专利名称：立式数控车床z轴配重机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械配重部件，具体的是涉及一种由滑轮组合改变配重运动方式替代单一方向悬挂式的立式数控车床Z轴配重机构。
背景技术：
配重是机械设备较为常用的一种作业平衡方式，因机械的外形各异，设备的性能又各不相同，从而配重的方式、方法也不尽一样。作为悬挂式的配重装置因结构简单、安装方便在使用上有其优点，所以应用范围较为更加广泛一些，诸如立式车床到目前还大多采用悬挂式的配重装置。由于立式车床Z轴方向的运动是垂直于地面的，Z轴伺服电机除需要承担工件切削所需的加工负荷外，还要承担Z轴上各部件的重量。目前数控立车和加工中心解决此问题的方法大致有两种一种是采用平衡油缸，一种是用比较传统的悬挂式配重来达到重量平衡的目的。
由于立车Z轴的运动是叠加在X轴的水平运动之上，形成上下左右四个方向的合成运动，所以配重的运动也是四个方向的运动。采用配重方式配重的优点在于结构简单，不易发生故障。在垂直方向上，由于配重与Z轴负荷之间或用钢丝绳或用链条连接在一起，钢丝绳或链条始终处于绷紧状态，Z轴无论向上或向下运动，都不会产生过大的振动。但水平方向X轴的运动就不同了，由于Z轴要上下运动，配重就要有固定的上下运动的滑动导轨或导柱，配重与导轨或导柱之间的间隙会使配重产生与X轴水平运动方向相反的冲击力，引起机床的振动，并且如果这种间隙过大，则会产生大振幅的左右晃动。
因配重产生冲击的长期作用，会产生很多不良后果对机床的传动部件造成损伤；间隙越来越大，直接影响加工的精度；也相应增加了伺服电机的负担。
倘若取消了配重水平方向的运动，不仅节省了安装空间，更重要的是避免了冲击振动给机床带来的危害，安装更加简单方便，也降低了对配重机构导向的要求。
发明内容本发明是为了解决目前使用的悬挂式配重方法所存在的缺欠和问题，而提供一种方便安装操作，既能延长设备使用寿命，又安全可靠的立式数控车床Z轴配重机构。
采用的技术方案是立式数控车床Z轴配重机构，包括滑轮传动装置、吊装装置、平衡装置；所述的滑轮传动装置包括悬挂轮、转向轮，二个悬挂轮I通过悬绳分别与另二个悬挂轮II相连接，悬挂轮I和悬挂轮II位于支架上，支架位于床身体的上方，在支架后面的下部设置二个转向轮，二个转向轮通过悬绳分别与二个悬挂轮II连接，在转向轮的下方装设有二个导向轮，二个转向轮分别与二个导向轮通过悬绳相连接，二个导向轮的下方设置有二个连接轮，二个连接轮通过悬绳分别与二个导向轮相连接，导向轮、连接轮位于床身体的后立面。在二个连接轮的下边设置一个动滑轮，动滑轮通过悬绳与二个连接轮相连接。
所述的吊装机构，是二个悬挂轮I通过悬绳与位于床身体前立面的滑板吊装连接，转塔刀架与滑板固定连接，滑板通过导轨与滑鞍滑动连接，滑鞍与支架固定连接成一体并通过导轨与床身体滑动连接。
所述的平衡机构，是位于床身体后立面的动滑轮与平衡配重直接勾连。
立式数控车床Z轴配重机构的动作原理1、滑板垂直升降滑板上下的垂直运动是由Z轴丝杠来完成的，Z轴的伺服电机带动丝杠转动，从而实现滑板的上下运动。当仅有滑板上下运动时，动滑轮是不转动的，动滑轮仅随滑板的上下运动而作相反方向的运动。即滑板向上运动时，配重与动滑轮一起向下，滑板向下时，配重与动滑轮一起向上。此时，除动滑轮以外的其他滑轮都没有在位置上的相对运动，所有滑轮只是对悬挂绳索起到导向定位作用，仅有动滑轮作上下运动。
2、滑鞍的水平方向运动机床的水平X轴丝杠带动滑鞍、支架以及全部置于滑鞍上的部件产生水平方向的运动，两组悬挂轮与一组转向轮同时随滑鞍支架一起水平方向运动，此时这三组滑轮与所有置于床身体上的滑轮之间产生了相对运动，相对位置发生了变化。
当滑鞍向右移动时，右侧的转向轮与导向轮之间距离缩短，绳索会有松弛的趋势，但整个右侧的绳索因受到两侧重物的拽拉，又会将趋于松弛的绳索拉紧，两侧的重物会产生各自向下运动的趋势。与此同时，左侧的绳索与之情形恰好相反，因左侧的转向轮与导向轮之间的距离加大，即右侧距离缩短多少，左侧距离就加大多少，左侧的绳索会将两侧悬挂的重物向上拉升，产生向上的运动趋势，阻止了因右侧绳索松弛而产生的运动趋势。此时两侧绳索长短的调节工作由动滑轮的转动来完成。
