CN202162558U

CN202162558U - 一种机床方滑枕的滚滑复合导轨机构

Info

Publication number: CN202162558U
Application number: CN2011201769963U
Authority: CN
Inventors: 周建华; 齐政彦; 孟祥东
Original assignee: Shanghai Sany Precision Machinery Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sany Precision Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2021-05-27

Abstract

一种机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其包括，方滑枕，其四个角部分别嵌设镶钢导轨；鞍座，箱体型，方滑枕滑设于鞍座箱体型内腔；箱体内腔底面和一侧面为作为基准面的第一、第二面，箱体内腔另外两面为作为安装调整用的第三、第四面；箱体内腔前后两端四个角部设L型支撑块，L型支撑块两个内表面开设弧形凹槽；十六个支撑块，分别嵌设于弧形凹槽内；第一、第二面侧的支撑块外侧面分别设置循环滚动块；循环滚动块与镶钢导轨接触；对应第三、第四面侧的支撑块外侧面设置带楔块可调循环滚动块；带楔块可调循环滚动块与镶钢导轨接触；支撑垫块对应镶钢导轨的接触面设软带；压板，分别设于支撑块外侧面，将支撑块封盖于L型支撑块的弧形凹槽内。

Description

一种机床方滑枕的滚滑复合导轨机构

技术领域

本实用新型涉及机床设备，特别涉及一种机床方滑枕的滚滑复合导轨机构。

背景技术

滑枕为卧式加工中心关键部件，因为加工用刀具安装在方滑枕内部主轴的端部，所以方滑枕结构及传动形式是否合理将直接影响其在加工过程中的精度及精度保持性，从而影响到机床的动态性能和加工精度。

滑枕在鞍座内运动时刚性、抗振性、精度保持性等尤为重要，故充当滑动副的导轨的性能将直接影响上述性能。目前，用于机床滑动副的导轨主要有由滑动导轨、滚动导轨以及静压导轨，或是其中两者的组合。滑动导轨接触面较宽，且多采用镶条导轨或者贴塑导轨，其抗振性、刚性好，承载能力高，但运动灵敏度较低；滚动导轨多采用滚珠型或者线性型直线导轨，其摩擦阻力小，动、静摩擦系数差别小，运动灵敏度高，低速不易出现“爬行”现象，运动平稳，但其接触应力大，抗振性、刚性较差，承载能力不高；静压导轨采用液体摩擦，油膜抗振性好，但其结构复杂，成本高，维修困难，较少应用。

以上导轨形式各有利弊，若单独采用滑动摩擦或者滚动摩擦都很难达到理想的加工工艺和精度要求，国内外重点产品开发中已经开始广泛使用复合导轨，已有大量产品根据其结构需求将滚滑复合导轨应用于龙门或卧加滑枕、龙门立柱与动横梁等的导轨副中，并取得了较好的效果，但由于之前相关应用的结构较复杂，安装调整较困难，不易实现。

现有导轨存在如下技术问题：

1)其滚动体支座位方形凹槽，在凹槽根部容易产生较大的应力变形，从而影响该结构的导向精度；

2)其间隙调整结构较为复杂，且未提及采用调整精度及刚性俱佳的楔铁，使其精度保持性及刚性不足。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，结构简单，传动平稳，刚性高，精度保持性好，易于实现，具有可推广性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其包括，方滑枕，其四个角部分别嵌设镶钢导轨；鞍座，箱体型，所述的方滑枕滑设于鞍座箱体型内腔；箱体内腔底面和一侧面为作为基准面的第一、第二面，相对的箱体内腔另外两面为作为安装调整用的第三、第四面；箱体内腔前后两端四个角部分别设置L型支撑块，共八个L型支撑块；每块L型支撑块的两个内表面沿轴向开有两个轴线平行且安装面方向相互垂直的弧形凹槽，槽端口内侧向槽内延伸形成限位块；十六个支撑块，分别嵌设于L型支撑块的弧形凹槽，对应弧形凹槽的支撑块接触面为弧形；对应箱体内腔第一、第二面侧的支撑块外侧面分别设置循环滚动块，循环滚动块两侧由支撑垫块及弧形凹槽口的限位块限位于L型支撑块弧形凹槽内；循环滚动块与方滑枕四角部的镶钢导轨接触；支撑垫块对应镶钢导轨的接触面设软带；对应箱体内腔第三、第四面侧的支撑块外侧面分别设置带楔块可调循环滚动块，带楔块可调循环滚动块两侧由支撑垫块及弧形凹槽口的限位块限位于L型支撑块弧形凹槽内；带楔块可调循环滚动块与方滑枕四角部的镶钢导轨接触；支撑垫块对应镶钢导轨的接触面设软带；若干压板，分别设置于支撑块外侧面，将支撑块封盖于L型支撑块的弧形凹槽内。

