一种轴承自动调整的机床进给系统的制作方法

本发明涉及一种轴承自动调整的机床进给系统，属于机床进给系统技术领域。

背景技术：

现有机床进给系统，无论是横置还是纵置，滚珠丝杠两端支撑轴承大多采用固定式安装以满足高刚度的要求。随着机床进给速率的不断提高，滚珠丝杠系统、导轨系统、轴承及伺服电机在长时间连续工作过程中将由于摩擦热扩散的滞后性累积大量热能，使得进给系统局部温度过高产生热变形。此外，机床进给系统各零部件之间互相约束，导致滚珠丝杠及导轨等功能部件产生热应力，使其直线度和平行度发生改变，降低进给系统定位误差和重复定位误差，进而造成机床加工精度减小。为了改善这种情况，本发明涉及一种轴承自动调整的机床进给系统，克服了已有进给系统热变形不可调节的不足，采用调节螺钉和压缩弹簧，机械结构简单可靠，降低了进给系统成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有机床进给系统长时间持续工作过程中温度分布不均造成的功能部件热变形，导致机床加工精度降低的缺陷，提供了一种轴承自动调整的机床进给系统，采用调节螺钉和压缩弹簧调整滚珠丝杠热变形，具有结构简单、造价低廉、可靠性高等优点，可实现机床滚珠丝杠系统热伸长的调整，提高机床进给及加工精度。

本发明所要求解决的技术问题可通过以下方案实现：

一种轴承自动调整的机床进给系统，包括横向滑板(1)、调节螺钉(2)、轴承座(3)、工作台(4)、导轨(5)、伺服电机(6)、电机座(7)、挡环(8)、滑块(9)、滚珠丝杠(10)、压缩弹簧(11)、联轴器(12)、弹簧固定板(13)、螺母(14)、角接触球轴承(15)；两条导轨(5)对称布置在横向滑板(1)的两侧，滚珠丝杠(10)设置在两条导轨(5)之间，两条导轨(5)与滚珠丝杠(10)均为平行布置；滚珠丝杠(10)的驱动端设有档环(8)，档环(8)安装在电机座(7)上，伺服电机(6)的输出轴通过联轴器(12)与滚珠丝杠(10)连接；滚珠丝杠(10)的支撑端采用另外一对角接触球轴承(15)固定安装在轴承座(3)上，弹簧固定板(13)通过调节螺钉(2)固定在轴承座(3)上，压缩弹簧(11)设置在滚珠丝杠(10)支撑端的轴承端盖和弹簧固定板(13)之间，工作台(4)分别与安装在导轨(5)上的滑块(9)和安装在滚珠丝杠(10)上的螺母(14)配合，导轨(5)、轴承座(3)和电机座(7)均设置在横向滑板(1)上。

滚珠丝杠(10)的驱动端采用两个相互背对安装的角接触球轴承(15)固定。

角接触球轴承(15)的预紧力通过旋合调节螺钉(2)使压缩弹簧(11)产生形变获得。

三个调节螺钉(2)呈等边三角形，以保证弹簧固定板(13)与横向滑板(1)上表面的垂直度。

进给系统长时间连续工作过程中产生热变形和热应力，当热应力克服轴承预紧力时，所述压缩弹簧(11)进一步被压缩，保证滚珠丝杠(10)的定位精度。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

采用调节螺钉和压缩弹簧组合设计，调节螺钉设置为三个且不共线，以使压缩弹簧轴线与横向滑板上表面平行；旋转调节螺钉使弹簧压缩保证角接触球轴承的轴向预紧力；滚珠丝杠发生热变形时，其热伸长使压缩弹簧进一步发生形变，控制机床进给系统定位误差和重复定位误差；滚珠丝杠右端支撑角接触球轴承采用背对背的安装方式，防止热变形导致轴承卡死破坏现象的发生，预防机床加工精度的损失。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明半剖视图；

图中：1、横向滑板、2、调节螺钉、3、轴承座、4、工作台、5、导轨、6、伺服电机、7、电机座、8、挡环、9、滑块、10、滚珠丝杠、11、压缩弹簧、12、联轴器、13、弹簧固定板、14、螺母、15、角接触球轴承。

具体实施方式

为了使本发明技术手段的实现及目的易于理解，以下结合附图对本发明的原理和特征进行进一步阐述。

一种轴承自动调整的机床进给系统，包括横向滑板(1)、调节螺钉(2)、轴承座(3)、工作台(4)、导轨(5)、伺服电机(6)、电机座(7)、挡环(8)、滑块(9)、滚珠丝杠(10)、压缩弹簧(11)、联轴器(12)、弹簧固定板(13)、螺母(14)、角接触球轴承(15)；所述调节螺钉(2)、弹簧固定板(13)和角接触球轴承(15)与轴承座相配合，压缩弹簧(11)介于轴承端盖和弹簧固定板(13)之间，角接触球轴承(15)与伺服电机(6)安装在电机座(7)上，滚珠丝杠(10)通过联轴器(12)与伺服电机(6)相连，工作台(4)分别于安装在导轨(5)上的滑块(9)和安装在滚珠丝杠(10)上的螺母(14)配合，导轨(5)、轴承座(3)和电机座(7)设置在横向滑板(1)上，如图1、图2和图3所示。

滚珠丝杠右端支撑轴承采用两个角接触球轴承，并对其采用背对背的安装方式，用以防止轴承受热变形引起卡死破坏。

三个不共线的调节螺钉设置在轴承座上，对其进行旋转以对弹簧进行压缩，为角接触球轴承提供所需预紧力。

机床进给系统长时间工作时，滚珠丝杠热伸长使压缩弹簧进一步变形，减少滚珠丝杠直线度误差，防止机床进给及加工精度的降低。

以上描述和显示了本发明的基本原理及优点，本发明保护范围不受上述实施方案的限制，但凡本领域技术人员在不脱离本发明精神的前提下，根据本发明所揭示的内容进行的各种变化和改进，均纳入

本技术：
的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种轴承自动调整的机床进给系统，包括横向滑板、调节螺钉、轴承座、压缩弹簧、角接触球轴承、滚珠丝杠系统、导轨系统、工作台、电机座、伺服电机、联轴器和挡环，工作台分别与导轨上的滑块和滚珠丝杠上的螺母配合，伺服电机固定在与横向滑板相连的电机座上，并通过联轴器带动滚珠丝杠运动，滚珠丝杠两端设有角接触球轴承，左端轴承轴向位移及轴向载荷由调节螺钉和压缩弹簧保证，右端的两个角接触球轴承采用背对背的安装方式，挡环分别与轴承座和电机座相连。本发明结构及工作原理简单，通过调整调节螺钉实现轴承的预紧，防止机床加工精度降低，操作简便。

技术研发人员：蔡力钢;李迎;刘志峰;胡秋实;孟昭阳;李文晴
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2017.04.16
技术公布日：2017.08.25