專利名稱：加工中心三軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加工中心，尤其涉及該加工中心三軸伺服進(jìn)給傳 動(dòng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
加工中心在機(jī)械制造和加工領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，特別是在汽車、電子、 模具和航天技術(shù)等領(lǐng)域的零部件配套加工中扮演著十分重要的角色。
由圖1可見，加工中心機(jī)械部分主要由以下部件組成包括床身、滑
鞍、工作臺(tái)、主軸箱以及立柱的主體部分l， X軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)2， Y軸伺 服進(jìn)給傳動(dòng)3， Z軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)4，主軸切削傳動(dòng)5以及垂直移動(dòng)平衡傳 動(dòng)6。其中X軸伺服進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)橫向伺服移動(dòng)，Y軸伺服進(jìn)給實(shí)現(xiàn)工 作臺(tái)縱向伺服移動(dòng)，Z軸伺服進(jìn)給實(shí)現(xiàn)主軸垂直伺服移動(dòng)，主軸切削傳動(dòng)實(shí) 現(xiàn)平面高速旋轉(zhuǎn)，平衡傳動(dòng)則用于平衡主軸箱體的垂直移動(dòng)，XYZ三軸聯(lián) 動(dòng)控制則可實(shí)現(xiàn)三維圖形的加工。
加工中心的各機(jī)械組成部分中，三軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)則是該產(chǎn)品制 造中的難點(diǎn)和核心，盡管傳統(tǒng)的典型進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)用極其普遍，但是， 仍然滿足不了科技發(fā)展和高精密加工的要求，為此，國(guó)內(nèi)外制造廠家都在 不斷的研究和改進(jìn)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，旨在提高傳動(dòng)系統(tǒng)的定位精度、可靠性和精 度穩(wěn)定性，進(jìn)一步滿足市場(chǎng)的需求。
由圖2可見傳統(tǒng)的進(jìn)給結(jié)構(gòu)主要由以下部件組成滾珠絲杠101、螺 母座102、電機(jī)座103、軸承座104、鎖緊螺母105、 2個(gè)精密軸承107、聯(lián) 軸器110和伺服電機(jī)112。圖示A、 B處缺少支承軸承兩端密封，圖示C處
3未預(yù)留熱膨脹調(diào)整間隙，圖示D處無預(yù)拉伸鎖緊螺母，圖示E處無極限緩 沖撞塊，同時(shí)前后支承如果不選用絲杠專用軸承，則很難承受高速傳動(dòng)和 大的軸向載荷力，精度保持性也將受到影響。
上述機(jī)構(gòu)由此存在軸向產(chǎn)生熱膨脹量堆棧問題、軸承密封問題、軸向 間隙調(diào)整問題以及高精度定位和精度保持性問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供了一種加工中心三軸伺服進(jìn)給 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本實(shí)用新型包括滾珠絲杠、螺母座、電機(jī)座、軸承座、鎖緊螺母、
支承滾珠絲杠兩端的2組精密軸承、聯(lián)軸器和伺服電機(jī)；在所述的精密軸
承兩側(cè)上分別安置一個(gè)外側(cè)密封和內(nèi)側(cè)密封，在滾珠絲杠上、靠近精密軸
承上安置一個(gè)極限緩沖撞塊；在滾珠絲杠的后端絲杠內(nèi)肩處預(yù)留間隙；在
滾珠絲杠的尾端安置一個(gè)預(yù)拉伸鎖緊螺母。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是提高了伺服傳動(dòng)的精度
和穩(wěn)定性，零件通用化率高，控制了生產(chǎn)成本，降低了故障率，便于維修
和保養(yǎng)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中加工中心結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中三軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述 由圖3所示本實(shí)用新型包括滾珠絲杠101、螺母座102、電機(jī)座103、 軸承座104、鎖緊螺母105、支承滾珠絲杠101兩端的2組精密軸承107、聯(lián)軸器110和伺服電機(jī)112;在所述的精密軸承107兩側(cè)上分別安置一個(gè)外 側(cè)密封106和內(nèi)側(cè)密封108，在滾珠絲杠101上、靠近精密軸承107上安置 一個(gè)極限緩沖撞塊109;在滾珠絲杠101的后端絲杠內(nèi)肩處預(yù)留間隙113;
在滾珠絲杠101的尾端安置一個(gè)預(yù)拉伸鎖緊螺母114;
所述的2組精密軸承107分別為前端采用3列DBD組合形式的向心推 力球軸承支承和后端的2列面對(duì)面DF組合形式的向心推力球軸承支承。
本實(shí)用新型在現(xiàn)有螺母座、電機(jī)座、軸承座、鎖緊螺母、精密軸承、 聯(lián)軸器和伺服電機(jī)的基礎(chǔ)上，采用雙向預(yù)拉伸滾珠絲杠和高精度向心推力 球軸承(絲杠專用軸承)定位預(yù)負(fù)荷方法，增加了軸承外側(cè)密封，內(nèi)側(cè)密 封，極限緩沖撞塊，改進(jìn)電機(jī)連接板，絲杠內(nèi)肩處預(yù)留熱膨脹調(diào)整間隙， 絲杠尾端預(yù)拉伸鎖緊螺母，從而實(shí)現(xiàn)了加工中心伺服進(jìn)給的高速傳動(dòng)和精 密定位。
