本實(shí)用新型涉及機(jī)床尤其是數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控機(jī)床的絲桿預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，制造業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)數(shù)控機(jī)床性能提出了更高的要求，而絲桿傳動(dòng)精度對(duì)機(jī)床加工時(shí)的進(jìn)給量、定位精度有著重要的影響。

現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床上所使用的絲桿裝置包括絲桿軸，螺紋連接于絲桿軸上的絲桿螺母，分別設(shè)置在所述絲桿軸軸向兩端、以旋轉(zhuǎn)支撐所述絲桿軸的首端座和尾端座，以及其電機(jī)軸與絲桿軸的軸向首端傳動(dòng)連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其中首端座和尾端座內(nèi)均設(shè)置有支撐軸承，首端座也通常稱之為傳動(dòng)座。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，上述首端座內(nèi)的軸承通常采用角接觸軸承，而尾端座內(nèi)的軸承為普通的內(nèi)外圈不能軸向相對(duì)移動(dòng)的深溝球軸承。絲桿軸在與絲桿螺母在高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，物體本身具有熱脹冷縮的物理特性，所以因?yàn)闊崃康年P(guān)系，會(huì)膨脹，使絲桿軸延伸，從而“弄彎”絲桿軸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是：針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種數(shù)控機(jī)床的絲桿預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種數(shù)控機(jī)床的絲桿預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)，包括：

絲桿軸，

螺紋連接于所述絲桿軸上的絲桿螺母，

分別設(shè)置在所述絲桿軸軸向兩端、以旋轉(zhuǎn)支撐所述絲桿軸的首端座和尾端座，以及

其電機(jī)軸與所述絲桿軸的軸向首端傳動(dòng)連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

所述首端座和尾端座均分別包括端座外殼和同軸布置在所述端座外殼內(nèi)的至少四個(gè)角接觸軸承，所述角接觸軸承包括旋轉(zhuǎn)連接的軸承內(nèi)圈和軸承外圈，其中軸承外圈與所述端座外殼固定，軸承內(nèi)圈固體套設(shè)在所述絲桿軸上；

所述首端座內(nèi)的所述至少四個(gè)角接觸軸承以第一種配合方式排列設(shè)置，而使得所述絲桿軸與所述首端座的端座外殼軸向相對(duì)固定；

所述尾端座內(nèi)的所述至少四個(gè)角接觸軸承以第二種配合方式排列設(shè)置，而使得所述絲桿軸能夠相對(duì)于與所述首端座的端座外殼軸向移動(dòng)。

本實(shí)用新型在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案：

所述首端座包括四個(gè)角接觸軸承，分別為沿所述絲桿軸的軸線方向依次布置的第一首端座軸承、第二首端座軸承、第三首端座軸承和第四首端座軸承，所述第一首端座軸承和第二首端座軸承同向布置，所述第三首端座軸承和第四首端座軸承同向布置，所述第二首端座軸承和所述第三首端座軸承反向布置。

所述尾端座包括四個(gè)角接觸軸承，分別為沿所述絲桿軸的軸線方向依次分布的第一尾端座軸承、第二尾端座軸承、第三尾端座軸承和第四尾端座軸承，所述尾端座尾端軸承和第二尾端座軸承反向布置，所述第二尾端座軸承、第三尾端座軸承和第四尾端座軸承同向布置。

所述尾端座還包括活動(dòng)套設(shè)于所述絲桿軸上、且分別位于所述尾端座內(nèi)四個(gè)角接觸軸承軸向兩側(cè)的彈簧墊片和迷宮墊片，其中彈簧墊片相比于迷宮墊片更加遠(yuǎn)離所述絲桿軸的中心部，所述絲桿軸上螺紋套接有將所述彈簧墊片軸向壓緊在所述尾端座的端座外殼上的壓緊螺母，所述絲桿軸的外壁上垂直開設(shè)有朝向所述迷宮墊片的環(huán)形臺(tái)階面，所述迷宮墊片被軸向限位在該環(huán)形臺(tái)階面和所述尾端座的端座外殼之間。

所述壓緊螺母所述彈簧墊片之間夾設(shè)有平墊片。

所述彈簧墊片為蝶形彈簧結(jié)構(gòu)。

所述迷宮墊片與所述環(huán)形臺(tái)階面之間預(yù)留1～2mm的軸向間隙。

所述尾端座內(nèi)四個(gè)角接觸軸承的軸承內(nèi)圈對(duì)所述絲桿軸施加有一定的軸向預(yù)拉伸力。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸通過(guò)皮帶與所述絲桿軸的軸向首端傳動(dòng)連接。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型將絲桿軸首端與傳動(dòng)座配合出采用緊固結(jié)構(gòu)，而絲桿軸尾端與尾端座配合處具有一定的軸向變形讓位空間同時(shí)還采用預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而增加絲桿軸的剛性，提高傳動(dòng)精度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有絲桿裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中絲桿預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)的整體示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中首端座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中尾端座的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：A-首端座，B-尾端座，1-絲桿軸，1a-環(huán)形臺(tái)階面，2-平墊片，3-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，4-端座外殼，5-角接觸軸承，5a-軸承內(nèi)圈，5b-軸承外圈，6-彈簧墊片，7-迷宮墊片，8-壓緊螺母。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不限于限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。

圖2、圖3和圖4示出了本實(shí)用新型這種數(shù)控機(jī)床的絲桿預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)的一個(gè)具體實(shí)施例，其包括：絲桿軸1，螺紋連接于所述絲桿軸上的絲桿螺母，分別設(shè)置在所述絲桿軸軸向兩端、以旋轉(zhuǎn)支撐所述絲桿軸的首端座A(因驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在該首端座位置，故其也稱傳動(dòng)座)和尾端座B，以及其電機(jī)軸通過(guò)皮帶與所述絲桿軸的軸向首端傳動(dòng)連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)3，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)3采用伺服電機(jī)。

