專利名稱：絲杠前置機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)床的垂向結(jié)構(gòu)，尤其是涉及ー種絲杠前置垂向機(jī)床結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
液體靜壓支撐技術(shù)因剛性好、耐沖擊、耐磨損和精度保持性好等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床中。目前，液體靜壓支撐技術(shù)較普遍的應(yīng)用于精密機(jī)床水平方向的導(dǎo)軌裝置中， 其中尤以閉式靜壓導(dǎo)軌居多。但在機(jī)床的垂向結(jié)構(gòu)上使用靜壓支撐技術(shù)的機(jī)床較少，主要是因為當(dāng)垂向結(jié)構(gòu)布局和靜壓支承裝置運(yùn)轉(zhuǎn)不理想的情況下，垂向的靜壓流體不能提供完全的剛性支撐，使整個垂向的驅(qū)動與傳動結(jié)構(gòu)形成繞絲杠支點的懸臂梁旋轉(zhuǎn)，經(jīng)放大作用， 使末端執(zhí)行件嚴(yán)重的偏離理想位置。因此，為將靜壓支撐技術(shù)更好地應(yīng)用于精密機(jī)床上，必須解決機(jī)床的垂向結(jié)構(gòu)設(shè)計和靜壓導(dǎo)軌間隙的調(diào)整問題。中國專利20072011擬96、200920210585和201020106518中分別介紹了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)(機(jī)床立柱等)，但這些機(jī)床的垂向絲杠均后置于垂向?qū)к?。在中國專?201020571582、200620045212、200620166169和 200810071351. 6 中，也分別公開了 4種液體靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，在中國專利200710070272中公開ー種液體靜壓導(dǎo)軌的直線度調(diào)節(jié)方法， 雖然它們各具特點，但仍缺乏解決垂向閉式靜壓導(dǎo)軌間隙調(diào)整的裝置及方法，難以克服機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)變形問題，影響了機(jī)床精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種可增強(qiáng)機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，提升機(jī)床精度的絲杠前置機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)。本發(fā)明設(shè)有立柱、頂板、垂向電機(jī)、固定導(dǎo)軌、移動導(dǎo)軌、主軸箱、主軸電機(jī)、絲杠、 絲杠下螺母、絲杠上螺母座和2組契條組件；所述頂板固于立柱上端，垂向電機(jī)固于頂板上，固定導(dǎo)軌設(shè)有2根軌條，2根軌條固于立柱的左右兩側(cè)且對稱設(shè)置，移動導(dǎo)軌為平板式導(dǎo)軌，移動導(dǎo)軌與固定導(dǎo)軌滑動配合， 主軸箱固于移動導(dǎo)軌正面，主軸電機(jī)固于移動導(dǎo)軌反面，絲杠位于立柱正面前方，絲杠上端通過絲杠上螺母座與頂板連接，絲杠下端通過絲杠下螺母與移動導(dǎo)軌正面連接，2組契條組件左右對稱設(shè)置，每組契條組件設(shè)有契條、契條壓板和契條調(diào)節(jié)螺柱，契條壓板位于移動導(dǎo)軌正面前方，契條壓板通過緊固件與固定導(dǎo)軌的軌條連接，契條設(shè)于移動導(dǎo)軌與契條壓板之間，契條壓板位于移動導(dǎo)軌正面前方且壓緊在契條上，契條壓板與契條的觸接面為斜面， 契條壓板通過緊固件與固定導(dǎo)軌的軌條連接，契條調(diào)節(jié)螺柱設(shè)于契條頂端，契條調(diào)節(jié)螺柱下端與契條壓板固連，契條調(diào)節(jié)螺柱上端穿過契條頂端，契條調(diào)節(jié)螺柱上端設(shè)有調(diào)節(jié)鈕。所述契條壓板通過緊固件與固定導(dǎo)軌的軌條連接，最好是契條壓板與固定導(dǎo)軌之間還設(shè)有墊塊，契條壓板通過緊固螺栓穿過墊塊與固定導(dǎo)軌的軌條固連。所述契條下端最好設(shè)有定位螺栓，所述契條壓板也相應(yīng)設(shè)有定位導(dǎo)槽，所述定位螺栓一端與契條下端固連， 另一端位于所述定位導(dǎo)槽中。這樣契條可沿定位導(dǎo)槽作相對于契條壓板的上下斜面滑移。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果1)機(jī)床的垂向結(jié)構(gòu)簡潔，制造與安裝簡便。