CN103659443A - 一种机床立柱卸荷机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机床立柱卸荷机构，包括从上至下依次设置的耐磨板、托架、滚筒支架、滚轮和辅助导轨，耐磨板固定在机床立柱上，托架固定在耐磨板上，滚筒支架的一侧与耐磨板通过螺柱连接，滚筒支架与耐磨板之间设置有弹簧，弹簧靠近螺柱，滚筒支架的另一侧与托架连接，滚轮安装在滚筒支架上，辅助导轨安装在床身的两侧，辅助导轨的导轨面与床身导轨面平行，使用时滚轮在辅助导轨的导轨面上滚动。本发明使卧式机床床身导轨面的受力和床身导轨面的比压大幅减小，从而加工时机床立柱移动的摩擦阻力大大减小；该卸荷机构安装于机床立柱的前端，使机床立柱前倾的问题得到缓解，可提高大型卧式镗铣加工中心的加工精度、加工效率和使用寿命。

Description

一种机床立柱卸荷机构
技术领域
本发明涉及一种卸荷机构，尤其是一种用于卧式镗铣加工中心的机床立柱卸荷机构。
背景技术
卧式镗铣加工中心是一种重型机床，其立柱带动主轴箱在床身上滑动，立柱重约2-5吨。立柱移动时由于其重力大、负载高，摩擦阻力大，导致立柱进给时出现爬行现象。并且立柱中心靠前，易造成立柱前倾，导轨比压较大且不均匀，使立柱底部耐磨板磨损不均匀，最终导致Z轴精度保持性下降。
现有技术中通常通过在立柱滑动面粘贴聚四氟乙烯耐磨胶带来减少摩擦力，但由于立柱过重，摩擦力依然较大，因此即使采用该减少摩擦力的做法，仍因需要较大的电机驱动力而使电机过热。另一种做法是采用静压导轨以减少摩擦力。由于各静压腔的压力油作用于床身的导轨面产生一个向上的推力，使床身导轨面和立柱导轨面形成一定的间隙，从而在该间隙中产生压力油膜，在这种情况下立柱在床身导轨面滑动，摩擦力减少。但静压导轨还是无法解决立柱重心靠前的问题，并且床身导轨面的受力仍然较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种机床立柱卸荷机构，该卸荷机构能够有效解决卧式镗铣加工中心Z轴床身导轨面比压过大和立柱前倾等问题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机床立柱卸荷机构，包括从上至下依次设置的耐磨板、托架、滚筒支架、滚轮和辅助导轨，所述的耐磨板固定在机床立柱上，所述的托架固定在所述的耐磨板上，所述的滚筒支架的一侧与所述的耐磨板通过螺柱连接，所述的滚筒支架与所述的耐磨板之间设置有弹簧，所述的弹簧靠近所述的螺柱，所述的滚筒支架的另一侧与所述的托架连接，所述的滚轮安装在所述的滚筒支架上，所述的辅助导轨安装在床身的两侧，所述的辅助导轨的导轨面与床身导轨面平行，使用时所述的滚轮在所述的辅助导轨的导轨面上滚动。
所述的滚轮通过第一销轴安装在所述的滚筒支架上，所述的滚轮同轴套设在所述的第一销轴的外侧，所述的第一销轴通过第一紧定螺钉固定在所述的滚筒支架上，所述的滚轮位于所述的辅助导轨的上方与所述的辅助导轨的导轨面相接触。
所述的第一销轴内设置有用于对所述的滚轮进行润滑的油脂腔。润滑油流经油脂腔对滚轮进行润滑，有利于减小滚动摩擦力，延长滚轮使用寿命。
所述的滚筒支架的另一侧通过第二销轴与所述的托架连接，所述的第二销轴通过第二紧定螺钉固定在所述的滚筒支架上，所述的第二销轴与所述的托架之间设置有自润滑轴承，所述的自润滑轴承同轴套设在所述的第二销轴的外侧，所述的自润滑轴承安装在所述的托架上。转动调节自润滑轴承，可对滚筒支架与托架之间的相对位置进行调节，提高本发明卸荷机构的装配精度。
床身的两侧设置有导轨安装面，所述的辅助导轨安装在所述的导轨安装面上。导轨安装面在床身两侧对称的设计使得立柱受力均匀，此结构方便加工和后续的维修。
所述的滚筒支架的底部的外侧安装有刮屑板。刮屑板可以有效清除辅助导轨上的铁屑，防止铁屑进入自润滑轴承。
与现有技术相比，本发明的优点在于：滚筒支架与耐磨板之间设置有弹簧，托架固定在耐磨板上，弹簧位于滚动支架的一侧，通过弹簧提供卸荷力，滚筒支架的另一侧与托架连接，这样托架同时受到滚筒支架的支撑力和弹簧的向上的弹力，相当于作用在托架上的向上的力大致为弹簧力的2倍，从而作用于立柱的卸荷力也大致为弹簧力的2倍，达到了卸荷力倍增的效果，大大减小了机床床身的受力，使床身导轨面的受力减小，另外，辅助导轨增大床身受力面积的同时，使床身导轨面的受力进一步减小；使用时滚轮在辅助导轨的导轨面上滚动，滚轮与辅助导轨的导轨面之间的摩擦力（即滚动摩擦力）较小；本发明卸荷机构还能够改变机床立柱的受力，缓解其前倾的问题。可见，采用本发明卸荷机构后，卧式机床床身导轨面的受力和床身导轨面的比压大幅减小，从而加工过程中机床立柱移动的摩擦阻力大大减小；同时由于该卸荷机构安装于机床立柱的前端，使机床立柱前倾的问题得到缓解，这些都有利于提高大型卧式镗铣加工中心的加工精度、加工效率和使用寿命。
附图说明
图1为实施例安装后的示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为图1中B-B剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示，一种机床立柱卸荷机构，包括从上至下依次设置的耐磨板1、托架2、滚筒支架3、滚轮4和辅助导轨5，耐磨板1通过螺钉11固定在机床立柱10上，托架2通过螺钉12固定在耐磨板1上，滚筒支架3的一侧与耐磨板1通过螺柱6连接，滚筒支架3与耐磨板1之间通过螺柱6调节调节位置，弹簧7夹在滚筒支架3与耐磨板1之间，弹簧7靠近螺柱6，滚轮4通过第一销轴31安装在滚筒支架3上，滚轮4同轴套设在第一销轴31的外侧，第一销轴31通过第一紧定螺钉32固定在滚筒支架3上，滚筒支架3的底部的外侧安装有刮屑板8，第一销轴31内设置有用于对滚轮4进行润滑的油脂腔311，滚轮4位于辅助导轨5的上方与辅助导轨5的导轨面51相接触，滚筒支架3的另一侧通过第二销轴33与托架2连接，第二销轴33通过第二紧定螺钉34固定在滚筒支架3上，第二销轴33与托架2之间设置有自润滑轴承35，自润滑轴承35同轴套设在第二销轴33的外侧，自润滑轴承35安装在托架2上，床身9的两侧铣出有导轨安装面52，辅助导轨5安装在导轨安装面52上，辅助导轨5的导轨面51与床身导轨面91平行，使用时滚轮4在辅助导轨5的导轨面51上滚动。
上述卸荷机构通过弹簧7提供卸荷力，由于弹簧7安装于滚筒支架3的一侧，通过第一销轴31和第二销轴33传递力，使作用于托架2上的向上的力大致为弹簧力的2倍，从而作用于立柱10的卸荷力也大致为弹簧力的2倍，达到了卸荷力倍增的效果，大大减小了机床床身9的受力，使床身导轨面91的受力减小，并且辅助导轨5可以增大床身9的受力面积，使床身导轨面91的受力进一步减小，因此床身导轨面91的比压大幅减小，此外滚轮4与辅助导轨5的导轨面51之间的摩擦力（即滚动摩擦力）也较小，因此加工过程中机床立柱10移动的摩擦阻力较小。该卸荷机构安装于机床立柱10的前端，能够改变机床立柱10的受力，缓解其前倾的问题。该卸荷机构有利于提高大型卧式镗铣加工中心的加工精度、加工效率和使用寿命。

