苌晓兵 汤家荣 赖立迅

(①常州机电职业技术学院，江苏 常州 213164；②常州创胜特尔数控机床设备有限公司，江苏 常州 213164)

高速五轴加工中心垂直轴闭环平衡系统设计

苌晓兵①汤家荣①赖立迅②

(①常州机电职业技术学院，江苏 常州 213164；②常州创胜特尔数控机床设备有限公司，江苏 常州 213164)

以TOM-HV1060门式五轴高速精密加工中心垂直轴平衡系统为例，介绍了一种垂直轴闭环平衡系统，提高了高速高精机床垂直轴运动平稳性和快速响应性。

垂直轴；闭环平衡系统；设计；高速高精

在数控机床设计制造时，大中型数控机床垂直轴均需配备平衡装置，以消除垂直运动部件自重对垂直轴运动平稳性和响应性的影响，提高加工精度，同时减少传动部件磨损，并降低伺服电动机的工作电流，优化电动机选型。目前机床上常用的垂直轴平衡装置主要有以下几种：

(1)重锤平衡装置 采用重锤通过链条链轮结构或钢丝绳滑轮结构来平衡垂直运动部件自重。这种装置体积较大，为非刚性连接，只适用于垂直运动部件自重不大、垂直轴速度和加速度不高的中小型机床。

(2)选用大扭矩伺服电动机 垂直轴上不配备平衡装置，在伺服电动机选型时需额外选大伺服电动机扭矩，依靠伺服电动机过剩的扭矩来承担垂直运动部件自重，这是以增大伺服电动机扭矩为代价，而且滚珠丝杠等传动部件易磨损，只适用于小型、轻型机床。

(3)气瓶式或平衡阀式平衡系统 采用气瓶式或平衡阀式……