专利名称：高精度定梁式数控龙门镗铣床的x轴导轨及其驱动结构的制作方法
技术领域：
高精度定梁式数控龙门镗45t^的X轴导IUL其驱动结构 技术领域
本实用新型涉及一种定梁式数控龙门4堂铣床，尤其是一种定梁式数控龙 门镗铣床X轴导4九及其驱动结构。
技术背景
定梁式数控龙门镗铣床，主要由床身、工作台、左右立柱、横梁、滑板、 滑枕、主减速箱、^i从台、电气控制箱、液压控制箱以及X轴、Y轴和Z轴导 轨及其驱动控制装置构成。零件一次装夹后，可自动完成铣、钻、铰、镗等 多工序加工，适用于各行业大、中型零件的粗、精加工。
由于X轴、Y轴和Z轴导辆及其驱动控制装置直接影响目标定位和加工精 度。在现有的机床中，主要存在如下缺点
1 、 X轴导缺/f叉采用两条重载滚柱直线导轨结构，因而其工作台强度低、
刚性差。
2、 X轴驱动采用交流伺服电机经德国ZF减速箱(二级传动背隙较大) 经无齿隙弹性联轴器带动消隙的双齿轮驱动齿条传动。无齿隙弹性联轴器在 重切削加工时弹性联轴体发生变形，从而使X轴运动产生轴向窜动，影响加
工精度。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述存在问题，提供一种高精度定梁式数控
龙门镗铣床的x轴导4M其驱动结构的改进方案。
本实用新型，所述定梁式数控龙门镗铣床x轴导#^其驱动结构包4射殳 置在机床床身与工作台之间的重载滚柱直线导轨和x轴驱动结构，所述重载 滚柱直线导轨由主导轨、中间导轨、和侧导缺4勾成。
本实用新型，所述x轴驱动结构包括i殳置在工作台下方的传动齿条和X 轴驱动系统，所述x轴驱动系统主要由驱动电机、减速器和消隙变速箱组成，
减速器的输出轴上的齿轮为斜齿轮，消隙变速箱包括
A) 设置在消隙变速箱壳体前后壁之间的I #传动轴、11#传动轴和111#传 动轴；
B) 设置在I #传动轴上的输入双联消隙齿轮和一对输出齿轮，所述双联 消隙齿轮由主齿轮、副齿轮和位于主齿轮和副齿轮之间的调整垫组成， 消隙齿轮与减速器上的输出斜齿轮啮合，也是斜齿轮；所述输出齿轮包括一 对大小相等、齿数相等但斜向相反的第一输出斜齿4沐第二输出斜齿轮；
C) 设置在II #传动轴上的一个输入齿轮和一个输出齿轮，II #传动轴上的 输入齿轮为斜齿轮，与I #传动轴上的第一输出斜齿4一齿合；
D) 设置在IM传动轴上的一个输入齿轮和一个输出齿轮，IM传动轴上的 输入齿轮为斜齿轮，与I #传动轴上的第二输出斜齿轮啮合；
E) 11#传动轴上的输出齿轮和111#传动轴上的输出齿轮均为直齿轮，且并 排设置在消隙变速箱壳体的外侧，作为消隙变速箱的输出齿轮，两个输出齿 轮同时与工作台下方的传动齿条相啮合；
F) 设置在I #传动轴上后端上的消隙调节装置，所述调节装置包括蝶形 弹簧和蝶形弹黃调整垫。
本实用新型，由于在现有X轴两条重载滚柱直线导轨增加到三条导轨， 同时，X轴驱动采用交流伺服电机经减速箱带动预加负载消隙的双齿轮驱动 齿条传动，既增加机床的接触刚性，又提高机床的精度和精度稳定性，狄 高机床的使用寿命。
图1为一种定梁式数控龙门镗铣床蒼本结构示意图。
图2-图5为实施例X轴导執及其驱动结构示意图，其中图3和图5为消 隙变速箱的结构示意图，图4为消隙变速箱输出齿轮与工作台传动齿条啮合 状态示意图。
图中，100、X轴驱动系统 501、床身 502、工作台 503、立柱 504、 横梁 505、拖板 506、滑枕 507、主轴变速箱 508、主轴 511、 主导轨 521、中间导轨 531、侧导轨 541、齿条 101、电机 111、 减速器 112、变速箱输出轴斜齿轮 120、消隙变速箱 131、双联消隙 齿轮中的主齿轮 132、双联消隙齿轮调整垫 133、双联消隙齿轮中的副 齿轮141、蝶形弹簧 142、蝶形弹簧调整垫191、 1#传动轴 192、 II #传动轴 193、 111#传动轴 196、 1#传动轴第一输出齿轮 195、 1#传 动轴第二输出齿轮 150、 11#传动轴输入齿轮 160、 111#传动轴输入齿轮 170、 IM传动轴输出齿轮180、 11#传动轴输出齿轮。
务沐实施方式
