摘要：介紹三種數控落地式銑（xǐ）鏜床滑枕平（píng）衡補償裝置，解（jiě）決滑枕低頭的問題。

      關鍵詞：數控落地式銑鏜床；滑枕平衡補償裝置（zhì）；機械平衡（héng）；電（diàn）液平衡；電氣平衡

       數控（kòng）落地式銑鏜床適用於超大（dà）型、不規則零件的加工，滑枕機構可滿足大直徑深孔類（lèi）零件的高精度加工（gōng），在（zài）機加領域有著廣泛的應用。但是因為數控（kòng）落地式銑鏜床滑枕（zhěn）重量（liàng）很大，以及滑枕前端（duān）安裝附件的影響,在滑枕移動過程中，必然會導致滑枕重心的改變，使滑（huá）枕產生傾斜現象，這對機床本身壽命及加工精度都會產生嚴重（chóng）的（de）影響，所以必須對滑枕低頭現象進（jìn）行補償。

      公司現有典型（xíng）的三台（tái）數（shù）控落（luò）地銑鏜床：一為日本三菱MAFRS210-NC 型銑鏜床；二為齊齊哈爾二機床TK6920/170 型（xíng）銑鏜床；三（sān）為意大利（lì）因賽FAF260 型銑鏜床。現主要分析三（sān）種不同的（de）滑枕平衡補償裝置及其各自的優缺點（diǎn）。

      三菱MAF-RS210-NC 型（xíng）銑鏜床滑（huá）枕平衡補（bǔ）償裝置如圖1 所示：當滑（huá）枕軸向移動時，同步裝置的齒輪會在齒條上轉動，帶動安裝在立柱壁上的同步軸轉（zhuǎn）動，同步軸上部的（de）小齒輪與旋轉臂下部的扇（shàn）形齒齧合，帶動旋轉（zhuǎn）臂繞著立柱上的旋轉（zhuǎn）軸承轉動。在旋轉臂後部，有一個傳動軸，傳動軸上（shàng）部和下部的齒輪分別同安裝在立柱上部的扇（shàn）形齒和安裝在立柱底座上麵的扇形齒齧合。當旋（xuán）轉（zhuǎn）臂轉動時（shí），旋轉臂後部傳動軸沿著立柱上的扇（shàn）形齒及立柱底部的扇形齒作圓弧運（yùn）動，帶動滑枕配重以旋轉軸承為支點，向滑枕移（yí）動相反方向移動，這樣避免了滑枕低頭。當（dāng）在滑枕前端（duān）安（ān）裝不同的附件時，可（kě）以（yǐ）通過滑枕平衡位置調整裝置來移動滑枕懸吊位置（zhì），保證平衡鏈始終懸吊（diào）在滑（huá）枕的重心上（shàng）。這樣（yàng）即使安裝非常重的附件也可（kě）以（yǐ）避免滑（huá）枕的低（dī）頭。

      圖1 MAF-RS210-NC型鏜銑床（chuáng）主軸箱（xiāng）平衡係統（tǒng）示意圖

     齊齊哈爾二機床TK6920/170 型銑鏜床的滑枕平衡補償裝置如圖2 所示：在主軸箱前部吊繩與主（zhǔ）軸（zhóu）箱之間，設置一個電（diàn）液比例伺服（fú）閥（fá）控製的油缸。CNC 向比例伺服閥PID 控製器發（fā）出給定信號以控製油壓。油壓變化由壓力傳感器連續監測。當滑枕移動時，隨（suí）著滑枕的位置（zhì）變化，主軸箱的重心移動，主軸箱前後兩根平衡鋼絲繩的拉力（lì）發生變化。前平（píng）
衡繩拉力（lì）變化引起油壓變（biàn）小，壓力傳感器發出的信號也變小，壓力傳感（gǎn）器向控製器（qì）傳送此變小的信號，給（gěi）定信號與反饋信號產生一正信（xìn）號（hào）差，這時PID 控製器的輸出增大（dà），則閥的開口變大，油（yóu）壓隨之調整變大，反之（zhī）亦（yì）然（rán）。這樣通過改變前平衡鋼絲繩的拉力，來平衡滑枕移動引起（qǐ）的主（zhǔ）軸箱及滑枕整體重心變化，避免了滑枕低頭。

