專利名稱：一種隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)床絲杠技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
機(jī)床設(shè)備中廣泛應(yīng)用絲杠裝置來驅(qū)動(dòng)各個(gè)進(jìn)給軸的運(yùn)動(dòng)，絲杠裝置一般由固定設(shè)置于固定件上的絲杠、固定設(shè)置于活動(dòng)件上與絲杠螺紋連接的螺母、以及連接驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)組成。對(duì)于水平布置的絲杠裝置，在重力的作用下水平絲杠容易下垂，特別是水平絲杠在高速旋轉(zhuǎn)過程中，受徑向力和重力作用，極容易晃動(dòng)和下垂變形，一般4000m長(zhǎng)的絲杠會(huì)下垂Imm (下垂形變量與懸臂長(zhǎng)度四次方成正比關(guān)系)，這樣的下垂變形必然會(huì)影響進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的定位精度，造成機(jī)械設(shè)備加工精度降低和產(chǎn)品報(bào)廢率高等缺陷。為了解決上述問題，最直觀簡(jiǎn)便的方法是采用增大水平絲杠的直徑來加強(qiáng)絲杠的 剛性，以減小絲杠的形變，但這樣將會(huì)使絲杠裝置整體體積增大，從而使機(jī)床設(shè)備體積重量增加，成本增高，卻沒有從根本上解決下垂變形引起的誤差?，F(xiàn)行廣泛采用在最大可能下垂位置布置支撐結(jié)構(gòu)，減小絲杠的最大下垂形變。由于絲杠最大下垂形變位置通常位于絲杠中間，屬于工作行程范圍之內(nèi)，在此范圍內(nèi)，絲杠螺母必然經(jīng)過，而絲杠螺母直徑遠(yuǎn)大于絲杠直徑，無法正常越過絲杠中間支撐部件，針對(duì)這一問題，一般有三類處理方法I、采用機(jī)電液控制技術(shù)，當(dāng)絲杠螺母運(yùn)動(dòng)至輔助支撐部位時(shí)，控制支撐頂桿縮回，比如中國專利CN 101462233A公開了一種機(jī)床水平絲杠油壓支撐裝置，采用油壓支撐機(jī)構(gòu)在絲杠底部進(jìn)行支撐，頂部具有托頂絲杠的滾輪，油壓支撐機(jī)構(gòu)受電磁閥信號(hào)控制，當(dāng)工作臺(tái)的螺母趨近時(shí)，發(fā)信號(hào)給電磁閥，油壓支撐機(jī)構(gòu)脫離絲杠下降，螺母通過后，發(fā)信號(hào)給電磁閥，油壓支撐機(jī)構(gòu)上升重新托頂住絲杠，此類方法采用電器化控制技術(shù)，在電器化控制出現(xiàn)故障失靈時(shí)，支撐機(jī)構(gòu)不能正常避讓螺母通過，容易造成螺母與支撐機(jī)構(gòu)相撞，給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失,并且控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,成本比較高；2、采用絲杠螺母推動(dòng)輔助支撐部件運(yùn)動(dòng)，在相同的有效行程情況下，此類方法的絲杠長(zhǎng)度需要較多的長(zhǎng)度預(yù)留；3、采用絲杠螺母直接下壓輔助支撐，以避讓絲杠螺母。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，采用絲杠螺母移動(dòng)部件推動(dòng)V形支撐架隨移動(dòng)部件共同運(yùn)動(dòng)，能夠使絲杠螺母處于任何位置，最大懸臂跨度為有效行程的一半，有效地減小了絲杠下垂形變的程度。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置在機(jī)械設(shè)備的固定件與活動(dòng)件之間，所述固定件與所述活動(dòng)件的相對(duì)移動(dòng)通過水平絲杠裝置來實(shí)現(xiàn)，所述水平絲杠裝置具有水平設(shè)置于固定件上的絲杠、以及固定設(shè)置于活動(dòng)件上與所述絲杠螺紋連接的絲杠螺母，其中，包括固定在所述絲杠螺母之上的運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)，還包括支撐部件和導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌位于所述絲杠正下方并與所述絲杠平行，所述支撐部件跟隨所述絲杠螺母的運(yùn)動(dòng)而沿著所述導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述支撐部件具有兩個(gè)支撐點(diǎn)，當(dāng)所述支撐部件的一個(gè)支撐點(diǎn)位于所述絲杠螺母運(yùn)動(dòng)行程的極限位置時(shí)，另一個(gè)支撐點(diǎn)位于所述絲杠最大下垂形變處。進(jìn)一步地，所述支撐部件包括兩個(gè)支撐架，所述兩個(gè)支撐架之間通過一平行于所述絲杠的拉桿連接，所述兩個(gè)支撐架的上端分別套設(shè)在所述絲杠上，下端分別設(shè)在所述導(dǎo)軌上，兩個(gè)所述支撐架之間的距離為所述絲杠有 效行程的一半。進(jìn)一步地，所述支撐架內(nèi)設(shè)有調(diào)整托件。進(jìn)一步地，所述調(diào)整托件包括兩個(gè)支撐墊片和底座，所述兩個(gè)支撐墊片通過一端相互接觸互呈一定角度地構(gòu)成V型槽，位于所述絲杠的正下方；每一個(gè)所述支撐墊片通過支撐螺釘靠臥在所述底座上，拉緊螺釘穿過所述底座后伸入所述支撐墊片內(nèi)。進(jìn)一步地，每一個(gè)支撐墊片的下方的所述支撐螺釘為兩個(gè)，所述拉緊螺釘為一個(gè)，所述支撐螺釘分別位于所述拉緊螺釘?shù)膬蓚?cè)。