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数控机床超长丝杠牵引式随动支承装置设计

简介

机床传动机构普遍使用丝杠副传动,当丝杠长度大于 5 米时挠度增加,刚性变弱, 运动性能减低并将影响丝杠副的传动精度,为此需对丝杠设计辅助支承装置。


现有技术中 的支承形式有多种,有的是在固定位置设计单只或多只支承,采用电气、液压联动。


这种形 式对提高支承刚性有限,且丝杠运动中有支承的空白区,电、液联动受响应速度的影响对高 速丝杠不适用。


对此,有的机床设计了无动力的辅助随动支承装置,虽然克服上述的缺点, 但是,这种无动力的装置是依靠螺母座运动带动辅助支架作左右随动,关注卫星 机械公社圈这样会给工作台等 运动件带来冲击,尤其在高速的时候更大,使切削过程受力不稳定,影响加工表面质量,不 适宜用于精密磨削加工设备。


数控机床超长丝杠牵引式随动支承装置设计


图中 :1 丝杠、2 螺母座、3 左随动支架、4 右随动支架、5 支架导轨、6 导轨滑块、7 牵 引滑轮、8钢丝绳、9工作台、10压块、11床身、12压紧座、13轴承座、14冷却油槽、15进油孔、 16 滚针轴承、17 衬套、18 钢管。


丝杠 1 直径为 80 毫米,长 7597 毫米(型号 : 8040-7597-7022-IT5),螺母座 2 为 HT250 铸件,籍螺丝钉与工作台 9 连接,与丝杠 1 相配合 构成丝杠传动副。螺母座 2 左边有左随动支架 4、右边有右随动支架 5,均为焊接件组合构 件,也可以是整体铸件。


在左随动支架 3 的右侧装有牵引滑轮 7,在右随动支架 4 的左侧装 有牵引滑轮 7。二只牵引滑轮 7 可绕自身的轴旋转,二轮间套关注卫星 机械公社圈有直径为 6 毫米的钢丝绳 8, 钢丝绳 8 的一端固定在工作台 9 的压块 10 上,另一端固定在床身 11 的压紧座 12 上,压块 10 和压紧座 12 均用 4 只 M12 螺丝钉分别与工作台 9、床身 11 相连接。左随动支架 3 和右 随动支架 4 的底部,以每只支架用螺丝钉与装在支架导轨 5 上的导轨滑块 6 相连接。


简单工作原理

当旋转驱动丝杠 1 带动螺母座 2 及工作台 9 作直线运动,工作 台 9 带动钢丝绳 8 和牵引滑轮 7 牵引左、右随动支架 3、4 跟螺母座 2 随动,从而消除了因螺 母座 2 位移变化而产生的丝杠挠度,达到随动支撑的效果,提高了丝杠传动副的运动平稳 性和运动精度。左随动支架 3 和关注卫星 机械公社圈右随动支架 4 的上部装有轴承座 13,轴承座 13 为 45 钢件,其外圆上开有螺旋形的冷却油槽 14,且与轴承座 13 端面上进油孔 15 相通,由外部 供给压力油起到循环冷却的作用,带走丝杠 1 与衬套 17 及滚针轴承 16 摩擦产生的热量,以 保证丝杠副和随动支架的的正常工作。 支架导轨 5 及导轨滑块 6 有二组,。导轨滑块 6 与左、右随动支架 3、4 连接,支架导轨 5 安装在床身 11 上,其长度和位置与牵引滑轮 7 的牵引距离相对应。 牵引式的随动支承装置的拖动结构,不增加新的动力源,而牵引距离 只是工作台有效行程距离的一半即可,是种省力省功的技术装置。


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