數控機床的絲桿防下垂機械支撐裝置的制作方法

本發明涉及機床尤其是數控機床領域，具體涉及一種數控機床的絲桿防下垂機械支撐裝置。

背景技術：

參照圖1所示，目前，數控機床的X軸絲桿裝置的絲桿軸由分別位于其兩端的傳動座和尾端座旋轉支撐，然而若X軸絲桿的行程超過4米后，絲桿軸的中間區域會下垂，導致絲桿旋轉時產生跳動，工作臺只能在較低的速度下運動。同時長期使用后導致絲桿變形，從而造成運動速度低、精度差。

技術實現要素：

本發明目的是：提出一種數控機床的絲桿防下垂機械支撐裝置，以解決因機床絲桿的絲桿軸中段下垂而引起的工作臺在移動過程中發生跳動的問題。

本發明的技術方案是：一種數控機床的絲桿防下垂機械支撐裝置，包括：

水平布置在機床底座上的絲桿軸；

將所述絲桿軸轉動連接在所述機床底座上、且分別位于所述絲桿軸軸向兩端的尾端座和傳動座；以及

螺紋連接于所述絲桿軸上的、且與滑動連接在所述機床底座上的工作臺固定連接的絲桿螺母；

所述機床底座上安裝有支撐在所述絲桿軸中部下方的輔助支撐部件；

所述輔助支撐部件包括：

彈性伸縮軸，其包括豎直固定在所述機床底座上的套筒、活動插設在所述套筒內且其上端伸出所述套筒外的頂桿、鎖緊固定在所述套筒下端部的彈簧安裝座、活動設置在所述套筒內且豎直夾設在所述彈簧安裝座和所述頂桿之間的彈簧；

安裝座，其固定在所述頂桿的頂端；

至少兩個第一凸輪軸承隨動器，其設置于所述安裝座上、并且可轉動地支撐在所述絲桿軸下方；

第二凸輪軸承隨動器，其設置于所述安裝座上、并且與下述豎向壓板相配合；以及

豎向壓板，其固定在所述工作臺底部、且與所述絲桿螺母的位置相對應，當所述工作臺在所述絲桿螺母的帶動下而沿著所述絲桿軸的軸線方向作直線移動、并在所述絲桿螺母移動至所述輔助支撐部件的位置時，所述豎向壓板隨著所述工作臺作同步移動的過程中下壓所述第二凸輪軸承隨動器，而使得所述第一凸輪軸承隨動器、第二凸輪軸承隨動器、安裝座和頂桿向下移動一定距離，進而保證所述絲桿螺母順利跨過該輔助支撐部件。

所述套筒是通過套筒固定板固定在所述機床底座上的，且該套筒固定板水平布置在所述套筒的頂端。

所述頂桿與安裝板之間夾設有研磨墊片。

所述套筒由同軸固定的上套筒段和下套筒段構成，所述上套筒段的上端和下端均分別內嵌有一個無油襯套，所述頂桿的底端伸入至所述下套筒段內，并且頂桿的底端固定有一個可在所述下套筒段內部上下移動的限位塊，且該限位塊被限位在所述上套筒段下端的所述無油襯套的下方。

所述第一凸輪軸承隨動器共設置有四個，且這四個第一凸輪軸承隨動器的軸承部分平行布置。

所述機床底座上開設一豎向延伸的讓位孔，所述彈性伸縮軸布置在該讓位孔中。

所述安裝座由通過螺釘連接在一起的第一座體和第二座體構成，所述第一凸輪軸承隨動器安裝在所述第一座體上，所述第二凸輪軸承隨動器和第三凸輪軸承隨動器安裝在所述第二座體上，且所述第一座體上的用于穿設所述螺釘的螺釘孔為腰型孔，而使得該第一座體在所述第二座體上的連接位置水平可調。

所述讓位孔的上部口沿處設置有將該讓位孔上部孔口部分遮擋住的蓋板。

本發明的優點是：本發明這種絲桿防下垂機械支撐裝置可在機床絲桿工作的過程中支撐住絲桿軸的中部，防止絲桿下垂，從而解決了因機床絲桿的絲桿軸中段下垂而引起的工作臺在移動過程中發生跳動的問題(跳動值可控制在0.02mm以下)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有絲桿裝置的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中機床底座的結構示意圖；

