04: 16DN

7: 16DN

06: 25DN

8: 25DN

10: 32DN

10:32DN

三、机床上涉及液压的主要问题分析

1、主轴箱重力补偿

数控加工中心分立柱固定式和立柱移动式,但两者的主轴箱部件(以下简称

主轴箱) ,无论是立式主轴还是卧式主轴结构,都是由伺服电机正、反转来驱动滚

“

珠丝杠实现其沿立柱导轨作 Z”向移动的。为消除主轴箱向上移动时自重的影
响,按照传统的设计模式,骑跨立柱顶部的支座上的两只链轮,用链条将主轴箱
与立柱内腔的平衡锤连接起来,以实现动作平衡。但由于现代机床设计正朝着高
精度方向发展,而平衡锤的回零位漂移和平衡锤上下移动时的振摆问题严重影
响着机床精度。需要更可靠更适用的平衡装置来进行主轴箱的重力补偿。

通过对滚珠丝杠进行受力分析表明：普通的床身铣床,必须用平衡装置进

行主轴箱重力补偿；数控加工中心,可不用平衡装置。但这势必对伺服电机的选
择,滚珠丝杠的配套,立柱强度和刚性等提出了更高的要求。

对于机床主轴箱重力补偿问题，现在比较常用的办法是在立柱的两边各

加一个平衡油缸，通过平衡回路控制油缸与Z轴伺服驱动电机协调动作，达到
主轴箱重力补偿的目的。这套系统相对比较复杂，控制较困难，而且精度不高。
下图所示的液压系统，采用蓄能器来提供平衡油缸所需压力和流量，在选择
合适的蓄能器后，可把油缸在上下终点处的压差控制在10—15BAR，对Z轴的
伺服驱动控制影响很小，是一种很好的解决方案。哈威液压已经为包括DMG在
内的多家著名机床厂家配备了这套系统，很好的解决了重力补偿的问题。

2、

“

”

滑枕低头问题

当滑枕伸出时，由于滑枕自重等因素得影响，使之产生变形，出现低头

现象。有关研究表明，当滑枕伸出 1200 mm 时，变形量一般为 0.18～0.25mm
左右，这种变形将直接影响机床的几何精度及加工精度。针对这一问题，国内
外著名厂商采取的办法很多，如大小双重锤平衡主轴箱法、平衡油缸法以及方