CN218136617U - 高速钻长传动丝杠支撑机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高速钻长传动丝杠支撑机构，主要涉及丝杠丝母传动技术领域。包括两个可转动轴承件、底部支撑件；所述两个可转动轴承件对称设置在底部支撑件顶部，可转动轴承件表面对长传动丝杠的中部光轴段进行支撑。本实用新型的有益效果在于：解决了高速钻铣床的长双向丝杠，受重力的作用下产生轻微的变形，导致高速钻铣床的钻头在位移过程中，位移精度出现偏差，同时机床的震动会使得变形的长双向丝杠出现震动摆幅并且加剧，进一步的影响了加工精度。本装置通过电动伺服缸带动底部支撑件内的两个轴承组对长双向丝杠进行限位支撑，克服长双向丝杠受重力影响下的形变，从而提高了高速钻铣床的位移精度。

Description

高速钻长传动丝杠支撑机构

技术领域

本实用新型涉及丝杠丝母传动技术领域，具体是高速钻长传动丝杠支撑机构。

背景技术

高速钻铣床中大多采用长丝杠传动机构来实现更精密位移，使得钻头能够精确地进行工件的加工，从而大大的提高高速钻铣床加工工件的精度。有些高速钻铣床需要用到长双向丝杠，来同步带动双向丝杠两侧的丝母滑块平移调节，当长双向丝杠旋转时通过带动同时两侧丝母滑块的平移调节，进而实现同时带动两侧丝母滑块上水平钻头的平移，以此实现对工作台上对称设置两个工件的同时加工，提高工作效率。使用长双向丝杠可以有效地减少误差。双向丝杠在传动过程中带动两边的丝母滑块趋近或分离的运动，使其运动轨迹相同，运动距离相同，并且双向丝杠中间有一部分是没有丝杠螺纹的光轴段，以此为分界两边丝杠螺纹分别为左旋和右旋。

但是长双向丝杠在传动的过程中也存在着一些问题，由于长双向丝杠在传动过程中受到自身的重力使得中间向下搭落弯曲，在丝杠旋转过程中会引起轻微的摆幅，加之存在机床的震动的影响更会引起摆幅加剧，使其与丝杠丝母配合时产生误差进而造成磨损，降低加工精度。而且长双向丝杠使用过程中的摆幅会给长双向丝杠两侧轴承施加径向力，降低轴承寿命，在长时间的工作中容易发生事故。所述以上技术问题丞待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供高速钻长传动丝杠支撑机构，它能够解决高速钻铣床的长双向丝杠受重力的作用下产生轻微的变形，导致高速钻铣床的钻头在位移过程中，位移精度出现偏差，同时还能够解决机床的震动会使得变形的长双向丝杠出现震动摆幅并且加剧，进一步的影响加工精度。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

高速钻长传动丝杠支撑机构包括两个可转动轴承件、底部支撑件；所述两个可转动轴承件对称设置在底部支撑件顶部，可转动轴承件表面对长传动丝杠的中部光轴段进行支撑。

还包括电动伺服缸，所述电动伺服缸的活塞杆末端与底部支撑件连接；通过电动伺服缸的活塞杆伸缩来调节底部支撑件及两个可转动轴承件的高度。为何选用电动伺服缸，电动伺服缸，控制精度可以达到0.01mm；实现精密控制推力，因为可转动轴承件对长双向丝杠的中部光轴段支撑力很小，但是长双向丝杠要求的精度很高(需要保证长双向丝杠保持水平度在误差范围内)，所以选用电动伺服缸带动可转动轴承件位移。

所述底部支撑件两侧各设有一个立柱，所述立柱顶部可拆卸设有顶部支撑件，所述顶部支撑件下方对称设有两个可转动轴承件。

所述底部支撑件和顶部支撑件上均设有固定轴，所述可转动轴承件为滚子轴承；所述滚子轴承的内圈配合设置在固定轴上，所述滚子轴承的外圈与长传动丝杠的中部光轴段接触。

根据长传动丝杠的中部光轴段的长度，所述可转动轴承件至少包括一个滚子轴承。由于考虑到长传动丝杠的中部光轴段的长度和轴承的宽度，选用较多的接触面积可以有效的较少振幅，所以两侧的轴承件选用至少三个滚子轴承为最优的方案，但是本装置考虑到经济以及内部空间，所以只选用三个滚子轴承。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

解决了高速钻铣床的长双向丝杠，受重力的作用下产生轻微的变形，导致高速钻铣床的钻头在位移过程中，位移精度出现偏差，同时机床的震动会使得变形的长双向丝杠出现震动摆幅并且加剧，进一步的影响了加工精度。本装置通过电动伺服缸带动底部支撑件内的两个轴承组对长双向丝杠进行限位支撑，克服长双向丝杠受重力影响下的形变，从而提高了高速钻铣床的位移精度。通过顶部支撑件内的两个轴承组对长双向丝杠的震动摆幅进行限位，使得长双向丝杠受到高速钻铣床加工过程中的震动影响大大减小，提高了高速钻铣床的钻头在位移过程中稳定性以及加工精度。

