CN102528468A - 丝杠前置机床垂向结构 - Google Patents

Abstract

丝杠前置机床垂向结构，涉及机床的垂向结构。设立柱、顶板、垂向电机、固定导轨、移动导轨、主轴箱、主轴电机、丝杠、丝杠下螺母、丝杠上螺母座和2组契条组件；顶板固于立柱上端，垂向电机固于顶板上，固定导轨设2根轨条，2根轨条固于立柱两侧，移动导轨与固定导轨配合，主轴箱和主轴电机分别固于移动导轨正反面，丝杠位于立柱正面前方，丝杠上端与顶板连接，丝杠下端与移动导轨正面连接，每组契条组件设契条、契条压板和契条调节螺柱，契条压板位于移动导轨正面前方，契条压板与固定导轨的轨条连接，契条压板位于移动导轨正面前方且压紧在契条上，契条调节螺柱设于契条顶端，契条调节螺柱下端与契条压板固连，契条调节螺柱上端穿过契条顶端。

Description

丝杠前置机床垂向结构

技术领域

本发明涉及机床的垂向结构，尤其是涉及一种丝杠前置垂向机床结构。

背景技术

液体静压支撑技术因刚性好、耐冲击、耐磨损和精度保持性好等优点被广泛应用于精密机床中。目前，液体静压支撑技术较普遍的应用于精密机床水平方向的导轨装置中，其中尤以闭式静压导轨居多。但在机床的垂向结构上使用静压支撑技术的机床较少，主要是因为当垂向结构布局和静压支承装置运转不理想的情况下，垂向的静压流体不能提供完全的刚性支撑，使整个垂向的驱动与传动结构形成绕丝杠支点的悬臂梁旋转，经放大作用，使末端执行件严重的偏离理想位置。因此，为将静压支撑技术更好地应用于精密机床上，必须解决机床的垂向结构设计和静压导轨间隙的调整问题。

中国专利200720119296、200920210585和201020106518中分别介绍了结构创新的机床垂向结构(机床立柱等)，但这些机床的垂向丝杠均后置于垂向导轨。在中国专利201020571582、200620045212、200620166169和200810071351.6中，也分别公开了4种液体静压导轨的结构，在中国专利200710070272中公开一种液体静压导轨的直线度调节方法，虽然它们各具特点，但仍缺乏解决垂向闭式静压导轨间隙调整的装置及方法，难以克服机床垂向结构变形问题，影响了机床精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种可增强机床垂向结构抵抗变形的能力，提升机床精度的丝杠前置机床垂向结构。

本发明设有立柱、顶板、垂向电机、固定导轨、移动导轨、主轴箱、主轴电机、丝杠、丝杠下螺母、丝杠上螺母座和2组契条组件；

所述顶板固于立柱上端，垂向电机固于顶板上，固定导轨设有2根轨条，2根轨条固于立柱的左右两侧且对称设置，移动导轨为平板式导轨，移动导轨与固定导轨滑动配合，主轴箱固于移动导轨正面，主轴电机固于移动导轨反面，丝杠位于立柱正面前方，丝杠上端通过丝杠上螺母座与顶板连接，丝杠下端通过丝杠下螺母与移动导轨正面连接，2组契条组件左右对称设置，每组契条组件设有契条、契条压板和契条调节螺柱，契条压板位于移动导轨正面前方，契条压板通过紧固件与固定导轨的轨条连接，契条设于移动导轨与契条压板之间，契条压板位于移动导轨正面前方且压紧在契条上，契条压板与契条的触接面为斜面，契条压板通过紧固件与固定导轨的轨条连接，契条调节螺柱设于契条顶端，契条调节螺柱下端与契条压板固连，契条调节螺柱上端穿过契条顶端，契条调节螺柱上端设有调节钮。

所述契条压板通过紧固件与固定导轨的轨条连接，最好是契条压板与固定导轨之间还设有垫块，契条压板通过紧固螺栓穿过垫块与固定导轨的轨条固连。所述契条下端最好设有定位螺栓，所述契条压板也相应设有定位导槽，所述定位螺栓一端与契条下端固连，另一端位于所述定位导槽中。这样契条可沿定位导槽作相对于契条压板的上下斜面滑移。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1)机床的垂向结构简洁，制造与安装简便。

2)结构更为合理。机床的总体垂向质量(包括主轴箱、移动导轨等)由丝杠支撑，总体结构将形成绕丝杠与立柱顶端的丝杠上螺母座为支点的单向转动的“L”形悬臂梁结构，对于这种结构，为减小主轴端的翘曲量，则必须减小驱动结构零部件对支撑点的力臂。因此，在目前常用的丝杠后置与移动导轨的机床垂向结构中，主轴箱、移动导轨等均位于丝杠前端，这将形成较大的至丝杠支撑点丝杠上螺母座的力臂，显然，将会引起主轴箱前端较大的力臂，从而影响精度。本发明是将丝杠前置于移动导轨前面，且作用点位于主轴箱重心线上，则静压支承力与丝杠前端的合力分别在丝杠的两侧，既可以起到一定的自身平衡作用，又可在一定程度上减小绕丝杠支撑点丝杠上螺母座的力臂，从而可减小主轴箱前端的翘曲。

