一种自适应式数控机床振动抑制装置的制作方法

本发明涉及的一种数控机床振动抑制装置，特别是涉及应用于机床相关的一种自适应式数控机床振动抑制装置。

背景技术：

1、机床是制造业的重要载体，其发展迅速，普及范围广，为制造业的发展注入了新的活力。随着现代机械制造技术的飞速发展，对各种数控机床的加工精度提出了更高的要求，采用恰当的方法提高机床的精度具有十分重要的意义。但大型机床在工作时会产生振动，床身的振动会通过转接法兰传递给机床操作端，影响产品的加工精度。

2、现有技术中，一般通过振动传感器对机床进行振动监测，当出现振动幅度超出振动阈值时，进行报警，使工作人员再进行相应处理措施以降低振动，然而这种方式在异常振动时，不能直接进行相关处理，导致出现异常后要么直接停机，影响加工效率，要么会影响正在加工的产品质量。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是现有技术中仅对机床进行振动监测，但是不能针对振动进行相关的抑制振动的操作，影响加工效率以及加工误差。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种自适应式数控机床振动抑制装置，包括位于数控机床操作台正下方的内稳衬板以及多组通过电动转轴安装在内稳衬板上端的振动抑制单元，机床操作台下端还安装有控制中心，振动抑制单元与控制中心信号连接，内稳衬板通过混凝土浇筑固定埋设在数控机床下方地面内，混凝土浇筑时预留多个圆形孔，多个振动抑制单元分别位于多个圆形孔内，振动抑制单元包括底板以及设置在底板上岗的振动收集柱和监测柱，振动收集柱包括与底板上端固定连接的电磁柱体、固定连接在数控机床操作台下端的主随动柱以及安装在主随动柱下端的压电模组，且电磁柱体与压电模组相互接触，监测柱包括与底板上端固定连接的定感知柱、固定连接在数控机床操作台下端的副随动柱以及多个固定连接在定感知柱上端的感振单元。

3、在上述自适应式数控机床振动抑制装置中，通过振动收集柱和监测柱的设置，一方面可以对机床振动情况进行监测，并且在监测过程中，可同步将机床振动力转化成电力并存储，另一方面，在振动幅度过大后，可将该振动转化的电力作为动力，对整个机床施加磁吸力，进而抑制机床的振动，实现自动根据振动情况进行适应性调整，有效避免即时停机，同时降低对正在加工的产品的质量影响。

4、作为本申请的进一步改进，感振单元包括多个与定感知柱上端固定连接的感振条，多个感振条均位于副随动柱外侧，压电模组外径小于定感知柱轴心到感振条表面的最小距离。

5、作为本申请的进一步改进，电磁柱体和定感知柱的上端均高于地面，多个感振条的上端高于监测柱下端并低于主随动柱下端，定感知柱和副随动柱相互不接触，电磁柱体上端以及副随动柱下端均处于同一水平面上。

6、作为本申请的进一步改进，在俯视角度下，当定感知柱和副随动柱同轴时，多个感振条轴线与定感知柱轴线之间的连线均与副随动柱表面垂直，多个感振条与定感知柱轴心之间的距离各不相同。

7、作为本申请的进一步改进，感振条为弹性材料制成，感振条中部开凿有空腔，空腔内底端安装有激光发射器。

8、作为本申请的又一种改进，感振单元包括多个呈环形阵列分布的外圈定柱以及内圈动柱、固定连接在相邻外圈定柱和内圈动柱之间的感知片以及固定连接在内圈动柱外端的随动转杆，外圈定柱与定感知柱上端固定连接，外圈定柱上开凿有与随动转杆对应的贯穿孔，贯穿孔上下内壁之间转动连接有中心转杆，随动转杆固定贯穿中心转杆中部并延伸至贯穿孔外侧，随动转杆远离内圈动柱的一端安装有角度传感器。

9、作为本申请的又一种改进的补充，内圈动柱下端与定感知柱滑动连接，且滑动路径的中心点与外圈定柱中轴线重合，外圈定柱以及对应的内圈动柱的中心连线与定感知柱中轴线相交，感知片为弹性弧形结构。

10、综上，通过部分位于地下的振动抑制单元的设置，一方面可以对机床振动情况进行监测，并且在监测过程中，可同步将机床振动力转化成电力并存储，另一方面，可实时监控机床因振动而产生的高频位移的幅度，幅度过大后，可控制电磁柱体和定感知柱换位，并利用振动产生的电使电磁柱体产生磁性进而吸附副随动柱，使机床与浇筑在地下的内稳衬板临时形成一体，进而大幅度提高机床的稳定性，有效抑制其振动幅度，进而有效避免即时停机，降低对加工效率的影响，同时降低对正在加工的产品的质量影响。

