CN101966653B - 机床水平丝杆机械式纵向支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床水平丝杆机械式纵向支撑装置，包括托顶丝杆的滚轮架，滚轮架置于纵向弹性支承机构上，滚轮架两侧的弹性支承机构上设置碰头，与碰头位置对应的螺母座上设置碰压碰头、下压弹性支承机构使滚轮架避让螺母的碰块；所述弹性支承机构的支撑板底部对称支承有配合的导套和导柱，导套和导柱之间压装压缩弹簧；所述碰头对应于支承板的底部导套和导柱；所述碰块为倒梯形块，倒梯形块的厚度大于丝杆底部至螺母底部之间的距离，所述倒梯形块的下底面长度大于螺母长度。本发明以机械弹性结构支撑取代传统的气液压支撑，省去了由于气、液压支撑所需复杂的电器化控制技术，同时简化了支撑结构，提高了机构的可靠性。

Description

机床水平丝杆机械式纵向支撑装置

(一)技术领域：

本发明涉及机床内部结构，具体是一种机床水平丝杆机械式纵向支撑装置。

(二)背景技术：

机床在行程大而又采用丝杆传动时，由于丝杆过长，丝杆自重引起的下垂绕度很大，丝杆下垂引起的偏心使整根转动丝杆发生抖动，影响寿命和精度。以前的做法是采用在丝杆两端轴承预紧方式来提高丝杆刚性，但效果不明显。为较好解决上述问题，现采用的方式是对丝杆进行辅助支撑。

有两种丝杆辅助支撑装置已提出了发明专利申请：

1、申请号为200710114538.5《一种机床水平丝杆油压支撑装置》发明专利，采用油压支撑机构在丝杆底部进行支撑(顶部具有托顶丝杆的滚轮)，油压支撑机构受电磁阀信号控制。当工作台的螺母趋近时，发信号给电磁阀，油压支撑机构脱离丝杆下降，螺母通过后，发信号给电磁阀，油压支撑机构上升重新托顶住丝杆。

2、申请号为200910252269.8《横向丝杆气压支撑装置》发明专利，采用气压支撑机构在丝杆底部进行支撑(顶部同样具有托顶丝杆的滚轮)，气压支撑机构受行程开关信号控制。当工作台的螺母趋近时触碰一侧行程开关，行程开关发出信号，气压支撑机构脱离丝杆下降，螺母通过后触碰另一侧行程开关，行程开关发出信号，气压支撑机构上升重新托顶住丝杆。

上述两种专利均采用电器化控制技术，在电器化控制出现故障失灵时，支撑机构不能正常避让螺母通过，会造成螺母与支撑机构相撞，损坏丝杆螺母副和支撑机构，特别是数控机床使用的精密滚珠丝杆螺母副，其价格昂贵，给用户造成很大的经济损失。

(三)发明内容：

本发明的目的是提供一种工作稳定可靠的机床水平丝杆机械式纵向支撑装置。

能够实现上述目的的机床水平丝杆机械式纵向支撑装置，包括滚轮架和支承机构，滚轮架置于支承机构上，在支承机构纵向力的作用下，滚轮架托顶住丝杆，所不同的是所述支承机构为弹性支承机构，滚轮架两侧的弹性支承机构上设置碰头，与碰头位置对应的螺母座上设置碰块，工作台趋近时，碰块碰压碰头，下压弹性支承机构使滚轮架避让螺母，螺母通过后，碰块脱离碰头，在弹力作用下，弹性支承机构恢复滚轮架对丝杆的托举。

所述弹性支承机构的一种结构包括支撑板，滚轮架安装于支撑板上，滚轮架两侧的支撑板底部对称设置相互配合的导套和导柱，导套和导柱之间压装压缩弹簧，压缩弹簧的支撑力(压缩量)由设置的调节机构调节，即调节滚轮架对丝杆的托举力。

所述导套与支承板固定连接，所述导柱安固定装于机床的床身筋板上。

所述调节机构设在支承板上，由调整螺栓、锁紧螺母和压板组成，调整螺栓通过支承板上的螺孔拧入导套内，压板置于压缩弹簧上，调整螺栓压在压板上，调整螺栓调节好压缩弹簧的支撑力(压缩量)后，调整螺栓上的锁紧螺母将调整螺栓锁紧在支承板上。

所述碰头位置对应于支承板底部的导套和导柱支撑位置，使碰压力与压缩弹簧作用力处于一条直线上。

所述碰块采用倒梯形块，倒梯形块的斜腰面厚度大于丝杆底部至螺母底部之间的距离，在倒梯形块的一侧腰斜面触碰碰头过程中，滚轮架被逐渐下压，当倒梯形块的下底面触碰碰头时，滚轮架下沉距离超过螺母直径，螺母得以顺利通过，所述倒梯形块的下底面长度应大于螺母长度，螺母完全通过后，碰头触碰倒梯形块另一侧腰斜面恢复滚轮架的托举丝杆位置。

