机械设计高手请进

洪哥

数控铣镗床Y轴滚珠丝杆上支撑座的装配图如图（见装配图），我发现支撑座里似乎有一套油缸，我对照液压原理图（见液压原理图）看了半天也不能确定它究竟起什么作用的。
$ C- v9 s- q1 T& p3 f, ?1）控制滑枕低抬头的（可钢丝绳下面有一个这样的专门油缸）？
7 x, q1 Y/ c1 \7 e1 j9 E2）浮动轴？为什么需要这样？
. y( `/ N! @9 {: I/ t. R有请设计大师帮忙分析研究一下，指点迷津。非常感谢！
) H; i! d& L1 J+ Y6 D


1 U3 ^, o8 S+ ^

使力

此为滚珠丝杠预紧的一种方法，精加工时使丝杆轴向拉长，从而提高构件的刚度和承载能力。
6 L7 x% T: f2 t我大中华各机床厂还未采用此结构，通常采用的方法为扭矩转角法，不论粗精加工，丝杆都有预紧。

洪哥

2# 使力
预紧可以直接拉伸，似乎不像，这不搞复杂了吗？
是不是这样：
( ?# [) t7 V: b2 l: ]* T为了给滑枕低头进行补偿，当钢丝绳缩短时，丝杠也同时被拉伸，以便主轴箱以另一根钢丝绳为原点进行摆动（钢丝绳向上拉主轴箱时，如果丝杠的螺母不让出一端距离似乎很难使主轴箱前端能够足够地抬起）？
谢谢您的解答！ :)

使力

按你的意思，丝杆在油缸的作用下应该可以轴向移动，这就必须两端的轴承座都有油缸，（如果只有一端有油缸，那么，丝杆在不同的位置伸长量是不同的，如果在末端，伸长量就很小了)，油缸压力还必须用比例阀控制。以往搞过和见过的设计都是以螺母为原点，如果丝杆可以移动，那么光栅的位置反馈怎么控制呢？
- i% h7 W0 q: B3 {低头补偿通常有滑枕补偿和主轴箱枕补。

phoebehsm

滑枕低抬头一般都是在主轴箱和钢丝绳连接出放置油缸的。如果Y向是双丝杠的，也可以靠电机来补偿。
这个油缸可不可能是一种夹紧装置呢？防止丝杠转动用的。

洪哥

按你的意思，丝杆在油缸的作用下应该可以轴向移动，这就必须两端的轴承座都有油缸，（如果只有一端有油缸，那么，丝杆在不同的位置伸长量是不同的，如果在末端，伸长量就很小了)，油缸压力还必须用比例阀控制。以往搞 ...
' D0 o; R+ z: C  k3 D. p% F使力 发表于 2011-4-4 00:44 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

从2张图上我们可以看出，50bar的油是同时经单向节流阀注入到支撑座的上下油缸里（只进不出），活塞的上下端面都有1毫米的行程；活塞受到的力大小相等方向相反。可我还是不能确定它究竟起什么作用的，是浮轴？
& j4 \. E- l% y9 G0 `7 n谢谢！：）

洪哥

滑枕低抬头一般都是在主轴箱和钢丝绳连接出放置油缸的。如果Y向是双丝杠的，也可以靠电机来补偿。
0 S- N# V1 U1 S这个油缸可不可能是一种夹紧装置呢？防止丝杠转动用的。
phoebehsm 发表于 2011-4-4 15:58 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

嗯，说的有道理。
卡紧油缸的话，，，那放松时油往哪走呢？因为2个管路上都是通过单向节流阀接到油缸的上下油腔的，而且只能进不能出，这个力是大小相等方向相反。要说浮轴吧可它又没有“退路”，奇怪，，，
2 U- ]; G% b) r4 r谢谢！

zxx960629

7# 洪哥
没完全看清楚图纸及单项节流阀，
感觉是安全用的夹紧装置，在机床突然断电等情况下，抱紧丝杆，滚珠丝杆类的自锁性能差，尤其是垂直安装下，工作时一直通压力松开装置，机器正常工作。

