专利名称：龙门数控机床用滚柱丝杠副的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种龙门数控机床的改进，具体地说是一种龙门数控机床用滚柱丝杠 副，适用于数控机床上工作台的传动。
背景技术：
丝杠作为数控机床传送动力及定位的关键部件，是机床性能的重要保证。当前在 精密传动领域的功能部件短距离传动首推滚珠丝杠，但滚珠丝杠传动是点接触，接触着力 点局部接触应力大，它在经过一定使用周期后，会因疲劳而产生剥离性的破坏，造成报废， 这在中型传动中是不允许的，目前传统的数控机床使用的滚珠丝杠在长距离传动时，中间 不易加支承，从而造成丝杠因自重下挠度过大，致使不能正常工作，所以由滚珠丝杠驱动的 机床由于受滚珠丝杠本身自重的限制，一般适合于纵向行程不大于6m的机床，当纵向行程 超过6米的机床基本上都是通过蜗母丝——锅母牙条或齿轮——牙条的方式来带动工作台 传动的，其传动效率低，传动精度不高，加工和装配都很复杂，价格极高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可加支承，能保证长丝杠正常工作，承载能力大，长距 离传动运行平稳，传动效率高、精度高，结构紧凑，成本低，寿命长的龙门数控机床用滚柱丝 杠副。为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是该龙门数控机床用滚柱丝杠副， 包括丝杠，其特征在于在机床体的上部通过机床体固定螺钉固定上支撑装置，在支撑装置 的托辊上设有丝杠，在丝杠上设有滚柱传动装置，丝杠与滚柱传动装置中的滚柱啮合传动， 在滚柱传动装置的上部通过工作台固定螺钉固定上工作台。本发明还通过如下措施实施所述的滚柱传动装置，由滚柱、滚柱丝母体、滚柱传 动装置小轴和滚柱传动装置轴承构成，滚柱丝母体通过工作台固定螺钉与工作台连接固 定，在滚柱丝母体底部的凹槽内设有滚柱传动装置小轴，滚柱传动装置小轴的两端套设有 滚柱传动装置轴承，滚柱套设在滚柱传动装置小轴上，滚柱传动装置小轴与滚柱丝母体过 盈配合。所述的支撑装置，由支架、托辊、支撑装置小轴和支撑装置轴承构成，支架通过机 床体固定螺钉固定在机床体上，在支架上设有两个支撑装置小轴，在支撑装置小轴的两端 设有支撑装置轴承，在每个支撑装置小轴上皆设有托辊，丝杠担置在两个托辊上，支撑装置 小轴与支架过盈配合。所述的滚柱传动装置成对设置，并用滚柱传动装置连接机构连接固定。所述的滚柱传动装置连接机构，由紧固螺钉、螺母和碟形弹簧构成，碟形弹簧设在 两个滚柱丝母体之间，紧固螺钉穿过两个滚柱丝母体的通孔和碟形弹簧后，用螺母固定。本发明的有益效果在于与目前数控机床工作台的传动方式相比，能精确地确定 工作台坐标位置，将旋转运动转换成直线运动，而且还可传递一定的动力来带动工作台传动，从而带动工件移动来加工工件，同时可加支承，保证了长丝杠正常工作，承载能力大，运 动平稳，传动效率高，结构紧凑，成本低，传动精度高，寿命长。
图1为本发明的结构局部剖视示意图；图2为本发明的结构沿图IA-A剖视示意图；图3为本发明的结构沿图IB-B剖视示意图；图中1、工作台；2、机床体；3、支撑装置；4、滚柱传动装置；5、丝杠；6、滚柱传动 装置连接机构；7、工作台固定螺钉；8、机床体固定螺钉；9、滚柱；10、滚柱丝母体；11、滚柱 传动装置小轴；12、滚柱传动装置轴承；13、支撑装置轴承；14、支撑装置小轴；15、支架；16、 托辊；17、螺母；18、碟形弹簧；19、紧固螺钉。
具体实施例方式参照附图1、2、3制作本发明。该龙门数控机床用滚柱丝杠副，包括丝杠5，其特征 在于在机床体2的上部通过机床体固定螺钉8固定上支撑装置3，在支撑装置3的托辊16 上设有丝杠5，在丝杠5上设有滚柱传动装置4，丝杠5与滚柱传动装置4中的滚柱9啮合 传动，在滚柱传动装置4的上部通过工作台固定螺钉7固定上工作台1，通过支撑装置3支 撑住丝杠5，当丝杠5转动时，带动滚柱9转动，从而推动滚柱传动装置4沿丝杠5的轴向移 动，最终带动工作台1沿丝杠5的轴向移动。所述的滚柱传动装置4，由滚柱9、滚柱丝母体10、滚柱传动装置小轴11和滚柱传 动装置轴承12构成，滚柱丝母体10通过工作台固定螺钉7与工作台1连接固定，在滚柱丝 母体10底部的凹槽内设有滚柱传动装置小轴11，滚柱传动装置小轴11的两端套设有滚柱 传动装置轴承12，滚柱9套设在滚柱传动装置小轴11上，由于丝杠5与滚柱9啮合传动，在 丝杠5转动时，可以带动滚柱9沿丝杠5的轴向移动，即将旋转运动转换成直线运动来带动 工作台1移动，滚柱传动装置小轴11与滚柱丝母体10过盈配合。