎上設計研制了間隙補償執(zhí)行器實驗件，在

3、測試實驗臺進行了大量的測試工作，通過計算、仿真、測試的比較，歸納總結了間隙補償執(zhí)行器的位移輸出特性與壓力輸出特性，同時定性地分析了其工作的動態(tài)特性。
　　針對機床液壓站與電氣系統，提出了一種能根據Z軸坐標信號而給間隙補償執(zhí)行器輸出所需壓力值的開環(huán)式液壓控制系統，采用電磁比例溢流閥或者電磁比例低壓減壓閥實現支路壓力的開環(huán)控制，此液壓控制系統既不影響液壓站主油路的正常工作，同時減小了工作支路的溢流浪費;比例閥所需的控制信號，由Z軸坐標

4、信號經機床電氣控制系統擴展模塊處理后傳遞給比例閥的比例放大控制器。
　　最后，針對龍門加工中心的滑枕滑動導軌進行應用系統調試工作，通過現場測試來驗證液壓式微間隙補償系統的補償效果及需完善之處。
　　大量測試結果及現場調試表明，間隙補償執(zhí)行器位移輸出特性可控，補償輸出精確，具有可重復性，位移輸出與油壓呈良好的線性關系，同時壓力輸出特性證明其具有良好的支撐剛度，符合機床滑動導軌間隙補償的工況需求;現場調試結果說明，該補償系統能有