圖3為本發明實施例中輔助支撐部件的分解圖；

圖4為本發明實施例中豎向壓板在工作臺上的安裝結構示意圖；

圖5為本發明實施例這種絲桿防下垂機械支撐裝置在絲桿螺母通過之前的結構示意圖之一；

圖6為本發明實施例這種絲桿防下垂機械支撐裝置在絲桿螺母通過之前的結構示意圖之二；

圖7為本發明實施例這種絲桿防下垂機械支撐裝置在絲桿螺母通過過程中的結構示意圖之一；

圖8為本發明實施例這種絲桿防下垂機械支撐裝置在絲桿螺母通過之前的結構示意圖之二。

其中：1-機床底座，2-絲桿軸，3-尾端座，4-傳動座，5-絲桿螺母，6-工作臺，7-彈性伸縮軸，7a-套筒，7b-頂桿，7c-彈簧安裝座，7d-彈簧，7e-無油襯套，7f-限位塊，8-安裝座，9-第一凸輪軸承隨動器，10-第二凸輪軸承隨動器，11-豎向壓板，12-套筒固定板，13-研磨墊片，14-讓位孔，15-導向架，16-第三凸輪軸承隨動器，17-蓋板。

具體實施方式

以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。

圖2～圖8示出了本發明這種數控機床的絲桿防下垂機械支撐裝置的一個具體實施例，其包括：水平布置在機床底座1上的絲桿軸2(通常為X軸絲桿或Y軸絲桿)，將所述絲桿軸轉動連接在所述機床底座1上、且分別位于所述絲桿軸軸向兩端的尾端座和傳動座，螺紋連接于所述絲桿軸2上的、且與滑動連接在所述機床底座1上的工作臺6固定連接的絲桿螺母5。

本實施例的關鍵改進在于：所述機床底座1上還安裝有支撐在所述絲桿軸2中部下方的輔助支撐部件。

所述輔助支撐部件的具體結構可參照圖2～圖8所示，其主要包括：彈性伸縮軸7、安裝座8、第一凸輪軸承隨動器9、第二凸輪軸承隨動器10和豎向壓板11，其中：

彈性伸縮軸7包括豎直固定在機床底座1上的套筒7a、活動插設在套筒內且其上端伸出套筒外的頂桿7b、鎖緊固定在所述套筒下端部的彈簧安裝座7c、活動設置在套筒內且豎直夾設在彈簧安裝座和頂桿之間的高壓彈簧7d。

安裝座8固定在所述頂桿7b的頂端。

第一凸輪軸承隨動器9共設置有四個，這四個第一凸輪軸承隨動器9的軸承部分平行布置，同時，這四個第一凸輪軸承隨動器9均設置于上述安裝座8上、并且可轉動地支撐在所述絲桿軸2下方。

第二凸輪軸承隨動器10設置于安裝座8上，并且與豎向壓板11相配合。

豎向壓板11固定在工作臺6的底部，且與絲桿螺母5的位置相對應，即該豎向壓板11設置在工作臺6于絲桿螺母5連接處附近。當工作臺6在絲桿螺母3的帶動下而沿著絲桿軸2的軸線方向作直線移動、并在絲桿螺母3移動至所述輔助支撐部件的位置時，所述豎向壓板11隨著所述工作臺6作同步移動的過程中會下壓第二凸輪軸承隨動器10，而使得所述第一凸輪軸承隨動器9、第二凸輪軸承隨動器10、安裝座8和頂桿7b整體向下移動一定距離，進而保證絲桿螺母3能夠順利跨過該輔助支撐部件。