            圖2 TK6920 型鏜銑床主軸箱平衡係統示意圖
   
 
     意大利因賽FAF260 型銑鏜床滑枕補償裝置由恒定長度的鋼索和（hé）滑輪組係（xì）統以及平衡電氣伺服絞盤組（zǔ）成,在滑枕上前部有（yǒu）固定點（diǎn），另一個固定（dìng）點在主軸箱的後部（bù）。鋼索從頂部到（dào）基座橫（héng）過立柱滑動。在立柱後麵的固定（dìng）點有平衡電（diàn）氣伺服絞盤裝置，可調整鋼索的長短。平衡電（diàn）氣伺服絞盤由交流電機控製，滑枕附件（jiàn）借助於懸掛在（zài）主軸箱（xiāng）重心的鋼（gāng）索自動地（dì）平衡，平衡力根（gēn）據安裝在滑（huá）枕上附件的重量自動改變。該裝置對主軸箱重心偏移進行自動跟蹤，並在主軸箱重心發生偏移時及時進行（háng）補償，滿足了數控（kòng）落地（dì）鏜銑床在滑枕移動過程以及滑枕前端安裝附件（jiàn）時，對主軸箱重心偏差（chà）的補償需求，防止了滑枕的（de）低頭情況。具體結構如（rú）圖3 所示。

              圖3 FAF260型鏜銑床主軸箱平衡係（xì）統（tǒng）示意圖

   
     三菱MAF-RS210-NC 型銑鏜床（chuáng）滑枕平衡補償裝置采用機械（xiè）平衡，優點是滑枕補償（cháng）精度穩定，可靠性高，對機床（chuáng）的工作環境的要求較高；故障易判別，對維修人員的要求不高。缺點（diǎn）是結構複雜，重（chóng）量大，機械慣性大，影（yǐng）響係統的（de）快速性；利用平衡重錘配重使立（lì）柱的受力變形增大，並且在（zài）主軸箱運動過程中不（bú）能連續的改變平衡力用來減少驅動力。

     齊齊哈爾二機床TK6920/170 型銑鏜床滑枕平衡補償裝置采用電液平（píng）衡，優點是結構（gòu）簡單、方法比較容（róng）易實現；補（bǔ）償精度能滿足（zú）高速、高精度、快速響應的要求；便於實現自（zì）動化（huà），操（cāo）縱控製簡（jiǎn）單，自動化程度高；質量輕，體積小（xiǎo），慣（guàn）性小、動作靈敏。缺點是補償過程存在補償滯後且不能連續（xù）補償；精度易受油壓及周圍環境溫度影響，故對機床的工作（zuò）環境要求很高；油液中易（yì）混（hún）入空氣，易汙染，油（yóu）液汙染（rǎn）後會影響係統工作的可靠性，使用維護比較嚴格；發（fā）生故障不（bú）易檢（jiǎn）查和排除；對維修人員的技術要求高。

     意大利因賽FAF260 型銑鏜床滑枕補（bǔ）償裝置采用電氣平衡，優點是結構簡單、觸發靈敏、精確實用（yòng）；可靠性高、抗（kàng）幹擾能力強；調（diào）試（shì）速度快，工作效率高；能實（shí）現自動跟蹤滑（huá）枕重心偏移並實時進行（háng）連續補償，具有實時性強，補償（cháng）快速準確、動作穩定連續（xù）等優點。缺點是易受周圍環境溫度影響，對機床的工作環境要（yào）求非常高；電氣（qì）控製穩定性較差；檢修維護（hù）工作量大，對（duì）維修（xiū）人員的能力要（yào）求非常高。

  
      結束語
 
 
     隨（suí）著（zhe）科（kē）技的不斷進（jìn）步，滑枕平衡補償裝置正向高速化、高精化、智能化等方向快（kuài）速發展。目前機械補償裝置已被逐漸淘汰，現階段最成熟的為電液平衡補償裝置，未來（lái）發展的趨勢是電氣補償裝置。