進(jìn)一步地，所述支撐部件還包括兩個(gè)分別位于所述支撐架上且相對(duì)而設(shè)的撞塊。進(jìn)一步地，所述支撐墊片由銅制成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在I)利用兩調(diào)整墊片構(gòu)成V形定位，具有自定心作用且可調(diào)整；2)兩個(gè)支撐架距離為絲杠有效行程的一半，保證絲杠螺母處于任何位置，都能使絲杠的最大懸臂跨度為有效行程的一半；3)調(diào)整螺釘調(diào)整支撐高度，補(bǔ)償調(diào)整墊片磨損產(chǎn)生的高度下降；4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用空間小，可以直接安裝在絲杠螺母運(yùn)動(dòng)空間范圍內(nèi)，無需在機(jī)床上開辟新的空間安裝，是龍門機(jī)床橫梁上Y向絲杠輔助支撐的較佳選擇。

圖I是本實(shí)用新型隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中沿A-A向的剖視圖；圖3是圖2中B部區(qū)域的局部放大圖；圖4a是本實(shí)用新型隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)中絲杠螺母位于絲杠有效行程左極限位時(shí)的工作狀態(tài)圖；圖4b是本實(shí)用新型隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)中絲杠螺母位于絲杠有效行程右極限位時(shí)的工作狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不作為本實(shí)用新型的限定。請(qǐng)參看圖I所示，本實(shí)用新型隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)的隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在機(jī)械設(shè)備的固定件與活動(dòng)件之間，固定件與活動(dòng)件的相對(duì)移動(dòng)通過水平絲杠裝置來實(shí)現(xiàn)，水平絲杠裝置具有水平設(shè)置于固定件上的絲杠O、以及固定設(shè)置于活動(dòng)件上與絲杠0螺紋連接的絲杠螺母1，包括固定在絲杠螺母I之上的運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)2，還包括支撐部件和導(dǎo)軌3，導(dǎo)軌3位于絲杠0正下方并與絲杠0平行。其中，支撐部件跟隨絲杠螺母I的運(yùn)動(dòng)而沿著導(dǎo)軌3滑動(dòng)，支撐部件具有兩個(gè)支撐點(diǎn)，當(dāng)支撐部件的一個(gè)支撐點(diǎn)位于絲杠螺母I運(yùn)動(dòng)行程的極限位置時(shí)，另一個(gè)支撐點(diǎn)位于絲杠O的最大下垂形變處。具體地，同時(shí)參看圖2所示，支撐部件包括兩個(gè)支撐架41，兩個(gè)支撐架41之間通過一平行于絲杠O的拉桿42連接，兩個(gè)支撐架41的上端分別套設(shè)在絲杠O上，下端分別設(shè)在導(dǎo)軌3上，兩個(gè)支撐架41保持恒定間距地安裝在導(dǎo)軌3上，可以自由滑動(dòng)。兩個(gè)支撐架41之間的距離為絲杠有效行程的一半，以保證無論絲杠螺母I處于任何位置，都能使絲杠O的最大懸臂跨度為絲杠有效行程的一半，即拉桿42長(zhǎng)度為絲杠有效行程的一半。支撐架41內(nèi)設(shè)有調(diào)整托件，具體地，調(diào)整托件包括兩個(gè)支撐墊片411和底座412，兩個(gè)支撐墊片411通過一端相互接觸并互呈一定角度地構(gòu)成V型槽，位于絲杠0的正下方，具有自定心作用，且安裝調(diào)整簡(jiǎn)便。每一個(gè)支撐墊片411通過支撐螺釘413靠臥在底座412上，拉緊螺釘414穿過底座412后伸入支撐墊片411內(nèi)。每一個(gè)支撐墊片411的下方的支撐螺釘413為兩個(gè)，拉緊螺釘414為一個(gè)，支撐螺釘413分別位于拉緊螺釘414的兩側(cè)，支撐部件還包括兩個(gè)分別位于支撐架41上且相對(duì)而設(shè)的撞塊43。通過安裝材料為銅的兩個(gè) 支撐墊片411構(gòu)成V形支撐，利用V形結(jié)構(gòu)的自定心作用消除對(duì)絲杠0的額外側(cè)向作用力。選擇銅做墊片，不但能減小對(duì)絲杠0的磨損，又能方便更換修磨調(diào)整支撐墊片411，以實(shí)現(xiàn)支撐高度的調(diào)整。改變支撐螺釘413的旋入長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)支撐墊片411的高度，既能調(diào)整V形塊的支撐點(diǎn)，又能補(bǔ)償支撐墊片411磨損產(chǎn)生的支撐高度變化。拉緊螺釘414用于固定支撐墊片411，確保其能夠有效工作。工作時(shí)，本發(fā)明隨動(dòng)絲杠輔助支撐裝置對(duì)絲杠0的支撐可分三種情況A如圖4a所示，當(dāng)絲杠螺母I處于左極限位時(shí)，本輔助支撐結(jié)構(gòu)的一端支撐架41正好支撐于絲杠0最大下垂形變處，從而消除了最大下垂形變；B絲杠螺母I不斷向右移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到絲杠0中間時(shí)，運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)2觸碰到撞塊43，推動(dòng)本輔助支撐在導(dǎo)軌3上跟隨絲杠螺母I運(yùn)動(dòng)。