一种数控机床用弹性止位装置的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种数控机床，特别是一种数控机床用弹性止位装置。

背景技术：

通常情况下，数控机床的运动部件总会在设置好的行程范围内运动，但是由于其他原因(如系统故障、保护开关失效、误操作等)可能会使运动部件超出其行程范围，所以需要设置一个行程限制装置，使运动部件能够及时从运动状态停止下来，避免造成安全事故和损坏数控机床。

现有的行程限制装置如中国专利库公开的一种用于数控机床运动机构的弹性挡块装置【申请号：201621030437.0】数控机床包括床身和设置在所述床身上的运动机构，所述运动机构包括运动部件；所述弹性挡块装置包括第一弹性构件和第一挡板；所述第一弹性构件的一端与所述床身的一端相连接，所述第一弹性构件的另一端与所述第一挡板相连接；所述第一挡板设置在所述运动部件的行进方向上，当所述运动部件行进到所述第一挡板处并与所述第一挡板发生碰撞时，所述第一挡板能够通过压缩或拉伸所述第一弹性构件来限制和缓冲所述运动部件的运动幅度。

限于机床的大小，限位装置一般不会设置很长。由于上述的装置只通过第一弹性构件进行缓冲，当遇到运动部件速度过快时，第一弹性构件容易失效，仍会造成安全事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种数控机床用弹性止位装置，解决的技术问题是如何同时提高缓冲效果和效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种数控机床用弹性止位装置，数控机床包括床身、可转动地设置在床身上的丝杠以及螺接在丝杠上并用于连接运动部件的螺母，本弹性止位装置包括设于床身上且位置正对的两块挡板，两挡板分别处于螺母两侧且每块挡板上均具有供丝杠穿过的通孔，挡板与床身滑动连接以使挡板能沿丝杠的轴向滑动，两挡板上相对的两侧均设有能限制两挡板相向滑动的限位件，且两挡板上相背对的两侧均设有压缩弹簧，其特征在于，两上述的挡板之间设有缓冲单元，缓冲单元有两组且分别处于丝杠两侧；所述的缓冲单元包括分别与两挡板固定的导向杆和导向管，位于同一组缓冲单元中的导向杆和导向管分布在同一直线上，且导向管套在导向杆外，所述的导向管内设有伸缩弹簧，且伸缩弹簧的两端分别与导向杆以及和导向管固定的这一块挡板固定。

使用时，当运动部件与挡板碰撞时，压缩弹簧做压缩运动，伸缩弹簧做拉伸运动，来同时缓冲上述的碰撞力。

采用上述的设计，以在压缩弹簧和伸缩弹簧的共同作用下，来同时缓冲运动部件与挡板发生碰撞时产生的碰撞力，这样在加强缓冲效果的同时，又有效减少吸收上述碰撞力所需的时间，来提高缓冲效率。

同时，在导向杆和导向管的配合下，对挡板的移动起导向作用，使压缩弹簧受到同一方向的压缩、伸缩弹簧受到同一方向的拉伸，以进一步加强本装置的缓冲效果以及缓冲效率。

在上述的数控机床用弹性止位装置中，所述的导向管未与挡板相连的这一端的内壁上制有呈环状的台阶槽，且台阶槽内设有密封圈，所述的导向管外螺接有压帽，压帽的内壁上具有环形挡肩，所述的密封圈夹在台阶槽底壁和环形挡肩之间，且密封圈的内侧壁与导向杆的侧壁相抵。

在密封圈作用下使导向管和导向杆之间形成可靠的密封，同时又将密封圈设置在导向管的端口处，这样便可有效避免灰尘等杂质进入到导向管内阻碍导向杆或导向管运动，使提高缓冲效果和效率的目的稳定实现。

在上述的数控机床用弹性止位装置中，所述的密封圈包括呈环状的支撑部和位于支撑部内的环状密封部，且支撑部和密封部为一体式结构，所述的支撑部的两端面分别与台阶槽底壁和环形挡肩端面相抵，所述的密封部的横截面呈三角形，且该密封部的内壁与导向杆的侧壁相抵。

密封圈通过横截面呈三角形的密封部与导向杆相抵，在确保导向管和导向杆之间形成可靠密封的前提下，以减少将安装密封圈时所需施加的作用力，从而减少密封圈受到的预紧力，来减少密封圈与导向杆之间的摩擦，来进一步加快缓冲效率。

在上述的数控机床用弹性止位装置中，所述的密封部有两个并沿导向杆的轴向分布，两密封部之间形成一用于储存润滑油脂的环状储油槽。

采用上述设计，以润滑密封部和导向杆的接触部位，这样便可进一步减少密封圈与导向杆之间的摩擦，使提高缓冲效率的目的稳定实现。

在上述的数控机床用弹性止位装置中，所述的导向杆未与挡板相连的这一端的端面上垂直固定有定位柱一，与导向管相连的挡板上对应固设有定位柱二，所述的伸缩弹簧的两端分别套在定位柱一和定位柱二外，定位柱一和定位柱二的外壁上均制有与伸缩弹簧形状相匹配的螺纹段，且伸缩弹簧的两端配合扣在对应的螺纹段上。