技术特征：

1.一种自适应式数控机床振动抑制装置，其特征在于：包括位于数控机床操作台正下方的内稳衬板（1）以及多组通过电动转轴安装在内稳衬板（1）上端的振动抑制单元，所述机床操作台下端还安装有控制中心，所述振动抑制单元与控制中心信号连接，所述内稳衬板（1）通过混凝土浇筑固定埋设在数控机床下方地面内，所述混凝土浇筑时预留多个圆形孔，多个所述振动抑制单元分别位于多个圆形孔内，所述振动抑制单元包括底板（2）以及设置在底板（2）上岗的振动收集柱（3）和监测柱（4），所述振动收集柱（3）包括与底板（2）上端固定连接的电磁柱体（31）、固定连接在数控机床操作台下端的主随动柱（32）以及安装在主随动柱（32）下端的压电模组（33），且电磁柱体（31）与压电模组（33）相互接触，所述监测柱（4）包括与底板（2）上端固定连接的定感知柱（41）、固定连接在数控机床操作台下端的副随动柱（42）以及多个固定连接在定感知柱（41）上端的感振单元。

2.根据权利要求1所述的一种自适应式数控机床振动抑制装置，其特征在于：所述感振单元包括多个与定感知柱（41）上端固定连接的感振条（5），多个所述感振条（5）均位于副随动柱（42）外侧，所述压电模组（33）外径小于定感知柱（41）轴心到感振条（5）表面的最小距离。

3.根据权利要求2所述的一种自适应式数控机床振动抑制装置，其特征在于：所述电磁柱体（31）和定感知柱（41）的上端均高于地面，多个所述感振条（5）的上端高于监测柱（4）下端并低于主随动柱（32）下端，所述定感知柱（41）和副随动柱（42）相互不接触，所述电磁柱体（31）上端以及副随动柱（42）下端均处于同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的一种自适应式数控机床振动抑制装置，其特征在于：在俯视角度下，当定感知柱（41）和副随动柱（42）同轴时，多个感振条（5）轴线与定感知柱（41）轴线之间的连线均与副随动柱（42）表面垂直，多个所述感振条（5）与定感知柱（41）轴心之间的距离各不相同。

5.根据权利要求4所述的一种自适应式数控机床振动抑制装置，其特征在于：所述感振条（5）为弹性材料制成，所述感振条（5）中部开凿有空腔（501），所述空腔（501）内底端安装有激光发射器（502）。

6.根据权利要求1所述的一种自适应式数控机床振动抑制装置，其特征在于：所述感振单元包括多个呈环形阵列分布的外圈定柱（51）以及内圈动柱（53）、固定连接在相邻外圈定柱（51）和内圈动柱（53）之间的感知片（52）以及固定连接在内圈动柱（53）外端的随动转杆（54），所述外圈定柱（51）与定感知柱（41）上端固定连接，所述外圈定柱（51）上开凿有与随动转杆（54）对应的贯穿孔，所述贯穿孔上下内壁之间转动连接有中心转杆（55），所述随动转杆（54）固定贯穿中心转杆（55）中部并延伸至贯穿孔外侧，所述随动转杆（54）远离内圈动柱（53）的一端安装有角度传感器（503）。

7.根据权利要求6所述的一种自适应式数控机床振动抑制装置，其特征在于：所述内圈动柱（53）下端与定感知柱（41）滑动连接，且滑动路径的中心点与外圈定柱（51）中轴线重合，所述外圈定柱（51）以及对应的内圈动柱（53）的中心连线与定感知柱（41）中轴线相交，所述感知片（52）为弹性弧形结构。

技术总结本发明涉及应用于机床相关技术领域的一种自适应式数控机床振动抑制装置，通过部分位于地下的振动抑制单元的设置，一方面可以对机床振动情况进行监测，并且在监测过程中，可同步将机床振动力转化成电力并存储，另一方面，可实时监控机床因振动而产生的高频位移的幅度，幅度过大后，可控制电磁柱体和定感知柱换位，并利用振动产生的电使电磁柱体产生磁性进而吸附副随动柱，使机床与浇筑在地下的内稳衬板临时形成一体，进而大幅度提高机床的稳定性，有效抑制其振动幅度，进而有效避免即时停机，降低对加工效率的影响，同时降低对正在加工的产品的质量影响。技术研发人员：张杰,李文军,陈振国,刘洋,黄连宝受保护的技术使用者：秦皇岛天沐冶金机械设备制造有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6