這個(gè)過程中，絲杠0始終有兩處支撐，絲杠最大懸臂跨度為其有效行程的一半，即拉桿42的長(zhǎng)度；C如圖4b所示，當(dāng)絲杠螺母I運(yùn)動(dòng)到最右端，即右極限位時(shí)，輔助支撐的另一端支撐架41正好支撐于絲杠0最大下垂形變處，從而消除了最大下垂形變。本裝置能夠使絲杠螺母I處于任何位置，最大懸臂跨度為有效行程的一半，有效地減小了絲杠下垂形變，保證整個(gè)行程范圍運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的進(jìn)給精度，從而確保了機(jī)床在整個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中保有持續(xù)穩(wěn)定的加工精度。以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的申請(qǐng)專利范圍，所以凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及圖示內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置在機(jī)械設(shè)備的固定件與活動(dòng)件之間，所述固定件與所述活動(dòng)件的相對(duì)移動(dòng)通過水平絲杠裝置來實(shí)現(xiàn)，所述水平絲杠裝置具有水平設(shè)置于固定件上的絲杠、以及固定設(shè)置于活動(dòng)件上與所述絲杠螺紋連接的絲杠螺母，其特征在于，包括固定在所述絲杠螺母之上的運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)，還包括支撐部件和導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌位于所述絲杠正下方并與所述絲杠平行，所述支撐部件跟隨所述絲杠螺母的運(yùn)動(dòng)而沿著所述導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述支撐部件具有兩個(gè)支撐點(diǎn)，當(dāng)所述支撐部件的一個(gè)支撐點(diǎn)位于所述絲杠螺母運(yùn)動(dòng)行程的極限位置時(shí)，另一個(gè)支撐點(diǎn)位于所述絲杠最大下垂形變處。
2.如權(quán)利要求I所述的隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐部件包括兩個(gè)支撐架，所述兩個(gè)支撐架之間通過一平行于所述絲杠的拉桿連接，所述兩個(gè)支撐架的上端分別套設(shè)在所述絲杠上，下端分別設(shè)在所述導(dǎo)軌上，兩個(gè)所述支撐架之間的距離為所述絲杠有效行程的一半。
3.如權(quán)利要求2所述的隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐架內(nèi)設(shè)有調(diào)整托件。
4.如權(quán)利要求3所述的隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)整托件包括兩個(gè)支撐墊片和底座，所述兩個(gè)支撐墊片通過一端相互接觸互呈一定角度地構(gòu)成V型槽，位于所述絲杠的正下方；每一個(gè)所述支撐墊片通過支撐螺釘靠臥在所述底座上，拉緊螺釘穿過所述底座后伸入所述支撐墊片內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一個(gè)支撐墊片的下方的所述支撐螺釘為兩個(gè)，所述拉緊螺釘為一個(gè)，所述支撐螺釘分別位于所述拉緊螺釘?shù)膬蓚?cè)。
6.如權(quán)利要求2所述的隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐部件還包括兩個(gè)分別位于所述支撐架上且相對(duì)而設(shè)的撞塊。
7.如權(quán)利要求4或5所述的隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐墊片由銅制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種隨動(dòng)絲杠輔助支撐結(jié)構(gòu)，包括固定在所述絲杠螺母之上的運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)，還包括支撐部件和導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌位于所述絲杠正下方并與所述絲杠平行，所述支撐部件跟隨所述絲杠螺母的運(yùn)動(dòng)而沿著所述導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述支撐部件具有兩個(gè)支撐點(diǎn)，當(dāng)所述支撐部件的一個(gè)支撐點(diǎn)位于所述絲杠螺母運(yùn)動(dòng)行程的極限位置時(shí)，另一個(gè)支撐點(diǎn)位于所述絲杠最大下垂形變處。本實(shí)用新型利用兩調(diào)整墊片構(gòu)成V形定位，具有自定心作用且可調(diào)整；保證絲杠螺母處于任何位置，都能使絲杠的最大懸臂跨度為有效行程的一半；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用空間小。
文檔編號(hào)B23Q5/40GK202540012SQ20122002544
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者李蔭湘, 肖灑, 許蒲雙 申請(qǐng)人:上海三一精機(jī)有限公司