2)結(jié)構(gòu)更為合理。機(jī)床的總體垂向質(zhì)量(包括主軸箱、移動導(dǎo)軌等)由絲杠支撐， 總體結(jié)構(gòu)將形成繞絲杠與立柱頂端的絲杠上螺母座為支點的單向轉(zhuǎn)動的“L”形懸臂梁結(jié)構(gòu)，對于這種結(jié)構(gòu)，為減小主軸端的翹曲量，則必須減小驅(qū)動結(jié)構(gòu)零部件對支撐點的カ臂。 因此，在目前常用的絲杠后置與移動導(dǎo)軌的機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)中，主軸箱、移動導(dǎo)軌等均位于絲杠前端，這將形成較大的至絲杠支撐點絲杠上螺母座的力臂，顯然，將會引起主軸箱前端較大的カ臂，從而影響精度。本發(fā)明是將絲杠前置于移動導(dǎo)軌前面，且作用點位于主軸箱重心線上，則靜壓支承力與絲杠前端的合力分別在絲杠的兩側(cè)，既可以起到一定的自身平衡作用，又可在一定程度上減小繞絲杠支撐點絲杠上螺母座的力臂，從而可減小主軸箱前端的翹曲。3)固定導(dǎo)軌與移動導(dǎo)軌構(gòu)成的是靜壓導(dǎo)軌裝置，這樣的靜壓導(dǎo)軌裝置中的油膜調(diào)節(jié)更為準(zhǔn)確和簡単。在普通的閉式靜壓導(dǎo)軌裝置中，移動導(dǎo)軌內(nèi)置于固定導(dǎo)軌與壓板形成的空間中，受裝配影響，一旦絲杠裝配后，將限制移動導(dǎo)軌在固定導(dǎo)軌與壓板中間的位置， 也即限制了移動導(dǎo)軌與壓板之間的間隙，以及與固定導(dǎo)軌兩側(cè)之間的間隙，從而會影響移動導(dǎo)軌兩側(cè)的油膜厚度，這必然引起絲杠與移動導(dǎo)軌之間的結(jié)構(gòu)變形沖突，從而給垂向結(jié)構(gòu)帶來不平衡的擾動因素。而本發(fā)明提通過的上下微位移，可調(diào)節(jié)契條壓板與移動導(dǎo)軌間的間隙以及固定導(dǎo)軌與移動導(dǎo)軌之間的間隙，從而確保移動導(dǎo)軌在垂向可承受平衡的靜壓支撐力，顯著降低絲杠與移動導(dǎo)軌之間的變形沖突，達(dá)到提升機(jī)床剛性和精度的目的。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的絲杠、上螺母座、下螺母、主軸箱、主軸電機(jī)和移動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的契條壓板、契條和契條調(diào)節(jié)螺柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例的契條壓板、固定導(dǎo)軌、移動導(dǎo)軌和墊塊的橫向結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。參見圖1 4，本發(fā)明實施例設(shè)有立柱4、頂板2、垂向電機(jī)13、固定導(dǎo)軌6、移動導(dǎo)軌5、主軸箱9、主軸電機(jī)14、絲杠12、絲杠下螺母10、絲杠上螺母座11和2組契條組件。頂板2固于立柱4上端，垂向電機(jī)13固于頂板2上，固定導(dǎo)軌6設(shè)有2根軌條，2 根軌條固于立柱4的左右兩側(cè)且對稱設(shè)置，移動導(dǎo)軌5為平板式導(dǎo)軌，移動導(dǎo)軌5與固定導(dǎo)軌6滑動配合，主軸箱9固于移動導(dǎo)軌5正面，主軸電機(jī)14固于移動導(dǎo)軌5反面，絲杠12 位于立柱4正面前方，絲杠12上端通過絲杠上螺母座11與頂板2連接，絲杠12下端通過絲杠下螺母10與移動導(dǎo)軌5正面連接，2組契條組件左右對稱設(shè)置，每組契條組件設(shè)有契條3、契條壓板8和契條調(diào)節(jié)螺柱1，契條壓板8位于移動導(dǎo)軌5正面前方，契條壓板8通過緊固件與固定導(dǎo)軌6的軌條連接，契條壓板8與固定導(dǎo)軌6之間設(shè)有墊塊7，契條壓板8通過緊固螺栓15穿過墊塊7與固定導(dǎo)軌6的軌條固連。契條3設(shè)于移動導(dǎo)軌5與契條壓板8之間，契條壓板8位于移動導(dǎo)軌5正面前方且壓緊在契條3上，契條壓板8與契條3的觸接面為斜面，契條壓板8通過緊固件與固定導(dǎo)軌6的軌條連接，契條調(diào)節(jié)螺柱1設(shè)于契條頂端，契條調(diào)節(jié)螺柱1下端與契條壓板8固連，契條調(diào)節(jié)螺柱1上端穿過契條3頂端，契條調(diào)節(jié)螺柱1上端設(shè)有調(diào)節(jié)鈕。所述契條3下端設(shè)有定位螺栓16，所述契條壓板8也相應(yīng)設(shè)有定位導(dǎo)槽81，所述定位螺栓16—端與契條3下端螺接，另一端位于所述定位導(dǎo)槽81中。