CN201792243U - 精密数控机床丝杠固定--半固定支撑结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种丝杠固定-半固定支撑结构，用于实现丝杠预拉伸和防止热变性。包括置于固定端支承座的第一轴承组，置于半固定端支承座的第二轴承组，丝杠装在第一轴承组和第二轴承组中；第一轴承组外环固定在固定端支承座内，第一轴承组内环固定在丝杠上；第二轴承组外环半固定在半固定端支承座内，第二轴承组内环固定在丝杠上。
Description
技术领域
本实用新型是一种精密数控机床的丝杠传动结构，用于小切削量的精密数控机床，属于机电一体化领域。
背景技术
滚珠丝杠螺母传动是数控机床最常用的一种传动方式，具有以下优点：(1)摩擦小，效率高。同时逆传动的效率接近于正传动效率，可以比较容易地把直线运动转换为旋转运动。(2)由于是滚动摩擦，动静摩擦系数相差极小，无论是静止还是高低速时，摩擦扭矩几乎不变，因而灵敏度高，传动平稳。(3)磨损少，寿命长。滚珠丝杠副中的主要零件均经热处理，并有很高的表面粗糙度，同时滚动摩擦的磨损很少，因而具有良好的耐磨性。(4)可消除轴向间隙，提高轴向刚度。通过预紧的方式可以完全消除间隙，使反向时无空行程，且可通过预紧给予一定的预变形来提高轴向刚度。
随着数控机床精度要求的提高，数控机床厂家经常采用的方式是对丝杠的支承采用两端全固定加预拉伸的方式来进行。这样可以减小或消除因丝杠自重而产生的弯曲变形；在对两端轴承进行预紧的情况下，可以提高丝杠的拉伸压缩刚度；同时可以保证在不超过预拉伸量所对应的温升情况下，丝杠不会因温升而伸长。
但是，这种方式也存在着一定的缺点和局限性。主要表现在：当温度的变化超过设计及制造控制的预拉伸量所对应的温升时，由于两端均进行了固定，因此其丝杠必然在工作区域的螺纹部分产生弯曲，从而影响加工精度。因此对于高精度的数控机床，急需一种新的结构形式来克服这一缺点，满足高精数控机床的要求。
实用新型内容
本实用新型提供了一种精密数控机床丝杠固定-半固定支撑结构，用于实现丝杠预拉伸和防止热变形。包括置于固定端支承座的第一轴承组，置于半固定端支承座的第二轴承组，丝杠装在第一轴承组和第二轴承组中；第一轴承组外环固定在固定端支承座内，第一轴承组内环固定在丝杠上；第二轴承组外环半固定在半固定端支承座内，第二轴承组内环固定在丝杠上。
所述第一轴承组为内外环全固定形式，外环由第一外法兰固定在固定端支承座内，内环由第一内螺母通过第一内隔套固定在丝杠上；
所述第二轴承组为内环固定外环半固定形式，外环由第二内螺母通过第二内隔套半固定在半固定端支承座内，内环由第二内螺母通过第二内隔套，第三内螺母通过第三隔套固定在丝杠上。
所述第一轴承组和第二轴承组为组合使用的丝杠专用角接触球轴承。
通过以上描述可知，本实用新型的优点在于：即使温度的变化超过设计及制造控制的预拉伸量所对应的温升，丝杠也不会在工作区域的螺纹部分产生弯曲。这样就可以保证高的定位精度的实现。
附图说明
图1：丝杠固定-半固定支撑结构图
具体实施方式
如图1所示，本固定-半固定结构的构成为第一外法兰1、第一内螺母2、第一内隔套3、固定端支承座14、丝杠5、第二内螺母10、第二内隔套9、第三内螺母13、第三内隔套7、半固定端支承座12十个部分组成。相关部分为第一轴承组4、第二轴承组8、第二外法兰11、丝杠螺母6。
其具体实施方法为：第一轴承组4的外环由第一外法兰1、固定端支承座14固定，内环由第一内螺母2通过第一内隔套3、丝杠5左端面全部顶住；半固定端支承轴承的内环由第二内螺母10通过第二内隔套9、第三内螺母13通过第三内隔套7固定，外环的内侧由半固定端支承座12固定，而外圈的外侧为自由形式，第二外法兰11可进行密封。
设计时，按T℃的温升设计丝杠的预拉伸量，第二轴承组8外侧为自由端，通过调整第二内螺母10、第二内隔套9来实现设计的预拉伸量，调整完毕后，通过第三内螺母13和第三内隔套7来固定第二轴承组8内环。当丝杠温升＜T℃时，可实现丝杠支承为两端固定，提高支承的刚度。当超过此设定温升的时候，则半固定端转化为支承端，可以保证丝杠实现热伸长。这样可以避免在温度升高的情况下，全固定时可能产生的丝杠在螺纹部分的变形量，从而避免热伸长对定位精度的影响，实现高精度。
Claims (4)
1.一种精密数控机床丝杠固定一半固定支撑结构，其特征为：包括置于固定端支承座的第一轴承组，置于半固定端支承座的第二轴承组，丝杠装在第一轴承组和第二轴承组中；第一轴承组外环固定在固定端支承座内，第一轴承组内环固定在丝杠上；第二轴承组外环半固定在半固定端支承座内，第二轴承组内环固定在丝杠上。
2.根据权利要求1所述的精密数控机床丝杠固定--半固定支撑结构，其特征在于：所述第一轴承组为内外环全固定形式，外环由第一外法兰固定在固定端支承座内，内环由第一内螺母通过第一内隔套固定在丝杠上；
3.根据权利要求1所述的精密数控机床丝杠固定--半固定支撑结构，其特征在于：所述第二轴承组为内环固定外环半固定形式，外环由第二内螺母通过第二内隔套半固定在半固定端支承座内，内环由第二内螺母通过第二内隔套，第三内螺母通过第三隔套固定在丝杠上。
4.根据权利要求1所述的精密数控机床丝杠固定--半固定支撑结构，其特征在于：所述第一轴承组和第二轴承组为组合使用的丝杠专用角接触球轴承。
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