所述碰头为安装于支承板上的支架及支架顶部安装的滚轮，滚轮与倒梯形块的下底面和两腰斜面滚动摩擦。

所述滚轮架与支承机构铰连，通过位置限制使其具有各0°～5°的左右偏摆角度，安装滚轮架出现位置误差时还能保证与丝杆的全接触托举。

根据丝杆的长度，所述滚轮架配置为一个、两个或两个以上。

与两个或两个以上滚轮架相对应，设置两个或两个以上弹性支承机构。

本发明的优点：

本发明机床水平丝杆机械式纵向支撑装置以机械弹性结构支撑取代传统的气、油压支撑，省去了由于气、油压支撑所需复杂的电器化控制技术，同时简化了支撑结构，提高了机构的可靠性。

(四)附图说明：

图1本发明一种实施方式的结构示意图。

图2为图1中的A向视图。

图号标识：1、滚轮架；2、螺母座；3、螺母；4、碰块；5、支撑板；6、导套；7、导柱；8、压缩弹簧；9、床身筋板；10、丝杆；11、支架；12、滚轮；13、调整螺栓；14、锁紧螺母；15、压板。

(五)具体实施方式：

下面结合各附图对本发明机床水平丝杆机械式纵向支撑装置做进一步阐述：

本发明中所述丝杆10和螺母3为机床工作台传动副，纵向弹性支承机构设于丝杆10下方的床身筋板9上，滚轮架1置于弹性支承机构上，在丝杆10的中部位置对丝杆10进行托举，具体为滚轮架1上的两个托轮支撑在丝杆10底部两侧，如图1所示。

所述弹性支承机构包括支撑板5，滚轮架1位于支撑板5中间的方槽内，滚轮架1的底部与支撑板5铰连，依靠方槽两侧对滚轮架1的限位，使滚轮架1绕铰连点左右各有0°～5°的偏摆角度为；滚轮架1两侧的支撑板5底部固连导套6，导套6与导柱7套装，导柱7固定安装于床身筋板9上；导柱7的轴孔内设有套装在导杆上的压缩弹簧8，压缩弹簧8的底部位于导柱7的轴孔底部，压缩弹簧8的顶部通过压板15支撑在支撑板5底部，如图1所示。

对应于导套6位置，在支撑板5上设有调节压缩弹簧8压缩量的调节机构，调节机构采用螺栓调节，由调整螺栓13、锁紧螺母14和所述压板15组成，松开锁紧螺母14，调整螺栓13通过支承板5上的螺孔拧入导套6内，螺栓头压在压板15上，通过调整螺栓13调节好压缩弹簧8的压缩量后，锁紧螺母14将调整螺栓13锁紧在支承板5上。调节机构改变压缩弹簧8支撑力的大小，以适应不同直径丝杆10的支撑需要，如图1所示。

对应于导套6位置，在支撑板5上设置碰头，碰头由支架11及支架11顶部安装的滚轮12构成；对应于滚轮12位置，于工作台底部、螺母3两侧的螺母座2上安装碰块4，碰块4为平行于丝杆10的倒等腰梯形块；滚轮架1托举到位时，碰块4的两斜腰面顶端与支架11顶部的滚轮12同高，碰块4斜腰面的厚度应保证当碰块4底面与滚轮12接触时，碰块4下压支撑板5使滚轮架1避让螺母3，同时碰块4的底面长度应大于螺母3的长度，如图1、图2所示。

Claims (3)

1.机床水平丝杆机械式纵向支撑装置，包括托顶丝杆(10)的滚轮架(1)，所述滚轮架(1)置于纵向支承机构上，所述纵向支承机构为弹性支承机构，滚轮架(1)两侧的弹性支承机构上设置碰头，与碰头位置对应的螺母座(2)上设置碰压碰头、下压弹性支承机构使滚轮架(1)避让螺母(3)的碰块(4)，其特征在于：所述弹性支承机构包括支撑板(5)，滚轮架(1)两侧的支撑板(5)底部对称支承有配合的导套(6)和导柱(7)，导套(6)和导柱(7)之间压装压缩弹簧(8)，并设有调节压缩弹簧(8)支撑力的调节机构；所述导套(6)与支承板(5)连接，所述导柱(7)安装于床身筋板(9)上；所述调节机构包括调整螺栓(13)、锁紧螺母(14)和压板(15)，调整螺栓(13)通过支承板(5)上的螺孔拧入导套(6)，压在压缩弹簧(8)上的压板(15)上，锁紧螺母(14)锁紧调整螺栓(13)于支承板(5)上；所述碰头位置对应于支承板(5)底部的导套(6)位置，所述碰头为安装于支承板(5)上的支架(11)及支架(11)顶部的滚轮(12)；所述滚轮架(1)与支撑板(5)铰连，并具有左右各0°～5°的偏摆角度。

2.根据权利要求1所述的机床水平丝杆机械式纵向支撑装置，其特征在于：所述滚轮架(1)为一个、两个或两个以上。

3.根据权利要求2所述的机床水平丝杆机械式纵向支撑装置，其特征在于：对应于两个或两个以上滚轮架(1)设置两个或两个以上弹性支承机构。

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