采用上述的设计，具有结构简单、安装伸缩弹簧方便的优点。

与现有技术相比，本数控机床用弹性止位装置具有以下优点：

1、在压缩弹簧和伸缩弹簧的共同作用下，来同时缓冲运动部件与挡板发生碰撞时产生的碰撞力，这样在加强缓冲效果的同时，又有效减少吸收上述碰撞力所需的时间，来提高缓冲效率。

2、在导向杆和导向管的配合下，对挡板的移动起导向作用，使压缩弹簧受到同一方向的压缩、伸缩弹簧受到同一方向的拉伸，以进一步加强本装置的缓冲效果以及缓冲效率。

3、在密封圈作用下使导向管和导向杆之间形成可靠的密封，同时又将密封圈设置在导向管的端口处，这样便可有效避免灰尘等杂质进入到导向管内阻碍导向杆或导向管运动，使提高缓冲效果和效率的目的稳定实现。

附图说明

图1是本数控机床用弹性止位装置的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图中，1、床身；1a、支撑座；2、丝杠；3、螺母；4、压缩弹簧；5、导向杆；6、导向管；7、伸缩弹簧；8、密封圈；8a、支撑部；8b、密封部；8c、储油槽；9、限位件；10、螺栓；11、定位柱一；12、定位柱二；13、压帽；13a、环形挡肩；14、挡板。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，在数控机床用弹性止位装置中，数控机床包括床身1、可转动地设置在床身1上的丝杠2以及螺接在丝杠2上并用于连接运动部件的螺母3。在实际产品中，丝杠2通过轴承座与床身1相连；运动部件呈环状并套在螺母3外。

本弹性止位装置由挡板14、压缩弹簧4、导向杆5、导向管6、伸缩弹簧7、密封圈8等组成。

其中，挡板14呈平板状并竖直设置在床身1上。如图1所示，挡板14有两块，两块挡板14分别处于螺母3两侧且两者的位置正对。每块挡板14的中部均沿水平方向贯穿开设有通孔，通孔的孔径大于丝杠2的直径，且丝杠2的两端分别穿过两通孔。

挡板14与床身1滑动连接以使挡板14能沿丝杠2的轴向滑动，两挡板14上相对的两侧均设有能限制两挡板14相向滑动的限位件9，且两挡板14上相背对的两侧均设有压缩弹簧4。具体来说，床身1上具有支撑座1a，支撑座1a有四个，其中两个支撑座1a位于挡板14背面并分别与挡板14的两端正对，另两个支撑座1a位于另一块挡板14背面并分别与该挡板14的两端正对。挡板14的两端均沿水平方向贯穿开设有连接孔，即此时连接孔有四个并分别与四个支撑座1a正对。每个连接孔内均穿设有螺栓10，且螺栓10的杆部与对应的支撑座1a固定，从而实现挡板14与床身1的滑动连接。每根螺栓10的杆部外均套有上述的压缩弹簧4，且压缩弹簧4的两端分别与支撑座1a和挡板14相抵。在本实施例中，限位件9为螺栓10的头部，且在压缩弹簧4作用下，挡板14具有与螺栓10的头部相抵的趋势。

两挡板14之间还设有缓冲单元，缓冲单元有两组且分别处于丝杠2两侧。具体来说，每组缓冲单元均包括呈直杆状的导向杆5和呈直管状的导向管6，且位于同一组缓冲单元中的导向杆5和导向管6分布在同一直线上。其中，导向杆5和导向管6相远离的两端分别与两挡板14固定，且优选固定方式采用焊接。导向管6另一端套在导向杆5外，每根导向管6内均设有伸缩弹簧7，且伸缩弹簧7的两端分别与导向杆5以及和导向管6固定的这一块挡板14固定，以加强本装置的缓冲效果。

伸缩弹簧7和导向管6以及导向杆5的连接方式如下：导向杆5未与挡板14相连的这一端的端面上垂直固定有定位柱一11，与导向管6相连的挡板14上对应固设有定位柱二12。伸缩弹簧7的两端分别套在定位柱一11和定位柱二12外，定位柱一11和定位柱二12的外壁上均制有与伸缩弹簧7形状相匹配的螺纹段，且伸缩弹簧7的两端配合扣在对应的螺纹段上。

进一步说明，导向管6未与挡板14相连的这一端的内壁上制有呈环状的台阶槽，且台阶槽内设有密封圈8。导向管6外螺接有压帽13，压帽13的内壁上具有环形挡肩13a，密封圈8夹在台阶槽底壁和环形挡肩13a之间，且密封圈8的内侧壁与导向杆5的侧壁相抵，以使导向管6和导向杆5之间形成可靠的密封。进一步优化，如图2所示，密封圈8包括呈环状的支撑部8a和位于支撑部8a内的环状密封部8b，且支撑部8a和密封部8b为一体式结构。支撑部8a的两端面分别与台阶槽底壁和环形挡肩13a端面相抵，密封部8b的横截面呈三角形，且该密封部8b的内壁与导向杆5的侧壁相抵。密封部8b有两个并沿导向杆5的轴向分布，两密封部8b之间形成一用于储存润滑油脂的环状储油槽8c，以润滑密封部8b和导向杆5的接触部位，来减少两者的摩擦。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。