参照图l-图5, —种高精度定梁式数控龙门镗铣床的X轴导4M其驱动结构，包括设置在床身501与工作台502之间的重载滚柱直线导轨和X轴驱 动结构，所述重载滚柱直线导轨由主导轨511、中间导轨521和侧导轨531 构成；所述X轴驱动结构包括i殳置在工作台502下方的传动齿条541和X轴 驱动系统100,所述X轴驱动系统由驱动电机101、减速器111和消隙变速箱 120组成，减速器选用德国公司提供的ZF减速器，减速器的输出轴上的齿轮为 斜齿轮112,消隙变速箱包括A)设置在壳体前后壁之间的I #传动轴191、 11#传动轴192和111#传动轴193; B)设置在I #传动轴上的输入双联消隙齿轮 和一对输出齿轮，所述双联消隙齿轮由主齿轮131、副齿轮133和位于主齿轮 和副齿轮之间的调整垫132组成，双联消隙齿轮与减速器上的输出斜齿轮112 啮合，也是斜齿轮；所述输出齿轮包括一对大小相等、齿数相等但斜向相反 的第一输出斜齿轮196和第_=4叙出斜齿轮195; C)设置在II并传动轴192上的 一个输入齿專仑15 0和一个输出齿轮180， II #传动轴上的1命入齿4仑15 0为斜齿 轮，与I #传动轴上的第一输出斜齿轮196啮合；D)设置在111#传动轴193上 的一个输入齿轮160和一个输出齿轮170， 111#传动轴上的输入齿轮160为斜 齿轮，与1#传动轴上的第二输出斜齿轮195啮合；E) 11#传动轴192上的输 出齿轮180和111#传动轴193上的输出齿轮170均为直齿4仑，且并排设置在消 隙变速箱壳体的外侧，作为消隙变速箱的输出齿轮，两个输出齿轮同时与工 作台502下方的传动齿条541相啮合；F)设置在I #传动轴上191后端上的 消隙调节装置，所述调节装置包括蝶形弹簧141和i莱形弹簧调整垫142。
蝶形弹簧141的作用是，调整蝶形弹簧的压力可以通过斜齿轮的传递改 变两个输出齿轮170、 180与齿条541接触的齿面的位置，使两齿轮分别从两 个方向贴紧齿条，乂人而消除间隙(如图IO所示)。修^磨调整垫142可以固定 两个输出齿轮170、 180与齿条541的位置。
所述乱眹消隙齿專仑的加工方法是主齿轮131 、副齿轮133和调整垫132 装配完后当作一个齿轮加工，然后修磨调整垫132的厚度，便可以使双齿轮 错开一定的位置，使错开的两齿轮分别接触减速器输出轴上的齿轮112的齿 面两侧，从而消除其与主动齿4仑啮合的间隙。
权利要求1、高精度定梁式数控龙门镗铣床的X轴导轨及其驱动结构，包括设置在床身(501)与工作台(502)之间的重载滚柱直线导轨和X轴驱动结构，其特征在于所述重载滚柱直线导轨由主导轨(511)、中间导轨(521)和侧导轨(531)构成。
2、 才艮据权利要求1所述的高精度定梁式数控龙门镗铣床的X轴导^L^其 驱动结构，其特4棘于所述X轴驱动结构包;fei殳置在工作台(502)下方的传 动齿条(541)和X轴驱动系统(100)，所述X轴驱动系统由驱动电机(lOl)、减 速器(111)和消隙变速箱(120)组成，减速器的输出轴上的齿轮为斜齿轮 (112),消隙变速箱包:^:A) 设置在消隙变速箱壳体前后壁之间的I #传动轴(191) 、 11#传动轴(192) 和111#传动轴(193);B) 设置在I #传动轴(191)上的输入只 消隙齿4缺一对输出齿轮，所述 双联消隙齿轮由主齿轮(131)、副齿轮(133)和位于主齿轮和副齿轮之间的调 整垫(132)组成，双联消隙齿轮与减速器上的输出斜齿轮(112)啮合，也是斜 齿轮；所述输出齿轮包括一对大小相等、齿数相等但斜向相反的第一输出斜 齿轮(19 6)和第出斜齿轮(195);C )设置在II #传动轴(192)上的一个输入齿轮(150)和一个输出齿轮 (180)， 11#传动轴上的输入齿轮(150)为斜齿轮，与1#传动轴上的第一输出 斜齿轮(196)啮合；D )设置在111#传动轴(193)上的一个输入齿轮(160)和一个输出齿轮 (170), IM传动轴上的输入齿轮(160)为斜齿轮，与1#传动轴上的第二输出 斜齿轮(195)啮合；(170)均为直齿轮，且并排设置在消隙变速箱壳体的外侧，作为消隙变速箱的 输出齿轮，两个输出齿轮同时与工作台(502)下方的传动齿条(541)相啮合；F)设置在I #传动轴上(191)后端上的消隙调节装置，所述调节装置包括 蝶形弹簧(141)和蝶形弹簧调整垫(142)。
专利摘要本实用新型涉及一种定梁式数控龙门镗铣床。主要由床身、工作台、立柱、横梁、拖板、滑枕、X轴导轨及其传动系统、Y轴导轨及其传动系统、Z轴导轨及其传动系统组成。由于在现有X轴两条重载滚柱直线导轨增加到三条导轨，同时，X轴驱动采用交流伺服电机经减速箱带动预加负载消隙的双齿轮驱动齿条传动，既增加机床的接触刚性，又提高机床的精度和精度稳定性，也提高机床的使用寿命。
文档编号B23P23/02GK201415331SQ20092005843
公开日2010年3月3日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者吴旭炎, 翼 张, 张国平, 贲薇婷 申请人:广东领航数控机床股份有限公司