进一步，所述的支撑块内表面的弧形凹槽为半圆形凹槽。

所述的带楔块可调循环滚动块包括调整楔块和循环滚动块。

所述的软带为聚四氟乙烯材料。

所述的循环滚动块带有油管接口，软带与支撑垫块粘合后开注油孔和导流槽，软带表面低于该处循环滚动块滚子面。

电机直连滚珠丝杠，驱动滑枕做直线动作，实现方滑枕在箱体型鞍座内高效、平稳、精确的伸缩运动。

作为基准用的第一面和第二面，通过机加及配磨等装配工艺，保证每个面上的四个循环滚动块及导轨软带的形位精度，将其作为滑枕运动的导向基准。

安装调整用的第三面和第四面，设置带楔块可调循环滚动块，通过调整楔块消除滑枕上镶钢导轨与循环滚动块的间隙，并根据实际需要在配合面之间施加相应的预紧力。

镶钢导轨为矩形截面，其外围两侧各配合安装循环滚动块，循环滚动块两侧又安装聚四氟乙烯软带。循环滚动块带有油管接口，软带与支撑垫块粘合后开油孔和导油槽，刮研软带表面，保证该面略低于该处循环滚动块滚子面，该差值应根据循环滚动块滚子面负载后的变形量而定。总之，应保证：当主轴空载时，只有循环滚动块滚子与镶钢导轨做滚动接触，导轨软带和镶钢导轨不接触，以提高空载时的相应速度；当主轴负载时，由于负载受力的原因，使循环滚动块的滚子发生微量应力变形，从而使导轨软带同时与镶钢导轨发生滑动接触，以提高主轴加工时的刚性及运动平稳性，消除“爬行现象”，以此确保该滚滑复合运动机构的效率和精度。

本实用新型的优点：

1、本实用新型可以利用线性导轨承担实现导向、预紧功能并承受载荷，利用贴塑导轨增强抗振性、刚性和承载能力，大大提高了滑枕导向性能及导向灵敏度、抗振能力。

2、本实用新型滚滑复合导轨结构结合滚动导轨和滑动导轨的优点，在保证了滑枕运动的导向精度及导轨承载能力的同时，又能合理有效地减小滑枕与传动机构之间的摩擦力，极大提升滑枕的运动灵敏度、刚性及抗振性。

3、本实用新型滚滑复合导轨结构形式利用半圆形支撑腔和半圆形支撑块配合作定位和支撑，既能使该导轨传动副结构紧凑、占用空间小、又能使半圆形支撑结构增大了受力面积，从而有效提高了其刚性和承载能力。

4、本实用新型滚滑复合导轨结构可通过调整带楔块可调循环滚动块以消除滑枕上镶钢导轨与循环滚动块的间隙，并可在配合面之间施加所需的预紧力，从而最大限度地减少应力变形，提高传动精度。

5、本实用新型安装及导向基准滚滑复合支撑结构及带楔块可调滚滑复合支撑结构可实现模块化，且可选用市售线性循环滚动块、调整楔铁及镶钢导轨，具有良好的互换性。

6、本实用新型滚滑复合导轨分别安装在箱体型鞍座前后两个端面，便于安装和调整，易于实现。

7、本实用新型滚滑复合导轨可广泛应用于滑枕与鞍座、龙门立柱与横梁、车床进给机构等机床传动副。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为图1的A部放大图。