這樣契條3可沿定位導(dǎo)槽81作相對于契條壓板8的上下斜面滑移。 使用吋，將本發(fā)明裝配至機(jī)床機(jī)架上，在完成絲杠12、螺母座11、螺母10、主軸箱 9、主軸電機(jī)14、移動導(dǎo)軌5、固定導(dǎo)軌6、墊塊7等安裝后，測量固定導(dǎo)軌6與移動導(dǎo)軌5之間的間隙，然后根據(jù)間隙值調(diào)節(jié)契條3頂部的調(diào)節(jié)螺柱1，使契條3相對于壓板8上下滑移， 這樣可改變契條3和移動導(dǎo)軌5之間的間隙，使移動導(dǎo)軌5兩側(cè)的間隙相當(dāng)，也就是使工作時移動導(dǎo)軌5兩側(cè)油膜厚度相當(dāng)。工作吋，垂向電機(jī)13帶動安裝于絲杠12上的螺母座11 轉(zhuǎn)動，螺母座11的轉(zhuǎn)動將使絲杠12上下移動，從而帶動移動導(dǎo)軌5、主軸箱9和主軸電機(jī) 14 一起上下移動。移動導(dǎo)軌5兩側(cè)油膜厚度相當(dāng)，從而可確保移動導(dǎo)軌5在垂向可承受平衡的靜壓支撐力，顯著降低絲杠12與移動導(dǎo)軌5之間的變形沖突，達(dá)到提升機(jī)床剛性和精度的目的。
權(quán)利要求
1.絲杠前置機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)，其特征在于設(shè)有立柱、頂板、垂向電機(jī)、固定導(dǎo)軌、移動導(dǎo)軌、主軸箱、主軸電機(jī)、絲杠、絲杠下螺母、絲杠上螺母座和2組契條組件；所述頂板固于立柱上端，垂向電機(jī)固于頂板上，固定導(dǎo)軌設(shè)有2根軌條，2根軌條固于立柱的左右兩側(cè)且對稱設(shè)置，移動導(dǎo)軌為平板式導(dǎo)軌，移動導(dǎo)軌與固定導(dǎo)軌滑動配合，主軸箱固于移動導(dǎo)軌正面，主軸電機(jī)固于移動導(dǎo)軌反面，絲杠位于立柱正面前方，絲杠上端通過絲杠上螺母座與頂板連接，絲杠下端通過絲杠下螺母與移動導(dǎo)軌正面連接，2組契條組件左右對稱設(shè)置，每組契條組件設(shè)有契條、契條壓板和契條調(diào)節(jié)螺柱，契條壓板位于移動導(dǎo)軌正面前方，契條壓板通過緊固件與固定導(dǎo)軌的軌條連接，契條設(shè)于移動導(dǎo)軌與契條壓板之間， 契條壓板位于移動導(dǎo)軌正面前方且壓緊在契條上，契條壓板與契條的觸接面為斜面，契條壓板通過緊固件與固定導(dǎo)軌的軌條連接，契條調(diào)節(jié)螺柱設(shè)于契條頂端，契條調(diào)節(jié)螺柱下端與契條壓板固連，契條調(diào)節(jié)螺柱上端穿過契條頂端，契條調(diào)節(jié)螺柱上端設(shè)有調(diào)節(jié)鈕。
2.如權(quán)利要求1所述的絲杠前置機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)，其特征在于所述契條壓板通過緊固件與固定導(dǎo)軌的軌條連接，是契條壓板與固定導(dǎo)軌之間還設(shè)有墊塊，契條壓板通過緊固螺栓穿過墊塊與固定導(dǎo)軌的軌條固連。
3.如權(quán)利要求1所述的絲杠前置機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)，其特征在于所述契條下端設(shè)有定位螺栓，所述契條壓板也相應(yīng)設(shè)有定位導(dǎo)槽，所述定位螺栓一端與契條下端固連，另一端位于所述定位導(dǎo)槽中。
全文摘要
絲杠前置機(jī)床垂向結(jié)構(gòu)，涉及機(jī)床的垂向結(jié)構(gòu)。設(shè)立柱、頂板、垂向電機(jī)、固定導(dǎo)軌、移動導(dǎo)軌、主軸箱、主軸電機(jī)、絲杠、絲杠下螺母、絲杠上螺母座和2組契條組件；頂板固于立柱上端，垂向電機(jī)固于頂板上，固定導(dǎo)軌設(shè)2根軌條，2根軌條固于立柱兩側(cè)，移動導(dǎo)軌與固定導(dǎo)軌配合，主軸箱和主軸電機(jī)分別固于移動導(dǎo)軌正反面，絲杠位于立柱正面前方，絲杠上端與頂板連接，絲杠下端與移動導(dǎo)軌正面連接，每組契條組件設(shè)契條、契條壓板和契條調(diào)節(jié)螺柱，契條壓板位于移動導(dǎo)軌正面前方，契條壓板與固定導(dǎo)軌的軌條連接，契條壓板位于移動導(dǎo)軌正面前方且壓緊在契條上，契條調(diào)節(jié)螺柱設(shè)于契條頂端，契條調(diào)節(jié)螺柱下端與契條壓板固連，契條調(diào)節(jié)螺柱上端穿過契條頂端。
文檔編號B23Q5/40GK102528468SQ20121003570
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者姜濤, 彭云峰, 林建華, 林曉輝, 王振忠, 郭隱彪 申請人:廈門大學(xué)