Claims (6)

1.一种机床立柱卸荷机构，其特征在于包括从上至下依次设置的耐磨板、托架、滚筒支架、滚轮和辅助导轨，所述的耐磨板固定在机床立柱上，所述的托架固定在所述的耐磨板上，所述的滚筒支架的一侧与所述的耐磨板通过螺柱连接，所述的滚筒支架与所述的耐磨板之间设置有弹簧，所述的弹簧靠近所述的螺柱，所述的滚筒支架的另一侧与所述的托架连接，所述的滚轮安装在所述的滚筒支架上，所述的辅助导轨安装在床身的两侧，所述的辅助导轨的导轨面与床身导轨面平行，使用时所述的滚轮在所述的辅助导轨的导轨面上滚动。
2.根据权利要求1所述的一种机床立柱卸荷机构，其特征在于所述的滚轮通过第一销轴安装在所述的滚筒支架上，所述的滚轮同轴套设在所述的第一销轴的外侧，所述的第一销轴通过第一紧定螺钉固定在所述的滚筒支架上，所述的滚轮位于所述的辅助导轨的上方与所述的辅助导轨的导轨面相接触。
3.根据权利要求2所述的一种机床立柱卸荷机构，其特征在于所述的第一销轴内设置有用于对所述的滚轮进行润滑的油脂腔。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种机床立柱卸荷机构，其特征在于所述的滚筒支架的另一侧通过第二销轴与所述的托架连接，所述的第二销轴通过第二紧定螺钉固定在所述的滚筒支架上，所述的第二销轴与所述的托架之间设置有自润滑轴承，所述的自润滑轴承同轴套设在所述的第二销轴的外侧，所述的自润滑轴承安装在所述的托架上。
5.根据权利要求4所述的一种机床立柱卸荷机构，其特征在于床身的两侧设置有导轨安装面，所述的辅助导轨安装在所述的导轨安装面上。
6.根据权利要求4所述的一种机床立柱卸荷机构，其特征在于所述的滚筒支架的底部的外侧安装有刮屑板。
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