洪哥

7# 洪哥  
5 Y0 v. v" e5 g  j/ X+ S没完全看清楚图纸及单项节流阀，
感觉是安全用的夹紧装置，在机床突然断电等情况下，抱紧丝杆，滚珠丝杆类的自锁性能差，尤其是垂直安装下，工作时一直通压力松开装置，机器正常工作。
+ W( B* V/ L4 t# a0 ~6 H& vzxx960629 发表于 2011-4-5 13:47 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

1）图纸下载后放大看就清楚；
; L" l: J. N/ x( j4 ^2）已有独立的刹车装置。

) ~5 f. h# o; v0 B' M感谢参与！

userkypdy

可能是螺杆加装的油压支撑吧，我在友嘉的样本上看到的。产品型号FV5-4535

洪哥

10# userkypdy
如此看来是浮轴了：）
% U' r! y( F" I1 J5 y9 Y# }3 }感谢帮助！

cubalikun

个人认为有两种可能：
1.为增强丝杠的轴向刚性而设置的液压拉伸机构，通过轴向移动抵在左端锁紧螺母上来实现；
2.为增强丝杠的径向支撑而设置的浮动轴，但是仔细分析不太可能，如果是浮轴，其油液应该要进入活塞与丝杠的接触面之间。
故第一种可能比较大，其它如滑枕补偿几乎不可能，所以赞同【使力】的观点，国内已经有主机厂家在使用了，刚刚看到时也困惑，通常一般不用此机构，主要在于会液压成本和装配调试成本，或者说技术上不太懂。

洪哥

12# cubalikun

3 [% O0 y- s& e+ i4 Y$ O是两端进油的，而且是“只进不出”——没有出口的。
油进去后上面和下面的力是一样的，几乎不起拉伸作用。
6 y1 r2 H, F: _. u4 X* H: I现将测绘图传上来大家再琢磨琢磨。
感谢参与！

4 @5 @# B' c7 ?1 W1 P( Z Y轴丝杆上支撑座装配图.pdf (11.46 KB, 下载次数: 20)

2011-4-17 16:48 上传

点击文件名下载附件

cubalikun

据图，活塞在径向上是通过外圈的端盖孔固定的，与丝杠外圆不接触，不能径向浮动；轴向应该可以称之为浮动，进油后力的作用方向是相反的，可力的大小可以通过液压系统调节，合力的应该在靠锁紧螺母一侧。

洪哥

* B3 N6 |  Y% k0 {
14# cubalikun
活塞的轴向两侧均受大小相等，方向相反的力，那么这就有一个问题：1）如果丝杠转动的话，那活塞是转动还是不转动呢？2）上下油腔的液压管路上各串联了一个单向节流阀，油只能进油缸而不能排出油缸，那么这个单向节流阀究竟起什么作用呢?力的不平衡吗？

sxytzm

洪哥你好! 今天刚看到你的这份帖子，细心琢磨两张图后，谈一下我对数控铣镗床Y轴滚珠丝杆支撑的理解：
   特点：丝杆较粗直径100MM，较长五六米吧。而且是立式安装，受自重及主轴箱平衡不均压力影响。
) G9 Y2 H# l# B8 X8 k7 Z1：在常态时应该是典型的下端固定，上端浮动的丝杆支撑结构 。 上支撑座里油缸的活塞和丝杆上端在常态时轴向是浮动的。
2：机床通电、液压启动后，待油缸两端压力平衡后，即形成两端都固定的丝杆支撑结构。
+ l' v/ o0 q8 N# p5 ]4 S" I3：参照液压原理图和装配图，液压启动后，经两路单向节流阀同时向油缸供油，当两个节流阀调整不一致时，应该是调到油缸下腔流量大，5MPa的压力在油缸下腔先形成，丝杆受到拉力预紧，随后压力油注满上腔也形成压力，由于活塞两端面积相等，待压力平衡后，丝杆的预紧力也就达到一定值（视油压而定）。
4：当受到较大的切削力时，即丝杆有轴向微变形或位移，液压油缸还能及时随之微动，以抵消外力，达到新的平衡。
5：优点：机床在常态时丝杆及电机座，轴承座受力不大，利于整套丝杆、轴承及座的精度保持。调整液系统压力，可以相应调丝杆的预紧力。
6：缺点：如你说所，有点复杂。

洪哥

分析讲解的非常全面。高手啊~
谢谢！

制造业者

呵呵，现在那家机床厂的结构还是这样的，我去过见过的