CN108788879A - 机床丝杠浮动预拉伸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床领域，具体为机床丝杠浮动预拉伸装置，包括基座，基座一端设置有拉伸机构，基座另一端设置有固定座，固定座内转动连接有固定球，固定球上设置有安装座，安装座上设置固定螺母，固定球内设置有供丝杠穿过的通孔。本发明解决了现有技术中丝杠拉伸过程中容易发生弯折形变的问题。

Description

机床丝杠浮动预拉伸装置

技术领域

本发明涉及数控机床领域，具体为机床丝杠浮动预拉伸装置。

背景技术

目前，数控车床的进给大多采用伺服电机带动滚珠丝杠来实现，在实际使用的过程中，丝杠由于受到轴向载荷的作用会导致部件产生一定的变形，从而在反向运动过程中会出现空程误差；此外，丝杠在高速运转的过程中会受热产生形变，这些都降低了滚珠丝杠的轴向传动精度以及轴向刚度。为了提高丝杠的刚性，现有技术中通常对丝杠进行预拉伸，以补偿丝杠的形变。

现有技术中对于需要进行预拉伸的丝杠，一般将丝杠一端固定，另一端用锁紧螺母调整预拉伸量，锁紧螺母的旋紧程度就决定了丝杠的预拉伸量。但是，丝杠在拉伸的过程中锁紧螺母容易松动，使得丝杠受到的拉伸力与其固定端之间存在一定的夹角，从而导致丝杠在拉伸的过程中发生弯折形变，严重影响了丝杠的质量，降低了丝杠的精度。

发明内容

本发明意在提供机床丝杠浮动预拉伸装置，以解决现有技术中丝杠拉伸过程中容易发生弯折形变的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

机床丝杠浮动预拉伸装置，包括基座，基座一端设置有拉伸机构，基座另一端设置有固定座，固定座内转动连接有固定球，固定球上设置有安装座，安装座上设置固定螺母，固定球内设置有供丝杠穿过的通孔。

本方案的原理为：

基座用于安装拉伸机构和固定座，固定座用于安装固定球，固定球上的通孔用于插设丝杠，安装座用于连接固定球和固定螺母，使得固定螺母稳定连接在固定球上，固定螺母用于将丝杠固定在固定球上。丝杠一端在拉伸的过程中发生角度偏移时，固定球能够带动丝杠另一端随着发生转动，由此使得丝杠始终与所受的拉伸力方向重合，从而避免丝杠发生弯折形变。

本方案的有益效果为：

通过在固定座内转动设置固定球，利用固定球固定丝杠，使得丝杠一端在拉伸的过程中发生角度偏移时，固定球能够带动丝杠的另一端随之转动，从而使得丝杠始终与其所受拉伸力的方向一致，防止丝杠在拉伸过程中发生弯折形变，保证了丝杠的质量和精度。

进一步，固定球内竖直设置有插孔，插孔两侧连通有弧形的通道，通道内滑动设置有弧形的夹杆，夹杆与固定球之间连接有弹簧，夹杆一端位于插孔内、另一端位于固定球外，夹杆位于插孔内的一端设置有斜面，插孔内竖直滑动设置有推杆，推杆底端设置有用于与斜面配合作用的楔面。插孔用于供插杆移动，插杆上的楔面用于与夹杆上的斜面配合从而推动夹杆沿通道移动，夹杆用于夹紧丝杠，通过控制插杆向下移动的距离即可控制夹杆伸出固定球的长度，从而夹持不同直径的丝杠，弹簧用于驱动夹杆复位。

进一步，推杆顶端连接有固定板，固定板上连接有固定螺栓，固定座上设置有用于安装固定螺栓的螺栓孔。固定板用于安装固定螺栓，固定螺栓用于连接固定板和固定座，从而固定推杆。