所述的支撑装置3，由支架15、托辊16、支撑装置小轴14和支撑装置轴承13构 成，支架15通过机床体固定螺钉8固定在机床体2上，在支架15上设有两个支撑装置小轴 14，在支撑装置小轴14的两端设有支撑装置轴承13，在每个支撑装置小轴14上皆设有托辊 16，丝杠5担置在两个托辊16上，从而通过两个托辊16支撑起丝杠5，防止丝杠变形，支撑 装置小轴14与支架15过盈配合。所述的滚柱传动装置4成对设置，并用滚柱传动装置连接机构6连接固定。所述的滚柱传动装置连接机构6，由紧固螺钉19、螺母17和碟形弹簧18构成，碟 形弹簧18设在两个滚柱丝母体10之间，紧固螺钉19穿过两个滚柱丝母体10的通孔和碟 形弹簧18后，用螺母17固定，为了保证滚柱9与丝杠5很好的啮合传动，在两个滚柱丝母 体10之间装碟形弹簧18来调整其间隙。在使用本发明时，在工作台1的底部固定上滚柱传动装置4，同时可以在丝杠5的 底部任意添加支撑装置3，保证丝杠5的正常工作，不用担心丝杠5因自重造成的下挠而影 响工作；由于工作时滚柱9与丝杠5形成线接触，故承载能力较大，同时还可承受一定的冲 击力；同时，丝杠副主要为滚动摩擦，传动效率比用蜗母丝——锅母牙条和齿轮——牙条传动效率高一倍以上，加之还可预警，可获得较高的定位精度， 其传动结构更紧凑，精度更高， 成本更低；由于碟型弹簧18驱动滚柱丝母体10发生轴向移动，使得滚柱丝母体10内的两 组滚柱9分别与丝杠5紧紧啮合，实现机床工作台传动时无间隙。由于其一直保持消隙状 态，机床的精度也一直得以保持，使传动精度提高，从而保证了加工精度。
权利要求
一种龙门数控机床用滚柱丝杠副，包括丝杠(5)，其特征在于在机床体(2)的上部通过机床体固定螺钉(8)固定上支撑装置(3)，在支撑装置(3)的托辊(16)上设有丝杠(5)，在丝杠(5)上设有滚柱传动装置(4)，丝杠(5)与滚柱传动装置(4)中的滚柱(9)啮合传动，在滚柱传动装置(4)的上部通过工作台固定螺钉(7)固定上工作台(1)。
2.根据权利要求1所述的龙门数控机床用滚柱丝杠副，其特征在于所述的滚柱传动 装置(4)，由滚柱(9)、滚柱丝母体(10)、滚柱传动装置小轴(11)和滚柱传动装置轴承(12) 构成，滚柱丝母体(10)通过工作台固定螺钉(7)与工作台(1)连接固定，在滚柱丝母体 (10)底部的凹槽内设有滚柱传动装置小轴(11)，滚柱传动装置小轴(11)的两端套设有滚 柱传动装置轴承(12)，滚柱(9)套设在滚柱传动装置小轴(11)上，滚柱传动装置小轴(11) 与滚柱丝母体(10)过盈配合。
3.根据权利要求1所述的龙门数控机床用滚柱丝杠副，其特征在于所述的支撑装置 (3)，由支架(15)、托辊(16)、支撑装置小轴(14)和支撑装置轴承(13)构成，支架(15)通 过机床体固定螺钉(8)固定在机床体(2)上，在支架(15)上设有两个支撑装置小轴(14)， 在支撑装置小轴(14)的两端设有支撑装置轴承(13)，在每个支撑装置小轴(14)上皆设有 托辊(16)，丝杠(5)担置在两个托辊(16)上，支撑装置小轴(14)与支架(15)过盈配合。
4.根据权利要求1所述的龙门数控机床用滚柱丝杠副，其特征在于所述的滚柱传动 装置(4)成对设置，并用滚柱传动装置连接机构(6)连接固定。
5.根据权利要求4所述的龙门数控机床用滚柱丝杠副，其特征在于所述的滚柱传动 装置连接机构(6)，由紧固螺钉(19)、螺母(17)和碟形弹簧(18)构成，碟形弹簧(18)设在 两个滚柱丝母体(10)之间，紧固螺钉(19)穿过两个滚柱丝母体(10)的通孔和碟形弹簧 (18)后，用螺母(17)固定。
全文摘要
本发明公开了一种龙门数控机床用滚柱丝杠副，属于数控机床技术领域，它包括丝杠(5)，其特征在于在机床体(2)的上部通过机床体固定螺钉(8)固定上支撑装置(3)，在支撑装置(3)的托辊(16)上设有丝杠(5)，在丝杠(5)上设有滚柱传动装置(4)，丝杠(5)与滚柱传动装置(4)中的滚柱(9)啮合传动，在滚柱传动装置(4)的上部通过工作台固定螺钉(7)固定上工作台(1)。该龙门数控机床用滚柱丝杠副，可加支承，保证了长丝杠正常工作，承载能力大，运动平稳，传动效率高，结构紧凑，成本低，传动精度高，寿命长。
文档编号B23Q5/40GK101862973SQ201010200919
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者付强, 付文耀, 修玄 申请人:莱芜市数控机床研究所