本发明的构思巧妙，设计合理，结构紧凑、安装方便，调试容易，维护方便、滑轮组合工作时噪音及阻力都很小。适用于各种悬绳式配重的机械设备。本发明是将配重或配重物的上下左右四个方向的运动简化为上下两个方向的运动，这也是本发明的关键所在，需要说明的是，在不改变本原理的前提下，还可以对本发明做出若干的改变或变形，这同样属于本发明的保护范围。
图1是本发明立式数控车床Z轴配重机构连接示意图。
图2是本发明立式数控车床Z轴配重机构连接侧视示意图。
具体实施方式
实施例立式数控车床Z轴配重机构，包括滑轮传动装置、吊装装置、平衡装置。
位于床身体8前面的转塔刀架10与滑板13固定连接，滑板13通过导轨14与滑鞍11滑动连接，滑板13在滑鞍11上做上下运动，即机床的Z轴运动。滑鞍11与支架7固定连接成一体并通过导轨12与床身体8滑动连接，整体能够进行水平方向的运动，即机床的X轴运动。滑板13用两根悬绳吊装悬挂在二个悬挂轮I1上，二个悬挂轮I1安装于支架7上，另两个悬挂轮II2安装在支架7的后部，两组悬挂轮1、2共同承担前后两部分的重量，所谓后部分的重量即配重。支架7的后部还装设有二个转向轮3，转向轮3通过悬绳与悬挂轮II2连接，二个转向轮3与二个悬挂轮I1、二个悬挂轮II2共六个滑轮的相对位置是固定的，共同随滑鞍11及支架7一起水平方向运动。二个导向轮4安装在床身体8的后立面上，二个转向轮3与二个导向轮4通过悬绳相连接，因转向轮3的作用经过悬挂轮II2后的绳索改变方向，分别转向两侧的导向轮4。在导向轮4的下边设置有二个连接轮5，连接轮5通过悬绳与导向轮4相连接，在二个连接轮5的下边设置一个动滑轮6，动滑轮6通过悬绳与二个连接轮5相连接，平衡配重9直接吊装在动滑轮6的下面。导向轮4，连接轮5，都是固定于床身体8上，相对位置是固定的。
权利要求
1.立式数控车床Z轴配重机构，包括滑轮传动装置、吊装装置、平衡装置；其特征在于所述的滑轮传动装置包括二个悬挂轮I(1)、二个悬挂轮II(2)、二个转向轮(3)，二个悬挂轮I(1)通过悬挂绳索与二个悬挂轮II(2)相连接，悬挂轮II(2)和悬挂轮I(1)位于支架(7)上，支架(7)位于床身体(8)的上方，同滑鞍(11)固定连接成一体；在支架(7)后面的下部设置二个转向轮(3)，转向轮(3)通过悬绳与悬挂轮II(2)连接，在转向轮(3)的下边装设有二个导向轮(4)，二个转向轮(3)与二个导向轮(4)通过悬绳相连接，二个导向轮(4)的下边设置有二个连接轮(5)，二个连接轮(5)通过悬绳与二个导向轮(4)相连接，导向轮(4)、连接轮(5)位于床身体(8)的后立面；在二个连接轮(5)的下边设置一个动滑轮(6)，动滑轮(6)通过悬绳与二个连接轮(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的立式数控车床Z轴配重机构，其特征在于所述的吊装装置，是二个悬挂轮I(1)通过悬绳与位于床身体(8)前立面的滑板(13)吊装连接，转塔刀架(10)与滑板(13)固定连接，滑板(13)通过导轨(14)与滑鞍(11)滑动连接，滑鞍(11)与支架(7)固定连接成一体并通过导轨(12)与床身体(8)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的立式数控车床Z轴配重机构，其特征在于所述的平衡装置，是位于床身体(8)后立面的动滑轮(6)与配重(9)直接勾连。
全文摘要
立式数控车床Z轴配重机构，二个悬挂轮通过悬绳与另二个悬挂轮相连接，悬挂轮位于支架上，支架位于床身体的上方并与床身体滑动连接，在支架后面设置二个转向轮并经悬绳与悬挂轮连接，在转向轮下边装设有导向轮，二个转向轮与二个导向轮经悬绳相连接，二个导向轮的下边设置有二个连接轮，二个连接轮经悬绳与二个导向轮相连接。在二个连接轮的下边设置一个动滑轮，动滑轮经悬绳与二个连接轮相连接。将配重的上下左右四个方向的运动简化为上下两个方向的运动，是本发明的关键。本发明构思巧妙，设计合理，结构紧凑、安装方便，调试容易，操作简单、维护方便、滑轮组合工作时噪音及阻力很小，适用于各种悬绳式配重的机械设备。
文档编号B23B7/16GK1943931SQ200610048008
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月13日 优先权日2006年10月13日
发明者赵联 申请人:赵联