本實(shí)用新型采用雙向預(yù)拉伸滾珠絲杠兩端支承，同時(shí)采用高精度向心 推力球軸承(絲杠專用軸承)定位預(yù)負(fù)荷方法，保證了傳動(dòng)精度精確、穩(wěn) 定，軸向承載能力大，軸承剛性增強(qiáng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，并對(duì)軸承采取 雙向密封措施，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命；此外，調(diào)隙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊可靠， 便于調(diào)整。
本實(shí)用新型是將預(yù)拉伸精密滾珠絲杠水平安裝于螺母座內(nèi)，兩端分別 于固定于電機(jī)座和軸承座中，電機(jī)端(圖3左端)采用3列DBD組合形式 的向心推力球軸承支承，軸承內(nèi)環(huán)利用兩側(cè)內(nèi)隔套消除軸向間隙，軸承外 環(huán)由密封端蓋壓緊。后端(圖3右端)采用2列面對(duì)面DF組合形式的向 心推力球軸承支承，外環(huán)由端蓋壓緊。以電機(jī)座為基準(zhǔn)定位，通過兩端精 密牙腹式鎖緊螺母，雙向鎖緊滾珠絲杠，同時(shí)，在后端絲杠內(nèi)肩處預(yù)留一 定間隙(圖中113處)，用于消除滾珠絲杠在連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中產(chǎn)生的 軸向熱膨脹系數(shù)。通過調(diào)整鎖緊螺母可改變軸向預(yù)緊力大小，修配兩端軸
5承外環(huán)壓蓋，可完全消除軸向間隙，從而實(shí)現(xiàn)高精度、高剛性、高可靠性 傳動(dòng)。
為防止鐵屑、冷卻液、油污侵蝕軸承，在軸承的兩側(cè)都采取了密封防
塵措施(見圖3中106、 108所示)。為便于生產(chǎn)管理，提高制造質(zhì)量，三 軸傳動(dòng)零件中除了滾珠絲杠因行程不同外，其余零件完全通用，提高了零 件的通用化率。絲杠與伺服電機(jī)聯(lián)接處，采用高強(qiáng)度彈性聯(lián)軸器，以消除 絲杠與伺服電機(jī)軸之間的連接誤差，同時(shí)提供足夠的傳遞剛度。此外，為 滿足不同用戶的需求，增設(shè)了電機(jī)過渡連接板(見圖3中111所示)，適宜 配FANUC系統(tǒng)a或3系列伺服電機(jī)，SIEMENS伺服電機(jī)或三菱伺服電機(jī)， 拓展了數(shù)控系統(tǒng)的配置空間。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的三軸進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相比有以下特點(diǎn)
(1) 、滾珠絲杠兩端采用3列DBD形式和2列DF形式組合支承及定位 預(yù)負(fù)荷方法，軸向承載能力大，剛性強(qiáng)，噪音低，傳遞精度穩(wěn)定；
(2) 、絲杠兩端雙向預(yù)緊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，軸承兩側(cè)雙面密封，軸承使用壽 命長(zhǎng)；
(3) 、絲杠后端內(nèi)環(huán)預(yù)留間隙，可消除絲杠在連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的 軸向熱膨脹量；
(4) 、精密牙腹式鎖緊螺母預(yù)緊軸承內(nèi)環(huán)，確保絲杠徑向跳動(dòng)小于2微
米；
(5) 、高扭矩彈性聯(lián)軸器，確保電機(jī)與絲杠可靠聯(lián)接，傳遞剛度高；
(6) 、不同連接板接口配置，可實(shí)現(xiàn)多種伺服進(jìn)給電機(jī)安裝；
(7) 、三軸傳動(dòng)零件通用，制造成本低，零件互換性好，維修方便。
權(quán)利要求1、一種加工中心三軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括滾珠絲杠、螺母座、電機(jī)座、軸承座、鎖緊螺母、支承滾珠絲杠兩端的2組精密軸承、聯(lián)軸器和伺服電機(jī)；其特征在于在所述的精密軸承兩側(cè)上分別安置一個(gè)外側(cè)密封和內(nèi)側(cè)密封，在滾珠絲杠上、靠近精密軸承上安置一個(gè)極限緩沖撞塊；在滾珠絲杠的后端絲杠內(nèi)肩處預(yù)留間隙；在滾珠絲杠的尾端安置一個(gè)預(yù)拉伸鎖緊螺母。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工中心三軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述的2組精密軸承分別為前端采用3列DBD組合形式的向心推力球 軸承支承和后端的2列面對(duì)面DF組合形式的向心推力球軸承支承。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種加工中心三軸伺服進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括滾珠絲杠、螺母座、電機(jī)座、軸承座、鎖緊螺母、支承滾珠絲杠兩端的2組精密軸承、聯(lián)軸器和伺服電機(jī)；在所述的精密軸承兩側(cè)上分別安置一個(gè)外側(cè)密封和內(nèi)側(cè)密封，在滾珠絲杠上、靠近精密軸承上安置一個(gè)極限緩沖撞塊；在滾珠絲杠的后端絲杠內(nèi)肩處預(yù)留間隙；在滾珠絲杠的尾端安置一個(gè)預(yù)拉伸鎖緊螺母；本實(shí)用新型的有益效果是提高了伺服傳動(dòng)的精度和穩(wěn)定性，零件通用化率高，控制了生產(chǎn)成本，降低了故障率，便于維修和保養(yǎng)。
文檔編號(hào)B23Q5/32GK201376203SQ200920069118
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者饒佩明 申請(qǐng)人:上海斌盛電子機(jī)械有限公司