本发明涉及机床主轴调节修正,具体是一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床。
背景技术:
1、主轴的主要功能包括控制、传动、旋转和定位等。它将动力传递给刀具,使刀具能够完成加工操作。此外,主轴还具有一定的抗振性和耐磨性,以保证在高速运转时的稳定性和耐用性。
2、主轴作为数控机床重要零部件之一,其精确度对零件加工有着重要影响,主轴产生误差通常是轴承损坏、润滑不良或配合尺寸过紧,或主轴定位检测传感器位置安装不正确、主轴速度控制单元参数设置有误、主轴停止回路调整不当等电气问题也会导致主轴定位不准或抖动等原因。
3、现有的主轴误差修正通过是采用多步误差分离法来消除标准球安装偏心误差,通过传感器采集数据并进行数理统计分析,逐步消除各种误差,然而,这种控制调节方式在实施误差抵消时,由于其数据采集以及调整控制都需要多次计算后,才能对主轴进行修正,这可能会发生主轴修正调整不及时而导致对零件加工精度不高的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,包括:
4、机床本体,以及活动安装在所述机床本体内的承接盘;
5、还包括:
6、多向位移机构,设置在所述机床本体内,所述多向位移机构上连接有活动箱,所述活动箱上转动安装有驱动箱;
7、位移检测模块,设置在所述机床本体内,所述位移检测模块包括plc信号传感器、位移传感器、预警传感器,所述位移传感器能够检测所述多向位移机构的位移量,并对检测数据采集后发送至所述plc信号传感器,以在发生异常位移时通过所述预警传感器进行预警处理;
8、主轴,转动安装在所述驱动箱端部,所述驱动箱上设置有升降机构,所述升降机构上连接有转动环,所述主轴上设置有与所述升降机构和所述转动环连接的力矩调控机构;
9、误差检测模块,设置在所述主轴上,所述误差检测模块包括压力传感器、调节控制器,通过所述压力传感器对所述主轴偏摆角度进行检测,并通过所述调节控制器释放指令至所述升降机构处,以通过所述升降机构调节所述力矩调控机构对所述主轴的支撑力臂;
10、强度调控组件,设置在所述转动环上且与所述力矩调控机构连接,所述强度调控组件能够在所述升降机构运动时,驱动所述转动环转动,以调节所述力矩调控机构对所述主轴的支撑状态。
11、作为本发明进一步的方案:所述多向位移机构包括转动安装在所述机床本体内的第一丝杆,所述第一丝杆上活动安装有与所述第一丝杆螺纹配合的第一螺纹套筒,所述第一螺纹套筒上固定有活动架,所述机床本体内设置有与所述活动架连接的导向组件。
12、作为本发明再进一步的方案:所述导向组件包括固定安装在所述机床本体内的第一导向杆,所述第一导向杆上滑动安装有第一导向套筒,所述第一导向套筒与所述活动架固定连接,所述活动架上设置有与所述活动箱连接的竖向平移结构。
13、作为本发明再进一步的方案:所述竖向平移结构包括转动安装在所述活动架上的第二丝杆,所述第二丝杆上活动安装有与所述第二丝杆螺纹配合的第二螺纹套筒,所述活动架上固定有第二导向杆,所述第二导向杆上滑动安装有第二导向套筒,所述第二螺纹套筒和所述第二导向套筒与所述活动箱固定连接。
14、作为本发明再进一步的方案:所述升降机构包括转动安装在所述驱动箱上的第三丝杆,所述第三丝杆上活动安装有与所述第三丝杆螺纹配合的第三螺纹套筒,所述第三螺纹套筒侧壁固定有支撑环,所述驱动箱上设置有与所述支撑环连接的滑动组件。
15、作为本发明再进一步的方案:所述滑动组件包括固定安装在所述驱动箱上的第三导向杆,所述第三导向杆上滑动安装有第三导向套筒,所述第三导向套筒与所述支撑环固定连接;
16、还包括分别固定安装在所述第三螺纹套筒和所述第三导向套筒侧壁的支撑导轨,所述转动环上固定有与所述支撑导轨滑动连接的滑动块。
17、作为本发明再进一步的方案:所述力矩调控机构包括滑动安装在所述主轴上的限位套筒,所述限位套筒侧壁固定有呈圆周等距分布的多个支撑套筒,所述支撑套筒贯穿所述支撑环,所述支撑套筒上设置有与所述转动环连接的弹性组件。
18、作为本发明再进一步的方案:所述弹性组件包括滑动安装在所述支撑套筒内的支撑杆,所述支撑杆背离所述支撑套筒的一端固定有限位轮,所述限位轮与所述转动环抵接,所述支撑套筒内固定有与所述支撑杆抵接的弹簧。
19、作为本发明再进一步的方案:所述强度调控组件包括开设在所述转动环上的斜槽,所述第三导向杆上固定有与所述斜槽滑动连接的限位柱,所述转动环上固定有呈圆周等距分布的多个倾斜块,所述倾斜块与所述限位轮抵触配合。
