一种水平丝杆的支撑机构的制作方法

本实用新型涉及数控机床技术领域，具体涉及应用于数控机床的水平丝杆，更具体地涉及一种水平丝杆的支撑机构。

背景技术：

随着装备制造业的快速发展，数控机床不断向大行程、高速度、高精度、高自动化方向发展，细长丝杆在数控机床行业应用更加广泛。细长丝杆在水平方向使用时由于自重、温度升高等因素存在丝杆下垂问题，丝杆下垂导致丝杆副高速运行时产生跳动，影响机床运行速度及加工精度。

目前解决丝杆下垂的方式主要有随动支撑和定点支撑两种。随动支撑与丝杆发生滑动摩擦，容易导致丝杆温升及支撑块磨损，不适用于高速机床。定点支撑主要有机械弹簧支撑、气动支撑、液动支撑等，其中，机械弹簧支撑存在弹簧弹性疲劳、支撑力调节难度大等问题；气动支撑、液动支撑需要较多的电气、液压控制元件，如果气动、液动元件老化或失效会发生撞机，损坏机床传动系统，增加机床的维护成本，影响机床的使用寿命。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种水平丝杆的支撑机构，解决现有技术中机械弹簧支撑存在弹簧弹性疲劳、支撑力调节难度大等技术问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供了一种水平丝杆的支撑机构，包括：机床横梁，两端分别固定在所述机床横梁的第一面板上的水平丝杆以及通过导轨副安装在所述机床横梁上的机床滑块，所述水平丝杆的旋转丝母组合安装在所述机床滑块上，与所述机床滑块同步运动，其特征在于，所述支撑机构还包括贯穿并安装在所述机床横梁上的支撑组件以及安装在所述机床滑块上的压板，其中，所述压板与所述机床横梁的侧边平行设置；所述支撑组件包括：

支撑所述水平丝杆的支撑垫板，所述支撑垫板具有支撑所述支撑垫板的第一光轴和第二光轴，所述第一光轴和所述第二光轴垂直连接至所述支撑垫板并贯穿所述机床横梁的所述第一面板，所述第一光轴和所述第二光轴分别设置在第一轴承和第二轴承中，所述第一轴承和所述第二轴承通过第一轴承座安装在所述机床横梁的所述第一面板上；

弹簧导向轴，所述弹簧导向轴贯穿与所述机床横梁的所述第一面板相对的第二面板并且自所述第二面板伸出，所述弹簧导向轴与所述第一光轴和所述第二光轴通过连接板相对固定地连接，所述弹簧导向轴上套接有弹簧，所述弹簧外侧设置有弹簧座，所述弹簧座以高度可调的方式设置在所述弹簧座安装板中，所述弹簧座安装板安装在所述第二面板上；

连接杆，所述连接杆固定在所述连接板上并且自所述压板所在一侧的所述机床横梁的第三面板伸出，所述第三面板与所述第一面板和所述第二面板垂直连接，伸出所述第三面板的所述连接杆的自由端设置有滚动装置，所述压板随所述机床滑块移动并经过所述滚动装置时，所述压板使得所述支撑组件沿背离所述水平丝杆的方向运行，并且允许所述机床滑块及所述旋转丝母组合顺利通过，所述机床滑块及所述旋转丝母组合顺利通过之后，所述支撑组件在所述弹簧的作用下恢复支撑所述水平丝杆。

可选地，所述支撑机构包括两个所述支撑组件，两个所述支撑组件距离所述水平丝杆的两端的距离相同，并且两个所述支撑组件之间的距离介于所述水平丝杆的长度的1/4～1/3。

可选地，所述支撑垫板与所述第一光轴和所述第二光轴之间设置有垫板安装板，所述支撑垫板、所述第一光轴和所述第二光轴分别固定连接至所述垫板安装板。

可选地，所述连接板与所述弹簧座安装板之间还设置有第三光轴和第四光轴，所述第三光轴和所述第四光轴分别设置在所述弹簧导向轴的两侧，所述第三光轴和所述第四光轴在一端固定连接在所述连接板上，在另一端分别通过第三轴承及第四轴承固定连接在所述弹簧座安装板上。

可选地，所述弹簧座与所述弹簧座安装板之间设置有第一螺母，所述第一螺母用于相对所述弹簧座安装板固定所述弹簧座。

可选地，伸出所述弹簧座的所述弹簧导向轴的自由端设置有第二螺母，所述第二螺母用于向所述弹簧施加预压力。

可选地，所述滚动装置为滚动轴承，在所述滚动轴承的外侧设置有第三螺母，所述第三螺母设置在所述连接杆上并相对所述连接杆固定所述滚动轴承。

可选地，所述压板的两端设置为楔形面。

可选地，所述弹簧座靠近所述连接板的一端与所述连接板之间的距离大于等于所述支撑垫板的支撑面与所述机床横梁的所述第一面板之间的距离。

如上所述，本实用新型提供的水平丝杆支撑机构具备如下有益技术效果：

本实用新型的水平丝杆的支撑机构直接固定在机床横梁上，并且贯穿机床横梁设置，伸出机床横梁的设置有弹簧座、伸出弹簧座的弹簧导向轴以及分别连接在所述弹簧座和所述弹簧导向轴的第一螺母和第二螺母，通过第二螺母可以给弹簧施加预压力，方面调整支撑垫板对水平丝杆的支撑力；弹簧座以高度可调的方式安装在弹簧座安装板中，通过调整弹簧座的高度可以调整支撑垫板的高度，从而使得该支撑组件适用于支撑不同直径尺寸的水平丝杆，增加其适用范围。