进一步，拉伸机构包括预紧座，预紧座内设置有轴承，预紧座远离固定座的一侧设置有预紧螺母，预紧螺母与丝杠螺纹连接。轴承用于将丝杠固定在预紧座上，通过旋紧预紧螺母即可实现丝杠的拉伸。

进一步，基座上设置有滑槽，预紧座滑动连接在滑槽内，基座上设置有调节螺栓，调节螺栓与固定座螺纹连接。滑槽用于供预紧座滑动，通过转动调节螺栓即可推动预紧座移动，从而实现丝杠固定位置的调节，以改变丝杠需要拉伸的距离。

进一步，预紧座靠近固定座的一侧设置有调节磁铁，所述滑槽侧壁上设置有固定磁铁，调节磁铁与固定磁铁相对的一面磁极相反。调节磁铁和固定磁铁相互吸附用于固定预紧座，防止预紧座移动，从而防止丝杠在拉伸的过程中抖动，提高丝杠拉伸的精度。

进一步，轴承为两个，且两个轴承方向相反。如此安装时，载荷作用中心处于轴承中心线处，当丝杠受热伸长时，轴承游隙增大，轴承不会卡死；此外，还能够抵消轴承对丝杠的应力，避免丝杠损坏。

进一步，通孔底面为平面。如此能够使得不同直径的丝杠均能够与通孔底部相抵，从而适应不同直径的丝杠的安装。

进一步，夹杆另一端设置有橡胶球。橡胶球能够减少夹杆与丝杠的摩擦，从而减少丝杠的磨损。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：调节螺栓1、预紧座11、预紧螺母12、法兰13、轴承14、调节磁铁15、固定磁铁16、丝杠17、基座18、固定座19、固定球20、夹杆21、螺栓孔22、固定螺栓23、固定板24、推杆25、楔面26、斜面27、橡胶球28、安装座29、固定螺母30。

实施例基本如附图1所示：

机床丝杠浮动预拉伸装置，包括基座18，基座18左端安装有拉伸机构，拉伸机构包括预紧座11，预紧座11内安装有两个轴承14，两个轴承14的安装方向相反，预紧座11左侧通过法兰13连接有预紧螺母12。基座18上开设有滑槽，预紧座11滑动连接在滑槽内，基座18左侧螺纹连接有调节螺栓1，预紧座11右侧安装有调节磁铁15，滑槽侧壁上设安装有固定磁铁16，调节磁铁15与固定磁铁16相对的一面磁极相反。

基座18右端安装有固定座19，固定座19内转动连接有固定球20，固定球20内横向开设有供丝杠17穿过的通孔，通孔底面为平面。固定球20右侧焊接有安装座29，安装座29上安装固定螺母30，安装座29右侧面为平面，便于安装固定螺母30。固定球20内竖直开设有插孔，插孔左侧连通有弧形的通道，通道内滑动安装有弧形的夹杆21，夹杆21与固定球20之间连接有弹簧。夹杆21左端位于固定球20外，夹杆21左端胶接有橡胶球28。夹杆21右端位于插孔内，夹杆21右端形成有斜面27，插孔内竖直滑动安装有推杆25，推杆25底端形成有用于与斜面27配合作用的楔面26。推杆25顶端焊接有固定板24，固定板24上连接有固定螺栓23，固定座19上开设有用于安装固定螺栓23的螺栓孔22。

使用本发明的预拉伸装置对丝杠17进行预拉伸时，将丝杆右端插设在固定球20内的通孔内、左端插设在预紧座11内。向下推动推杆25使其沿着插孔向下移动，推杆25上的楔面26与夹杆21上的斜面27相抵，由此使得夹杆21沿着通道向固定球20外部移动，夹杆21位于固定球20外的部分抵紧丝杠17，由此夹紧丝杠17。夹杆21位于固定球20外的一端设置有橡胶球28，能够减少夹杆21与丝杠17的摩擦，减少丝杠17的磨损。夹杆21夹紧丝杠17后，转动固定螺栓23使其旋进固定座19上的螺栓孔22内，使得固定板24与固定座19连接，从而将推杆25固定在固定座19上，由此固定夹杆21。然后选择合适的固定螺母30将丝杠17固定在固定球20上的安装座29上，由此实现了丝杠17与固定球20的连接。由于通孔的底面为平面，故不同直径的丝杠17均能够与通孔的底面相抵，由此使得不同的丝杠17均能够稳定固定在固定球20内，增加了本装置的适应范围。