附图说明

附图1是本实用新型高速钻铣床长传动丝杠位置图及其局部放大图。

附图2是本实用新型机构整体使用状态图。

附图3是本实用新型中电动伺服缸图。

附图4是本实用新型中支撑件结构图。

附图5是本实用新型中底部支撑件结构图。

附图中所示标号：

1、底部支撑件；2、长传动丝杠；3、中部光轴段；4、电动伺服缸；5、立柱；6、顶部支撑件；7、固定轴；8、滚子轴承；9、高速钻铣床轨道；10、安装槽；11、安装板；12、直线轴承；13、导向杆；14、轴承组；15、凹槽；16、光洁测量段；17、活塞杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型所述是高速钻长传动丝杠支撑机构，接背景技术中所述，如说明书附图1所示，长传动丝杠2为长双向丝杠，双向丝杠就是左右旋丝杠，丝杠螺纹部分的螺纹一半是左旋的，一半是右旋的；丝杠向一个方向旋转，则在螺纹上的两个丝母进行趋近或分离，向相反方向旋转时，则两个丝母进行分离或趋近。位于双向丝杠的中段具有一个中部光轴段3，中部光轴段3为光洁的轴且中部光轴段3的直径小于两侧的螺纹部分的直径，中部光轴段3在加工过程中用于分隔两侧左右旋向的丝杠。

高速钻铣床应用这样的双向丝杠可以同时对两个对称的工件进行镜像加工，镜像加工通过一次装夹实现同时对两个工件的加工，减小了因二次装夹而产生的误差，双向丝杠的传动精度高误差小，所以进一步提高了加工精度。并且双向丝杠可以实现两端的丝杠丝母同时进行趋近或分离运动，整个位移过程是呈现对称的，可以同时对两个对称工件进行加工，提高了高速钻铣床的加工效率。

但是对于长双向丝杠而言，应用在高速钻铣床时，长双向丝杠会因为其自身的重力在加工过程中产生摆动，而加工过程中产生的震动会使摆动加剧。所以说需要对长传动丝杠2进行支撑限位，并对高速钻铣床轨道9进行改进，所以装置整体设置在高速钻铣床轨道9的安装槽10内，以下为装置的具体结构：

如说明书附图2所示包括两个可转动轴承件、底部支撑件1、顶部支撑件6、电动伺服缸4和立柱5；

电动伺服缸4通过安装板11固定在高速钻铣床轨道9的安装槽10内，电动伺服缸4的活塞杆17连接设有底部支撑件1，底部支撑件1内设有可转动轴承件，通过电动伺服缸4带动可转动轴承件位移对长双向丝杠进行限位。为何选用电动伺服缸4，电动伺服缸4控制精度可以达到0.01mm；实现精密控制推力，因为可转动轴承件对长双向丝杠的中部光轴段3支撑力很小(下文进行详述)，但是长双向丝杠要求的精度很高(需要保证长双向丝杠保持水平度在误差范围内)，所以选用电动伺服缸4带动可转动轴承件位移。为了保证电动伺服缸4伸缩过程中的稳定性以及精度，所以安装板11上还设有直线轴承13和导向杆13，且直线轴承13与导向杆13滑动配合。直线轴承13可以实现高精度平稳运动，直线轴承13和导向杆13连接状态如说明书附图3所示。

如说明书附图5所示底部支撑件1内设有两组可转动轴承件且用两个固定轴7使其分别固定在底部支撑件1的顶部，可转动轴承件为轴承组14，轴承组14为多个滚子轴承8组成。固定轴7通过销孔连接的方式固定在支撑件上，而滚子轴承8与固定轴7之间通过过盈配合固定在固定轴7上，使滚子轴承8内圈固定，并不会在固定轴7轴向移动。固定轴7对两个轴承组14固定后，每个轴承组14的外表面与长传动丝杠2的中部光轴段3的表面接触并对其进行支撑，长双向丝杠在进行转动时，同步带动两个轴承组14以固定轴7转动，同时不影响长传动丝杠2的转动。

由于可转动轴承件与长传动丝杠2的中部光轴段3接触，长传动丝杠2转动时，轴承承受径向力载荷，(因为长双向丝杠为刚性材料，即使受到重力搭落弯曲时其弯曲程度也会很小，只要对其给予一个很小的支持力就能使其保持水平并限制其位置，防止长双向丝杠过长受到重力向下弯曲)所以可以有多种承受径向载荷的轴承选用，但是只有滚子轴承8能够适用于此装置是因为滚子轴承8可以承受径向力并且是线接触，易与承受径向载荷，滚子轴承8的摩擦系数小，可以适用于长丝杠传动过程中的旋转，而且不会影响长丝杠的转速。并且滚子轴承8的内圈和外圈可分离，便于安装和拆卸。因此选用滚子轴承8。

由于考虑到长传动丝杠2的中部光轴段3的长度和轴承的宽度，选用较多的接触面积可以有效的较少振幅，所以两侧的轴承件至少选用三个滚子轴承8为最优的方案，但是本装置考虑到经济以及内部空间，所以只选用三个滚子轴承8。如果少于三个滚子轴承8也可以实现减小振幅的作用，但是由于接触面积小导致减小振幅的效果不好，但是只选用三个也能够满足长传动丝杠2振动时的振幅，所以只选用三个滚子轴承8，且三个滚子轴承8为一个轴承组14。

