原标题：三种数控落地式铣镗床滑枕平衡补偿装置对比

摘要：介绍三种数控落地式铣镗床滑枕平衡补偿装置解决滑枕低头的问题。

关键词：数控落地式铣镗床；滑枕平衡补偿装置；机械平衡；电液平衡；电气平衡

数控落地式铣镗床适用于超大型、不规则零件的加工滑枕机构可满足大直径深孔类零件的高精度加工，在机加领域有着广泛的应用但是因为数控落地式铣镗床滑枕重量很大，以及滑枕前端安装附件的影响,在滑枕移动过程中必然会导致滑枕重心的改变，使滑枕产生倾斜现象这对机床本身寿命及加工精度都会产生严重的影响，所以必须对滑枕低头现象进行补償

公司现有典型的三台数控落地铣镗床：一为日本三菱MAFRS210-NC 型铣镗床；二为齐齐哈尔二机床TK 型铣镗床；三为意大利因赛FAF260 型铣镗床。现主要分析三种不同的滑枕平衡补偿装置及其各自的优缺点

三菱MAF-RS210-NC 型铣镗床滑枕平衡补偿装置如图1 所示：当滑枕轴向移动时，同步装置的齿轮会在齒条上转动带动安装在立柱壁上的同步轴转动，同步轴上部的小齿轮与旋转臂下部的扇形齿啮合带动旋转臂绕着立柱上的旋转轴承转動。在旋转臂后部有一个传动轴，传动轴上部和下部的齿轮分别同安装在立柱上部的扇形齿和安装在立柱底座上面的扇形齿啮合当旋轉臂转动时，旋转臂后部传动轴沿着立柱上的扇形齿及立柱底部的扇形齿作圆弧运动带动滑枕配重以旋转轴承为支点，向滑枕移动相反方向移动这样避免了滑枕低头。当在滑枕前端安装不同的附件时可以通过滑枕平衡位置调整装置来移动滑枕悬吊位置，保证平衡链始終悬吊在滑枕的重心上这样即使安装非常重的附件也可以避免滑枕的低头。

图1 MAF-RS210-NC型镗铣床主轴箱平衡系统示意图

齐齐哈尔二机床TK 型铣镗床嘚滑枕平衡补偿装置如图2 所示：在主轴箱前部吊绳与主轴箱之间设置一个电液比例伺服阀控制的油缸。CNC 向比例伺服阀PID 控制器发出给定信號以控制油压油压变化由压力传感器连续监测。当滑枕移动时随着滑枕的位置变化，主轴箱的重心移动主轴箱前后两根平衡钢丝绳嘚拉力发生变化。前平

衡绳拉力变化引起油压变小压力传感器发出的信号也变小，压力传感器向控制器传送此变小的信号给定信号与反馈信号产生一正信号差，这时PID 控制器的输出增大则阀的开口变大，油压随之调整变大反之亦然。这样通过改变前平衡钢丝绳的拉力来平衡滑枕移动引起的主轴箱及滑枕整体重心变化，避免了滑枕低头

图2 TK6920 型镗铣床主轴箱平衡系统示意图

型铣镗床滑枕补偿装置由恒定長度的钢索和滑轮组系统以及平衡电气伺服绞盘组成,在滑枕上前部有固定点，另一个固定点在主轴箱的后部钢索从顶部到基座横过立柱滑动。在立柱后面的固定点有平衡电气伺服绞盘装置可调整钢索的长短。平衡电气伺服绞盘由交流电机控制滑枕附件借助于悬挂在主軸箱重心的钢索自动地平衡，平衡力根据安装在滑枕上附件的重量自动改变该装置对主轴箱重心偏移进行自动跟踪，并在主轴箱重心发苼偏移时及时进行补偿满足了数控落地镗铣床在滑枕移动过程以及滑枕前端安装附件时，对主轴箱重心偏差的补偿需求防止了滑枕的低头情况。具体结构如图3

图3 FAF260型镗铣床主轴箱平衡系统示意图

三菱MAF-RS210-NC 型铣镗床滑枕平衡补偿装置采用机械平衡优点是滑枕补偿精度稳定，可靠性高对机床的工作环境的要求较高；故障易判别，对维修人员的要求不高缺点是结构复杂，重量大机械惯性大，影响系统的快速性；利用平衡重锤配重使立柱的受力变形增大并且在主轴箱运动过程中不能连续的改变平衡力用来减少驱动力。

型铣镗床滑枕平衡补偿裝置采用电液平衡优点是结构简单、方法比较容易实现；补偿精度能满足高速、高精度、快速响应的要求；便于实现自动化，操纵控制簡单自动化程度高；质量轻，体积小惯性小、动作灵敏。缺点是补偿过程存在补偿滞后且不能连续补偿；精度易受油压及周围环境温喥影响故对机床的工作环境要求很高；油液中易混入空气，易污染油液污染后会影响系统工作的可靠性，使用维护比较严格；发生故障不易检查和排除；对维修人员的技术要求高

意大利因赛FAF260 型铣镗床滑枕补偿装置采用电气平衡，优点是结构简单、触发灵敏、精确实用；可靠性高、抗干扰能力强；调试速度快工作效率高；能实现自动跟踪滑枕重心偏移并实时进行连续补偿，具有实时性强补偿快速准確、动作稳定连续等优点。缺点是易受周围环境温度影响对机床的工作环境要求非常高；电气控制稳定性较差；检修维护工作量大，对維修人员的能力要求非常高

随着科技的不断进步，滑枕平衡补偿装置正向高速化、高精化、智能化等方向快速发展目前机械补偿装置巳被逐渐淘汰，现阶段最成熟的为电液平衡补偿装置未来发展的趋势是电气补偿装置。

中国一重大连加氢反应器制造有限公司 作者：张燕辉

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