预紧座11和固定座19之间的丝杠17的长度为丝杠17需要拉伸的部分，调节预紧座11的位置即可调节丝杠17需要拉伸的部分的长度。具体调节过程为：正向转动调节螺栓1，由于调节螺栓1安装在基座18上，调节螺栓1无法移动，且调节螺栓1与预紧座11螺纹连接，故调节螺栓1转动时能够推动预紧座11沿基座18上的滑槽向右移动。当预紧座11移动至合适的位置后，停止转动调节螺栓1，预紧座11被固定。预紧座11上的调节磁铁15与滑槽上的固定磁铁16相对面的磁极相反，固定磁铁16和调节磁铁15相互吸附，进一步提高预紧座11固定的稳定性。

预紧座11固定完成后，选择直径与丝杠17匹配的轴承14套设在丝杠17上，并通过法兰13将预紧螺母12连接在预紧座11上。通过旋紧预紧螺母12即可实现丝杠17的拉伸：由于预紧螺母12连接在预紧座11上，预紧螺母12转动时无法向右移动，而预紧螺母12与丝杠17螺纹连接，故预紧螺母12转动时能够通过螺牙带动丝杠17向左移动，丝杠17的右端固定在固定球20内无法移动，故丝杠17位于固定座19和预紧座11之间的部分被拉伸，由此实现了丝杠17的预拉伸。当丝杠17在拉伸的过程中其受力方向偏离丝杠17初始状态的方向时，即预紧座11和固定座19的连线与丝杠17受力方向不重合时，由于丝杠17一端被固定在固定座19上，丝杠17在此情况下则会发生弯折变形。而本发明中的丝杠17右端通过固定球20转动连接在固定座19内，当丝杠17的受力方向发生偏移时，固定球20能够带动丝杠17右端随之转动，从而使得丝杠17始终与其受力方向重合，由此避免丝杠17发生弯折形变，保证了丝杠17的质量和精度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：包括基座，基座一端设置有拉伸机构，基座另一端设置有固定座，固定座内转动连接有固定球，固定球上设置有安装座，安装座上设置固定螺母，固定球内设置有供丝杠穿过的通孔。

2.根据权利要求1所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述固定球内竖直设置有插孔，插孔两侧连通有弧形的通道，通道内滑动设置有弧形的夹杆，夹杆与固定球之间连接有弹簧，夹杆一端位于所述插孔内、另一端位于固定球外，夹杆位于插孔内的一端设置有斜面，插孔内竖直滑动设置有推杆，推杆底端设置有用于与斜面配合作用的楔面。

3.根据权利要求2所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述推杆顶端连接有固定板，固定板上连接有固定螺栓，所述固定座上设置有用于安装固定螺栓的螺栓孔。

4.根据权利要求2所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述拉伸机构包括预紧座，预紧座内设置有轴承，预紧座远离固定座的一侧设置有预紧螺母，预紧螺母与丝杠螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述基座上设置有滑槽，所述预紧座滑动连接在滑槽内，基座上设置有调节螺栓，调节螺栓与固定座螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述预紧座靠近所述固定座的一侧设置有调节磁铁，所述滑槽侧壁上设置有固定磁铁，调节磁铁与固定磁铁相对的一面磁极相反。

7.根据权利要求4所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述轴承为两个，且两个轴承方向相反。

8.根据权利要求7所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述通孔底面为平面。

9.根据权利要求2-8任一项所述的机床丝杠浮动预拉伸装置，其特征在于：所述夹杆另一端设置有橡胶球。