如果仅用一个底部支撑件1以及内部的两个轴承组14对长双向丝杠进行限位支撑时，底部支撑件1通过电动伺服缸4的活塞杆17的带动来对长双向丝杠的中部光轴段3支撑，使长双向丝杠保持水平，受到重力的影响时减少向下的弯曲形变，从而减少弯曲形变后的摆幅。但是长双向丝杠还受到加工过程中机床震动的影响，仍然会产生加工误差，所以需要在底部支撑件1的上方设置一个顶部支撑件6，使其与底部支撑件1共同对长双向丝杠的中部光轴段3进行限位，达到减小振幅的作用。顶部支撑件6共同对长双向丝杠的中部光轴段3进行限位，达到减小振幅的作用。顶部支撑件6与底部支撑件1结构尺寸相同只是装配方向相反，底部支撑件1和顶部支撑件6之间通过两侧的立柱5进行连接，立柱5的两端各有一个螺纹孔，通过螺栓将顶部支撑件6和底部支撑件1连接在一起，从而达到固定的作用，使得顶部支撑件6与底部支撑件1成为一个整体，能够同时对长双向丝杠的中部光轴段3进行限位。

长双向丝杠在保持水平的状态，需要对长双向丝杠的两端进行测量看是否水平，故需要在长双向丝杠的左右旋的起始端和终止端的下方设置有凹槽15，如说明书附图1所示，长双向丝杠的左、右旋的起始端前面和终止端的后面有一部分是没有螺纹的光洁测量段16，长双向丝杠共有四个光洁测量段16。而下方的凹槽15可以放置千分表，千分表的底部指针与光洁测量段16接触，分别测量四段光洁测量段16的数值。测量时可以对其进行多次测量，减小误差，从而达到检测长双向丝杠是否水平。若不在水平状态通过调节电动伺服缸4活塞杆17的伸缩量，来调节底部支撑件1和可转动轴承件的整体高度使长双向丝杠保持水平，而后再通过顶部支撑件6对长双向丝杠进行限位。

使用方法详解：

通过控制电动伺服缸4活塞杆17的伸缩来调节底部支撑件1内的两个轴承组14的高度，使得两个轴承组14中的轴承均与长双向丝杠的中部光轴段3接触，并用千分表测量长双向丝杠四个光洁测量段16的水平度，根据测量值来调整电动伺服缸4活塞杆17的伸缩量，使得长双向丝杠达到水平度的要求；而后在底部支撑件1上通过安装立柱5连接顶部支撑件6，使顶部支撑件6内的两个轴承组14与长双向丝杠的中部光轴段3接触。

综上所述，本装置能够解决高速钻铣床的长双向丝杠，受重力的作用下产生轻微的变形，导致高速钻铣床的钻头的位移过程中，位移精度出现偏差，同时机床的震动会使得变形的长双向丝杠出现震动摆幅并且加剧，进一步的影响了加工精度。本装置通过电动伺服缸4带动底部支撑件1内的两个轴承组14对长双向丝杠进行限位支撑，克服长双向丝杠受到重力影响下的形变，从而提高了高速钻铣床的位移精度。通过顶部支撑件6内的两个轴承组14对长双向丝杠的震动摆幅进行限位，使得长双向丝杠受到高速钻铣床加工过程中的震动影响大大减小，提高了高速钻铣床的钻头在位移过程中稳定性以及加工精度。

Claims (5)

1.高速钻长传动丝杠支撑机构，其特征在于：包括两个可转动轴承件、底部支撑件(1)；

所述两个可转动轴承件对称设置在底部支撑件(1)顶部，可转动轴承件表面对长传动丝杠(2)的中部光轴段(3)进行支撑。

2.根据权利要求1所述高速钻长传动丝杠支撑机构，其特征在于：还包括电动伺服缸(4)，所述电动伺服缸(4)的活塞杆(17)末端与底部支撑件(1)连接；

通过电动伺服缸(4)的活塞杆(17)伸缩来调节底部支撑件(1)及两个可转动轴承件的高度。

3.根据权利要求1所述高速钻长传动丝杠支撑机构，其特征在于：所述底部支撑件(1)两侧各设有一个立柱(5)，所述立柱(5)顶部可拆卸设有顶部支撑件(6)，所述顶部支撑件(6)下方对称设有两个可转动轴承件。

4.根据权利要求1-3任意一项所述高速钻长传动丝杠支撑机构，其特征在于：所述底部支撑件(1)和顶部支撑件(6)上均设有固定轴(7)，所述可转动轴承件为滚子轴承(8)；

所述滚子轴承(8)的内圈配合设置在固定轴(7)上，所述滚子轴承(8)的外圈与长传动丝杠(2)的中部光轴段(3)接触。

5.根据权利要求4所述高速钻长传动丝杠支撑机构，其特征在于：根据长传动丝杠(2)的中部光轴段(3)的长度，所述可转动轴承件至少包括一个滚子轴承(8)。

Images