3)固定导轨与移动导轨构成的是静压导轨装置，这样的静压导轨装置中的油膜调节更为准确和简单。在普通的闭式静压导轨装置中，移动导轨内置于固定导轨与压板形成的空间中，受装配影响，一旦丝杠装配后，将限制移动导轨在固定导轨与压板中间的位置，也即限制了移动导轨与压板之间的间隙，以及与固定导轨两侧之间的间隙，从而会影响移动导轨两侧的油膜厚度，这必然引起丝杠与移动导轨之间的结构变形冲突，从而给垂向结构带来不平衡的扰动因素。而本发明提通过的上下微位移，可调节契条压板与移动导轨间的间隙以及固定导轨与移动导轨之间的间隙，从而确保移动导轨在垂向可承受平衡的静压支撑力，显著降低丝杠与移动导轨之间的变形冲突，达到提升机床刚性和精度的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的丝杠、上螺母座、下螺母、主轴箱、主轴电机和移动导轨的结构示意图。

图3为本发明实施例的契条压板、契条和契条调节螺柱的结构示意图。

图4为本发明实施例的契条压板、固定导轨、移动导轨和垫块的横向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1～4，本发明实施例设有立柱4、顶板2、垂向电机13、固定导轨6、移动导轨5、主轴箱9、主轴电机14、丝杠12、丝杠下螺母10、丝杠上螺母座11和2组契条组件。

顶板2固于立柱4上端，垂向电机13固于顶板2上，固定导轨6设有2根轨条，2根轨条固于立柱4的左右两侧且对称设置，移动导轨5为平板式导轨，移动导轨5与固定导轨6滑动配合，主轴箱9固于移动导轨5正面，主轴电机14固于移动导轨5反面，丝杠12位于立柱4正面前方，丝杠12上端通过丝杠上螺母座11与顶板2连接，丝杠12下端通过丝杠下螺母10与移动导轨5正面连接，2组契条组件左右对称设置，每组契条组件设有契条3、契条压板8和契条调节螺柱1，契条压板8位于移动导轨5正面前方，契条压板8通过紧固件与固定导轨6的轨条连接，契条压板8与固定导轨6之间设有垫块7，契条压板8通过紧固螺栓15穿过垫块7与固定导轨6的轨条固连。契条3设于移动导轨5与契条压板8之间，契条压板8位于移动导轨5正面前方且压紧在契条3上，契条压板8与契条3的触接面为斜面，契条压板8通过紧固件与固定导轨6的轨条连接，契条调节螺柱1设于契条顶端，契条调节螺柱1下端与契条压板8固连，契条调节螺柱1上端穿过契条3顶端，契条调节螺柱1上端设有调节钮。所述契条3下端设有定位螺栓16，所述契条压板8也相应设有定位导槽81，所述定位螺栓16一端与契条3下端螺接，另一端位于所述定位导槽81中。这样契条3可沿定位导槽81作相对于契条压板8的上下斜面滑移。

使用时，将本发明装配至机床机架上，在完成丝杠12、螺母座11、螺母10、主轴箱9、主轴电机14、移动导轨5、固定导轨6、垫块7等安装后，测量固定导轨6与移动导轨5之间的间隙，然后根据间隙值调节契条3顶部的调节螺柱1，使契条3相对于压板8上下滑移，这样可改变契条3和移动导轨5之间的间隙，使移动导轨5两侧的间隙相当，也就是使工作时移动导轨5两侧油膜厚度相当。工作时，垂向电机13带动安装于丝杠12上的螺母座11转动，螺母座11的转动将使丝杠12上下移动，从而带动移动导轨5、主轴箱9和主轴电机14一起上下移动。移动导轨5两侧油膜厚度相当，从而可确保移动导轨5在垂向可承受平衡的静压支撑力，显著降低丝杠12与移动导轨5之间的变形冲突，达到提升机床刚性和精度的目的。

Claims (3)

1.丝杠前置机床垂向结构，其特征在于设有立柱、顶板、垂向电机、固定导轨、移动导轨、主轴箱、主轴电机、丝杠、丝杠下螺母、丝杠上螺母座和2组契条组件；

所述顶板固于立柱上端，垂向电机固于顶板上，固定导轨设有2根轨条，2根轨条固于立柱的左右两侧且对称设置，移动导轨为平板式导轨，移动导轨与固定导轨滑动配合，主轴箱固于移动导轨正面，主轴电机固于移动导轨反面，丝杠位于立柱正面前方，丝杠上端通过丝杠上螺母座与顶板连接，丝杠下端通过丝杠下螺母与移动导轨正面连接，2组契条组件左右对称设置，每组契条组件设有契条、契条压板和契条调节螺柱，契条压板位于移动导轨正面前方，契条压板通过紧固件与固定导轨的轨条连接，契条设于移动导轨与契条压板之间，契条压板位于移动导轨正面前方且压紧在契条上，契条压板与契条的触接面为斜面，契条压板通过紧固件与固定导轨的轨条连接，契条调节螺柱设于契条顶端，契条调节螺柱下端与契条压板固连，契条调节螺柱上端穿过契条顶端，契条调节螺柱上端设有调节钮。

2.如权利要求1所述的丝杠前置机床垂向结构，其特征在于所述契条压板通过紧固件与固定导轨的轨条连接，是契条压板与固定导轨之间还设有垫块，契条压板通过紧固螺栓穿过垫块与固定导轨的轨条固连。

3.如权利要求1所述的丝杠前置机床垂向结构，其特征在于所述契条下端设有定位螺栓，所述契条压板也相应设有定位导槽，所述定位螺栓一端与契条下端固连，另一端位于所述定位导槽中。

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