一種軸承自動調整的機床進給系統的制作方法

本發明涉及一種軸承自動調整的機床進給系統，屬于機床進給系統技術領域。

背景技術：

現有機床進給系統，無論是橫置還是縱置，滾珠絲杠兩端支撐軸承大多采用固定式安裝以滿足高剛度的要求。隨著機床進給速率的不斷提高，滾珠絲杠系統、導軌系統、軸承及伺服電機在長時間連續工作過程中將由于摩擦熱擴散的滯后性累積大量熱能，使得進給系統局部溫度過高產生熱變形。此外，機床進給系統各零部件之間互相約束，導致滾珠絲杠及導軌等功能部件產生熱應力，使其直線度和平行度發生改變，降低進給系統定位誤差和重復定位誤差，進而造成機床加工精度減小。為了改善這種情況，本發明涉及一種軸承自動調整的機床進給系統，克服了已有進給系統熱變形不可調節的不足，采用調節螺釘和壓縮彈簧，機械結構簡單可靠，降低了進給系統成本。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有機床進給系統長時間持續工作過程中溫度分布不均造成的功能部件熱變形，導致機床加工精度降低的缺陷，提供了一種軸承自動調整的機床進給系統，采用調節螺釘和壓縮彈簧調整滾珠絲杠熱變形，具有結構簡單、造價低廉、可靠性高等優點，可實現機床滾珠絲杠系統熱伸長的調整，提高機床進給及加工精度。

本發明所要求解決的技術問題可通過以下方案實現：

一種軸承自動調整的機床進給系統，包括橫向滑板(1)、調節螺釘(2)、軸承座(3)、工作臺(4)、導軌(5)、伺服電機(6)、電機座(7)、擋環(8)、滑塊(9)、滾珠絲杠(10)、壓縮彈簧(11)、聯軸器(12)、彈簧固定板(13)、螺母(14)、角接觸球軸承(15)；兩條導軌(5)對稱布置在橫向滑板(1)的兩側，滾珠絲杠(10)設置在兩條導軌(5)之間，兩條導軌(5)與滾珠絲杠(10)均為平行布置；滾珠絲杠(10)的驅動端設有檔環(8)，檔環(8)安裝在電機座(7)上，伺服電機(6)的輸出軸通過聯軸器(12)與滾珠絲杠(10)連接；滾珠絲杠(10)的支撐端采用另外一對角接觸球軸承(15)固定安裝在軸承座(3)上，彈簧固定板(13)通過調節螺釘(2)固定在軸承座(3)上，壓縮彈簧(11)設置在滾珠絲杠(10)支撐端的軸承端蓋和彈簧固定板(13)之間，工作臺(4)分別與安裝在導軌(5)上的滑塊(9)和安裝在滾珠絲杠(10)上的螺母(14)配合，導軌(5)、軸承座(3)和電機座(7)均設置在橫向滑板(1)上。

滾珠絲杠(10)的驅動端采用兩個相互背對安裝的角接觸球軸承(15)固定。

角接觸球軸承(15)的預緊力通過旋合調節螺釘(2)使壓縮彈簧(11)產生形變獲得。

三個調節螺釘(2)呈等邊三角形，以保證彈簧固定板(13)與橫向滑板(1)上表面的垂直度。

進給系統長時間連續工作過程中產生熱變形和熱應力，當熱應力克服軸承預緊力時，所述壓縮彈簧(11)進一步被壓縮，保證滾珠絲杠(10)的定位精度。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

采用調節螺釘和壓縮彈簧組合設計，調節螺釘設置為三個且不共線，以使壓縮彈簧軸線與橫向滑板上表面平行；旋轉調節螺釘使彈簧壓縮保證角接觸球軸承的軸向預緊力；滾珠絲杠發生熱變形時，其熱伸長使壓縮彈簧進一步發生形變，控制機床進給系統定位誤差和重復定位誤差；滾珠絲杠右端支撐角接觸球軸承采用背對背的安裝方式，防止熱變形導致軸承卡死破壞現象的發生，預防機床加工精度的損失。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明俯視圖；

圖3為本發明半剖視圖；

圖中：1、橫向滑板、2、調節螺釘、3、軸承座、4、工作臺、5、導軌、6、伺服電機、7、電機座、8、擋環、9、滑塊、10、滾珠絲杠、11、壓縮彈簧、12、聯軸器、13、彈簧固定板、14、螺母、15、角接觸球軸承。

具體實施方式

為了使本發明技術手段的實現及目的易于理解，以下結合附圖對本發明的原理和特征進行進一步闡述。

一種軸承自動調整的機床進給系統，包括橫向滑板(1)、調節螺釘(2)、軸承座(3)、工作臺(4)、導軌(5)、伺服電機(6)、電機座(7)、擋環(8)、滑塊(9)、滾珠絲杠(10)、壓縮彈簧(11)、聯軸器(12)、彈簧固定板(13)、螺母(14)、角接觸球軸承(15)；所述調節螺釘(2)、彈簧固定板(13)和角接觸球軸承(15)與軸承座相配合，壓縮彈簧(11)介于軸承端蓋和彈簧固定板(13)之間，角接觸球軸承(15)與伺服電機(6)安裝在電機座(7)上，滾珠絲杠(10)通過聯軸器(12)與伺服電機(6)相連，工作臺(4)分別于安裝在導軌(5)上的滑塊(9)和安裝在滾珠絲杠(10)上的螺母(14)配合，導軌(5)、軸承座(3)和電機座(7)設置在橫向滑板(1)上，如圖1、圖2和圖3所示。

滾珠絲杠右端支撐軸承采用兩個角接觸球軸承，并對其采用背對背的安裝方式，用以防止軸承受熱變形引起卡死破壞。

三個不共線的調節螺釘設置在軸承座上，對其進行旋轉以對彈簧進行壓縮，為角接觸球軸承提供所需預緊力。

機床進給系統長時間工作時，滾珠絲杠熱伸長使壓縮彈簧進一步變形，減少滾珠絲杠直線度誤差，防止機床進給及加工精度的降低。

以上描述和顯示了本發明的基本原理及優點，本發明保護范圍不受上述實施方案的限制，但凡本領域技術人員在不脫離本發明精神的前提下，根據本發明所揭示的內容進行的各種變化和改進，均納入

本技術：
的保護范圍。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種軸承自動調整的機床進給系統，包括橫向滑板、調節螺釘、軸承座、壓縮彈簧、角接觸球軸承、滾珠絲杠系統、導軌系統、工作臺、電機座、伺服電機、聯軸器和擋環，工作臺分別與導軌上的滑塊和滾珠絲杠上的螺母配合，伺服電機固定在與橫向滑板相連的電機座上，并通過聯軸器帶動滾珠絲杠運動，滾珠絲杠兩端設有角接觸球軸承，左端軸承軸向位移及軸向載荷由調節螺釘和壓縮彈簧保證，右端的兩個角接觸球軸承采用背對背的安裝方式，擋環分別與軸承座和電機座相連。本發明結構及工作原理簡單，通過調整調節螺釘實現軸承的預緊，防止機床加工精度降低，操作簡便。

技術研發人員：蔡力鋼;李迎;劉志峰;胡秋實;孟昭陽;李文晴
受保護的技術使用者：北京工業大學
技術研發日：2017.04.16
技術公布日：2017.08.25