實際應用過程中，通過上述傳動座與絲桿軸2傳動連接的電機帶動絲桿軸2繞自身軸線轉動，進而使得與絲桿軸螺紋配合的絲桿螺母5在圖6中自左向右水平移動，在此過程中，四個第一凸輪軸承隨動器9始終支撐在絲桿軸中部下方，從而防止絲桿軸中部下垂而引起工作臺跳動。當絲桿螺母5移動至該輔助支撐部件位置時，工作臺6底部設置的豎向壓板11也到達了該輔助支撐部件位置，此時豎向壓板11與第二凸輪軸承隨動器10相接觸并下壓該第二凸輪軸承隨動器10(豎向壓板11上制有與第二凸輪軸承隨動器10相配合的引導斜面)，從而使得第一凸輪軸承隨動器9、第二凸輪軸承隨動器10、安裝座8和頂桿7b整體向下移動一定距離(彈簧7d受壓縮短)，四個第一凸輪軸承隨動器9向下離開絲桿軸2并與絲桿螺母5在徑向隔開一定距離，以保證絲桿螺母5順利跨過，如圖8。當絲桿螺母5跨過該輔助支撐部件后，豎向壓板11也隨絲桿螺母5向右離開而與第二凸輪軸承隨動器10相脫離，在彈簧7d的彈力下，頂桿7b向上移動而恢復至初始位置(頂桿7b底端的下述限位塊與下述下側的無油襯套相接觸)，四個第一凸輪軸承隨動器9繼續支撐在絲桿軸2的下方。

本實施例中，所述彈性伸縮軸7的套筒7a是通過套筒固定板12固定在機床底座1上的，且該套筒固定板12水平布置在套筒7b的頂端。此外，在所述頂桿7b與安裝板8之間還夾設有研磨墊片13。在裝配時，可通過對該研磨墊片13進行研磨以調節上述安裝座8的水平度以及第一凸輪軸承隨動器與絲桿軸之間的初始間接，如圖3。

為了防止正常使用時頂桿7b向上移處套筒7a外部，同時保證自然狀態下，在套筒內彈簧彈力作用下頂桿始終處于一固定伸長位置，再者為了方便彈性伸縮軸的裝配，本實施例對彈性伸縮軸的結構作了進一步優化，具體為：所述套筒7a由同軸固定的上套筒段和下套筒段構成，上套筒段的上端和下端均分別內嵌有一個無油襯套7e。所述頂桿7b的底端伸入至下套筒段內，并且頂桿7b的底端固定有一個可在所述下套筒段內部上下移動的限位塊7f，且該限位塊7f被限位在所述上套筒段下端的無油襯套7e的下方。在彈簧7d的彈力作用下，限位塊7f向上抵靠在上套筒段下端的無油襯套7e的下方。

考慮到機床底座1上難以留出足夠的空間來布置上述輔助支撐部件，本實施例在機床底座1上開設了一豎向延伸的讓位孔14，并將上述彈性伸縮軸7布置在該讓位孔14中。

此外，本實施例在所述機床底座1上還固定有兩個其下半部分伸入至所述讓位孔14內而上板部分位于讓位孔14外的導向架15，導向架15具有豎直布置的導向平面。同時在所述安裝座8上設置有兩個第三凸輪軸承隨動器16，實際應用時，在安裝座8下壓或上移復位的過程中，這兩個第三凸輪軸承隨動器16分別沿兩個所述導向架15的導向平面豎向移動，以防止安裝座8發生較大角度水平偏轉(因為頂桿7b是可以相對于套筒7a周向轉動的，此導向架15和兩個第三凸輪軸承隨動器16的配合結構可有效防止頂桿7b的轉動，進而保證上述四個第一凸輪軸承隨動器具有相對固定的位置)。

所述安裝座8由通過螺釘連接在一起的第一座體和第二座體構成，所述第一凸輪軸承隨動器9安裝在第一座體上，第二凸輪軸承隨動器10和第三凸輪軸承隨動器16安裝在第二座體上，且第一座體上的用于穿設所述螺釘的螺釘孔為腰型孔，從而使得該第一座體在第二座體上的連接位置水平可調，進而使得四個第一凸輪軸承隨動器9精準處于絲桿軸2的正下方。

所述讓位孔14的上部口沿處設置有將該讓位孔14上部孔口部分遮擋住的蓋板17。安裝上述輔助支撐部件時，將該蓋板17拆下，裝配完成后再將該蓋板17裝上，以降低外物入孔的可能。

當然，上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。