本實(shí)施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于：所述首端座A和尾端座B均分別包括端座外殼4和同軸布置在所述端座外殼內(nèi)的四個(gè)角接觸軸承5，所述角接觸軸承5包括旋轉(zhuǎn)連接的軸承內(nèi)圈5a和軸承外圈5b，其中軸承外圈5b與端座外殼4固定，軸承內(nèi)圈5a固體套設(shè)在絲桿軸1上。所述首端座A內(nèi)的四個(gè)角接觸軸承5以第一種配合方式排列設(shè)置，而使得所述絲桿軸1與所述首端座A的端座外殼4軸向相對(duì)固定。所述尾端座B內(nèi)的四個(gè)角接觸軸承5以第二種配合方式排列設(shè)置，而使得所述絲桿軸1能夠相對(duì)于與尾端座B的端座外殼4軸向移動(dòng)。

實(shí)際使用過(guò)程中，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)3帶動(dòng)絲桿軸1高速旋轉(zhuǎn)而使絲桿軸受熱膨脹時(shí)，絲桿軸1的尾端在圖3中會(huì)相對(duì)于尾端座向左軸向延伸，而使得絲桿軸的軸向膨脹量得到釋放，進(jìn)而有效防止絲桿軸1被壓彎。

能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的兩種角接觸軸承組的排列配合方式有多種，而且為知曉角接觸軸承特性的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，本實(shí)施例中具體采用如下配合方式：

上述第一種配合方式為：首端座A內(nèi)的四個(gè)角接觸軸承5分別為沿絲桿軸1的軸線方向依次布置(在圖3中自左向右)的第一首端座軸承、第二首端座軸承、第三首端座軸承和第四首端座軸承，所述第一首端座軸承和第二首端座軸承同向布置，所述第三首端座軸承和第四首端座軸承同向布置，所述第二首端座軸承和所述第三首端座軸承反向布置。

上述第二種配合方式為：尾端座B內(nèi)的四個(gè)角接觸軸承5分別為沿絲桿軸1的軸線方向依次分布(在圖4中自左向右)的第一尾端座軸承、第二尾端座軸承、第三尾端座軸承和第四尾端座軸承，所述尾端座尾端軸承和第二尾端座軸承反向布置，所述第二尾端座軸承、第三尾端座軸承和第四尾端座軸承同向布置。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3帶動(dòng)絲桿軸1高速旋轉(zhuǎn)而使絲桿軸受熱膨脹時(shí)，絲桿軸1的尾端在圖3中向左軸向延伸，尾端座B內(nèi)四個(gè)角接觸軸承5的軸承內(nèi)圈5a隨著絲桿軸1同步移動(dòng)，而軸承外圈5b始終固定于端座外殼上，即尾端座B內(nèi)四個(gè)角接觸軸承5的軸承內(nèi)圈5a相對(duì)于軸承外圈5b產(chǎn)生軸向向左的位移。這樣使得絲桿軸的軸向膨脹量得到釋放，有效防止絲桿軸1被“弄彎”。

為了尾端座B內(nèi)四個(gè)角接觸軸承5的軸承內(nèi)圈5a在圖4中能夠相對(duì)于軸承外圈5b產(chǎn)生足夠大的向左的軸向位移量，我們還利用尾端座對(duì)絲桿軸1進(jìn)行預(yù)先拉伸處理：即在常溫下，圖4中尾端座B內(nèi)四個(gè)角接觸軸承5的軸承內(nèi)圈5a對(duì)絲桿軸1施加了一定大小的向左的軸向拉伸力，而使得常態(tài)下尾端座B內(nèi)四個(gè)角接觸軸承5的軸承內(nèi)圈5a處于軸承外圈5b的軸向右側(cè)極限位置。

所述尾端座B還包括活動(dòng)套設(shè)于絲桿軸1上、且分別位于尾端座內(nèi)四個(gè)角接觸軸承軸向兩側(cè)的彈簧墊片6和迷宮墊片7，其中彈簧墊片6為蝶形彈簧結(jié)構(gòu)，而且彈簧墊片6相比于迷宮墊片7更加遠(yuǎn)離所述絲桿軸1的中心部。絲桿軸1上螺紋套接有將彈簧墊片6軸向壓緊在尾端座的端座外殼4上的壓緊螺母8。絲桿軸1的外壁上垂直開設(shè)有朝向前述迷宮墊片7的環(huán)形臺(tái)階面1a，迷宮墊片7被軸向限位在該環(huán)形臺(tái)階面1a和尾端座的端座外殼4之間。

為了方便壓緊螺母8的鎖緊裝配，本實(shí)施例在壓緊螺母8與彈簧墊片6之間夾設(shè)平墊片2。迷宮墊片7與環(huán)形臺(tái)階面1a之間預(yù)留1～2mm的軸向間隙，以抵消絲桿軸1受熱后的軸向拉伸變形。

所要說(shuō)明的是，上述首端座A和尾端座B內(nèi)角接觸軸承5的數(shù)量并非必須為四個(gè)，也可以是五個(gè)、六個(gè)等等，一般來(lái)說(shuō)，最好在四個(gè)以上，四個(gè)為最佳。

本實(shí)施例中的角接觸軸承5購(gòu)自日本精工株式會(huì)社(NSK)。

當(dāng)然，上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。