20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本申请能够根据主轴产生的误差,自动控制对主轴的支撑力度,并调节对主轴的支撑力臂,以实现对主轴误差的修正,若主轴出现误差时,在误差检测模块的作用下,可及时对该情况进行检测,并控制升降机构运动,从而控制转动环和力矩调控机构运动,以增长对主轴的支撑力臂,从而增加对主轴的支撑力,升降机构还可带动强度调控组件运动,使得转动环转动,以通过强度调控组件增加力矩调控机构对主轴径向的支撑力;
21、同时,在多向位移机构运动时,位移检测模块可对多向位移机构的运动量进行检测,以确保在传动异常而导致位移偏差时,可以及时对该情况进行预警处理,并做出相应的措施;
22、通过压力传感器对主轴的实时监控,实现在主轴产生误差时,主动调节对主轴的支撑力臂并增加径向支撑力,以实现及时对主轴进行修正,确保加工精确性。
1.一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述多向位移机构包括转动安装在所述机床本体(1)内的第一丝杆(3),所述第一丝杆(3)上活动安装有与所述第一丝杆(3)螺纹配合的第一螺纹套筒(4),所述第一螺纹套筒(4)上固定有活动架(7),所述机床本体(1)内设置有与所述活动架(7)连接的导向组件。
3.根据权利要求2所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述导向组件包括固定安装在所述机床本体(1)内的第一导向杆(5),所述第一导向杆(5)上滑动安装有第一导向套筒(6),所述第一导向套筒(6)与所述活动架(7)固定连接,所述活动架(7)上设置有与所述活动箱(12)连接的竖向平移结构。
4.根据权利要求3所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述竖向平移结构包括转动安装在所述活动架(7)上的第二丝杆(8),所述第二丝杆(8)上活动安装有与所述第二丝杆(8)螺纹配合的第二螺纹套筒(9),所述活动架(7)上固定有第二导向杆(10),所述第二导向杆(10)上滑动安装有第二导向套筒(11),所述第二螺纹套筒(9)和所述第二导向套筒(11)与所述活动箱(12)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述升降机构包括转动安装在所述驱动箱(13)上的第三丝杆(15),所述第三丝杆(15)上活动安装有与所述第三丝杆(15)螺纹配合的第三螺纹套筒(16),所述第三螺纹套筒(16)侧壁固定有支撑环(17),所述驱动箱(13)上设置有与所述支撑环(17)连接的滑动组件。
6.根据权利要求5所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述滑动组件包括固定安装在所述驱动箱(13)上的第三导向杆(18),所述第三导向杆(18)上滑动安装有第三导向套筒(19),所述第三导向套筒(19)与所述支撑环(17)固定连接;
7.根据权利要求6所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述力矩调控机构包括滑动安装在所述主轴(14)上的限位套筒(25),所述限位套筒(25)侧壁固定有呈圆周等距分布的多个支撑套筒(26),所述支撑套筒(26)贯穿所述支撑环(17),所述支撑套筒(26)上设置有与所述转动环(21)连接的弹性组件。
8.根据权利要求7所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述弹性组件包括滑动安装在所述支撑套筒(26)内的支撑杆(27),所述支撑杆(27)背离所述支撑套筒(26)的一端固定有限位轮(28),所述限位轮(28)与所述转动环(21)抵接,所述支撑套筒(26)内固定有与所述支撑杆(27)抵接的弹簧(29)。
9.根据权利要求8所述的一种基于主轴误差预警修正的大型数控机床,其特征在于,所述强度调控组件包括开设在所述转动环(21)上的斜槽(2101),所述第三导向杆(18)上固定有与所述斜槽(2101)滑动连接的限位柱(23),所述转动环(21)上固定有呈圆周等距分布的多个倾斜块(24),所述倾斜块(24)与所述限位轮(28)抵触配合。