数控机床的制作方法

本发明涉及机床制造技术领域，具体涉及机床配重技术。

背景技术：

现有数控机床伺服电机负载过大，导致丝杠的发热和磨损，对机床加工过程产生了精度偏差大。为了减少z轴向电机负载，往往需进行配重，而现有的配重大多采用机械链条式配重，这种配重体积大，成本高。也有采用其他配重的，但反应速度不灵敏还需外接电源控制等。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是解决上述现有技术的不足，提供可以一种成本较低且体积较小的机床配重方案。

为了解决上述现有技术的不足，本发明采用的技术方案为：一种数控机床，包括机床立柱，在机床立柱上设置有z轴丝杠模组，在z轴丝杠模组上设置机床主轴箱，机床主轴箱设置加工模块用于对零部件进行加工，还包括一个无源动力配重器，所述无源动力配重器包括缸体以及活塞杆，活塞杆可在缸体中滑动，活塞将缸体内部分割成两个气腔；所述缸体端部设置有一连接法兰，缸体通过连接法兰固定在主轴箱；活塞杆竖直设置，其底部安装在机床立柱上。

进一步的，在连接法兰中设置有密封圈、导向环以及防尘圈，活塞杆穿过密封圈、导向环以及防尘圈且与之紧配合。

进一步的，所述气腔中填充有氮气。

进一步的，所述无源动力配重器还包括气压表，气压表用于检测其中一个气腔的压力。

进一步的，两个气腔中填充为同种类型的气体，在活塞杆的运动范围内，远离连接法兰的气腔中的气体密度始终大于靠近连接法兰的气腔中气体密度。

进一步的，当主轴箱运动至最低位置时，远离连接法兰的气腔中的气体对缸体的推力等于主轴箱的重力。

从上述技术方案可以看出本发明具有以下优点：无源动力配重平衡器安装于机床的立柱和主轴箱上，靠活塞杆顶出力使主轴箱被托举住，起到与主轴箱重量平衡，同时由机床的伺服电机来控制主轴箱的上下运动完成加工，提高了机床高速切削时主轴单元的跟随性，解决了在高速切削(快速进刀)时丝杠的发热变形及丝杠磨损，提高了超微细加工精度，由于体积小能更方便的安装在主轴单元中心位置，更好的起到平衡效应。同时减轻了伺服电机的负载，省电环保。需任何外在连接控制器和电源，大大增加了工产业的加工精度，效率和数控机床的使用寿命与保护。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧剖图；

图3为本发明中无源动力配重平衡器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做具体说明。

如图1到3所示，本发明的数控机床包括机床立柱2，在机床立柱上设置有z轴丝杠模组5，在z轴丝杠模组5上设置机床主轴箱3，机床主轴箱3上设置加工模块用于对零部件进行加工。本发明的数控机床还配置了一个无源动力配重器1，所述无源动力配重器包括缸体11以及活塞杆13，活塞杆13可在缸体中滑动，活塞14将缸体内部分割成两个气腔19，气腔19中均填充有氮气，在活塞杆的运动范围内，远离连接法兰的气腔中的气体密度始终大于靠近连接法兰的气腔中气体密度，当主轴箱运动至最低位置时，远离连接法兰的气腔中的气体对缸体的推力等于主轴箱的重力，关于气体如何填充，需要根据缸体截面积、主轴箱等重力、升降范围、缸体长度、活塞杆的长度经过计算得到，在此便不再进行赘述。所述缸体11端部设置有一连接法兰12，缸体11通过连接法兰12固定在主轴箱；活塞杆13竖直设置，其底部安装在机床立柱上。

在连接法兰中设置有密封圈18、导向环17以及防尘圈16，活塞杆13穿过密封圈、导向环以及防尘圈且与之紧配合，缸体的端部设置一个后盖15对气腔进行密封。无源动力配重器1还包括气压表14，气压表用于检测其中一个气腔的压力。气压表可以检测装置是否正常工作。

无源动力配重平衡器安装于机床的立柱和主轴箱上，靠活塞杆顶出力使主轴箱被托举住，起到与主轴箱重量平衡，同时由机床的伺服电机来控制主轴箱的上下运动完成加工，提高了机床高速切削时主轴单元的跟随性，解决了在高速切削(快速进刀)时丝杠的发热变形及丝杠磨损，提高了超微细加工精度，由于体积小能更方便的安装在主轴单元中心位置，更好的起到平衡效应。同时减轻了伺服电机的负载，省电环保。需任何外在连接控制器和电源，大大增加了工产业的加工精度，效率和数控机床的使用寿命与保护。

技术特征：

1.一种数控机床，包括机床立柱，在机床立柱上设置有z轴丝杠模组，在z轴丝杠模组上设置机床主轴箱，机床主轴箱设置加工模块用于对零部件进行加工，其特征在于：还包括一个无源动力配重器，所述无源动力配重器包括缸体以及活塞杆，活塞杆可在缸体中滑动，活塞将缸体内部分割成两个气腔；所述缸体端部设置有一连接法兰，缸体通过连接法兰固定在主轴箱；活塞杆竖直设置，其底部安装在机床立柱上。

2.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于：在连接法兰中设置有密封圈、导向环以及防尘圈，活塞杆穿过密封圈、导向环以及防尘圈且与之紧配合。

3.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于：所述气腔中填充有氮气。

4.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于：所述无源动力配重器还包括气压表，气压表用于检测其中一个气腔的压力。

5.根据权利要求1或者3所述的数控机床，其特征在于：两个气腔中填充为同种类型的气体，在活塞杆的运动范围内，远离连接法兰的气腔中的气体密度始终大于靠近连接法兰的气腔中气体密度。

6.根据权利要求5所述的数控机床，其特征在于：当主轴箱运动至最低位置时，远离连接法兰的气腔中的气体对缸体的推力等于主轴箱的重力。

技术总结
本发明公开了一种数控机床，包括机床立柱，在机床立柱上设置有Z轴丝杠模组，在Z轴丝杠模组上设置机床主轴箱，机床主轴箱设置加工模块用于对零部件进行加工，还包括一个无源动力配重器，所述无源动力配重器包括缸体以及活塞杆，活塞杆可在缸体中滑动，活塞将缸体内部分割成两个气腔；所述缸体端部设置有一连接法兰，缸体通过连接法兰固定在主轴箱；活塞杆竖直设置，其底部安装在机床立柱上。解决了在高速切削(快速进刀)时丝杠的发热变形及丝杠磨损，提高了超微细加工精度，由于体积小能更方便的安装在主轴单元中心位置，更好的起到平衡效应。

技术研发人员：翁云杰
受保护的技术使用者：无锡华金液压设备有限公司
技术研发日：2020.05.09
技术公布日：2020.07.28