图3为图1的B-B剖视放大图。

图4为图1的C-C剖视放大图。

图5为本实用新型实施例中支撑垫块上粘贴导轨软带并开有注油孔和导流槽后的局部放大视图。

具体实施方式

参见图1～图5，本实用新型的机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其包括，方滑枕1，其四个角部分别嵌设镶钢导轨2；鞍座3，箱体型，所述的方滑枕1滑设于鞍座3箱体型内腔300；箱体内腔300底面和一侧面为作为基准面的第一、第二面301、302，相对的箱体内腔另外两面为作为安装调整用的第三、第四面303、304；箱体内腔前后两端四个角部分别设置L型支撑块4(以L型支撑块4为例，下同)，共八个L型支撑块；L型支撑块4的两个内表面沿轴向开有两个轴线平行且安装面方向相互垂直的弧形凹槽41、42，槽端口内侧向槽内延伸形成限位块411、421；十六个支撑块5、5’(以支撑块5、5’为例，下同)，分别嵌设于L型支撑块4的弧形凹槽41、42，对应弧形凹槽的支撑块5接触面为弧形；对应箱体内腔第一、第二面301、302侧的支撑块5外侧面分别设置循环滚动块6(以循环滚动块6为例，下同)，循环滚动块6两侧由支撑垫块7及弧形凹槽口的限位块411限位于L型支撑块弧形凹槽41内；循环滚动块6与方滑枕1四角部的镶钢导轨2接触；支撑垫块7对应镶钢导轨2的接触面设软带8；对应箱体内腔第三、第四面303、304侧的支撑块5’(以支撑块5’为例，下同)外侧面分别设置带楔块可调循环滚动块9，带楔块可调循环滚动块9两侧由支撑垫块7’及弧形凹槽口的限位块421限位于L型支撑块弧形凹槽42内；带楔块可调循环滚动块9与方滑枕1四角部的镶钢导轨2接触；支撑垫块对应镶钢导轨的接触面设软带8；若干压板10，分别设置于支撑块5、5’外侧面，将支撑块5、5’封盖于L型支撑块4的弧形凹槽41、42内。

进一步，所述的支撑块4内表面的弧形凹槽41、41’为半圆形凹槽。

所述的带楔块可调循环滚动块9包括调整楔块91和循环滚动块92。

所述的软带8为聚四氟乙烯材料。

所述的循环滚动块6、92带有油管接口，软带与支撑垫块粘合后开油孔和导油槽，软带表面低于该处循环滚动块滚子面。

本实用新型采用箱体型鞍座内腔支撑结构的布局形式，即前后面各八个共十六个弧形支撑凹槽分别布置于箱体型鞍座内腔前后两端面四角处，这样可使滑枕受力分散且均匀，以此提高滑枕刚性及其运动精度的前提和保证。

本实用新型采用独有的弧形支撑凹槽和支撑块配合用作滚滑复合导轨副定位和支撑，实现增大支座受力面积、结构紧凑、有效提升该滚滑复合导轨副刚性和承载能力的关键措施。

本实用新型采用滚动面与滑动面保持微量高度差的独特滚滑复合导向支撑结构。这样主轴空载状态时，具有相应速度快，而在负载状态时，又具有良好的刚性及运动平稳性，实现上述双重特性优点并消除“爬行现象”。

本实用新型采用配对可调支撑结构，即配对的一端作基准，另一端带楔块可调结构，以消除镶钢导轨与循环滚动块的间隙，并可施加预紧力。以此实现减少应力变形，提高传动精度的重要手段。

Claims

1.一种机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其特征在于，包括，

方滑枕，其四个角部分别嵌设镶钢导轨；

鞍座，箱体型，所述的方滑枕滑设于鞍座箱体型内腔；箱体内腔底面和一侧面为作为基准面的第一、第二面，相对的箱体内腔另外两面为作为安装调整用的第三、第四面；箱体内腔前后两端四个角部分别设置L型支撑块，共八个L型支撑块；每块L型支撑块的两个内表面沿轴向开有两个轴线平行且安装面方向相互垂直的弧形凹槽，槽端口内侧向槽内延伸形成限位块；

十六个支撑块，分别嵌设于L型支撑块的弧形凹槽内，对应弧形凹槽的支撑块接触面为弧形；

对应箱体内腔第一、第二面侧的支撑块外侧面分别设置循环滚动块，循环滚动块两侧由支撑垫块及弧形凹槽口的限位块限位于L型支撑块弧形凹槽内；循环滚动块与方滑枕四角部的镶钢导轨接触；支撑垫块对应镶钢导轨的接触面设软带；

对应箱体内腔第三、第四面侧的支撑块外侧面分别设置带楔块可调循环滚动块，带楔块可调循环滚动块两侧由支撑垫块及弧形凹槽口的限位块限位于L型支撑块弧形凹槽内；带楔块可调循环滚动块与方滑枕四角部的镶钢导轨接触；支撑垫块对应镶钢导轨的接触面设软带；

若干压板，分别设置于支撑块外侧面，将支撑块封盖于L型支撑块的弧形凹槽内。

2.如权利要求1所述的机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其特征在于，所述的支撑块内表面的弧形凹槽为半圆形凹槽。

3.如权利要求1所述的机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其特征在于，所述的带楔块可调循环滚动块包括调整楔块和循环滚动块。

4.如权利要求1所述的机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其特征在于，所述的软带为聚四氟乙烯材料。

5.如权利要求1所述的机床方滑枕的滚滑复合导轨机构，其特征在于，所述的循环滚动块带有油管接口，软带与支撑垫块粘合后开注油孔和导流槽，软带表面低于该处循环滚动块滚子面。