支撑垫板与连接板之间的第一光轴和第二光轴分别设置在第一轴承和第二轴承中，保证了第一光轴和第二光轴的直线运动，并且提高了第一光轴和第二光轴的稳定性。另外，弹簧座安装板和连接板之间设置第三光轴和第四光轴，第三光轴和第四光轴分别这是在第三轴承和第三轴承中，进一步保证了支撑组件的直线运动，以及支撑组件在运动过程中的稳定性。

附图说明

图1显示为本实用新型的水平丝杆的支撑机构的结构立体示意图。

图2显示为本实用新型的支撑机构沿图1所述的a-a方向的剖视图。

元件标号说明

10水平丝杆的支撑机构

100支撑机构的支撑组件

101机床滑块

102水平丝杆的旋转丝母组合

103水平丝杆

104第一轴承座

105压板

106机床横梁

1061机床横梁的第一面板

1062机床横梁的第二面板

1063机床横梁的第三面板

107第三光轴

108第三轴承

109第四光轴

110第四轴承

111水平丝杆的固定座

112水平丝杆的固定座

113支撑垫板

114垫板安装板

115第一光轴

116第一轴承

117导轨副

118第二光轴

119第二轴承

120连接板

121弹簧导向轴

122弹簧

123弹簧座安装板

124第一螺母

125弹簧座

126第二螺母

127垫片

128连接杆

129滚动装置

130第三螺母

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

实施例一

本实施例提供一种水平丝杆的支撑机构，如图1所示，该支撑机构10包括机床横梁106，水平丝杆103，该水平丝杆103通过机床横梁两端的水平丝杆的固定座111和112分别固定在机床横梁106的上方的水平面板上，即固定在机床横梁106的第一面板1061上。如图1和2所示，水平丝杆103的支撑机构包括支撑水平丝杆的支撑组件100。

水平组件100包括支撑所述水平丝杆的支撑垫板113，支撑垫板113具有起支撑作用支撑该支撑垫板112的第一光轴115及第二光轴118，并且第一光轴112和第二光轴118分别设置在第一轴承116和第二轴承119中，第一轴承116和第二轴承119为直线轴承，限定第一轴承116和第二轴承119的直线运动，防止其在上下运动过程中的晃动或震动等，以保证支撑垫板113的稳定性。第一光轴115和第二光轴118垂直支撑垫板113向下贯穿机床横梁106的第一面板1061，如图1所示，机床横梁106的第一面板1061上具有通孔，允许第一光轴115、第一轴承116及第二光轴118、第二轴承119穿过，并且该通孔中安装有第一轴承座104，第一轴承116和第二轴承119固定在该第一轴承座104上。

同样参照图1和图2，支撑组件100还包括弹簧导向轴121，弹簧导向轴121通过连接板120与第一光轴115和第二光轴118相对固定地连接。例如，第一光轴115和第二光轴118沿与水平丝杆的轴线垂直的方向排列安装在安装板120的两侧，弹簧导向轴121安装在连接板120下方的中间位置，位于第一光轴115和第二光轴118的延长线之间。

弹簧导向轴121贯穿机床横梁106下方的水平面板，即贯穿与第一面板1061相对的第二面板1062，并且自第二面板1062伸出。如图2所示，弹簧导向轴121的外侧套接有弹簧122，弹簧122外侧设置有支撑弹簧122的弹簧座125。弹簧座125同样伸出第二面板1062，弹簧导向轴121伸出弹簧座125，弹簧座125通过弹簧座安装板123安装在机床横梁106的第二面板1062上。弹簧座125以高度可调的方式安装在弹簧座安装板123上，例如弹簧座125外侧具有第一螺母124，该第一螺母124用于相对弹簧座安装板123固定调整好高度的弹簧座125。弹簧导向轴121的自由端设置有第二螺母126，第二螺母和弹簧座125之间还可以设置具有缓冲作用的垫片127，例如橡胶垫片等。旋拧该第二螺母126可以向弹簧120施加预压力并且可以相应地调整弹簧座125的高度。

同样参照图1和图2，该支撑组件100还包括连接杆128，该连接杆128固定在连接板120上，并且做机床横梁106的一侧伸出。如图2所示，在本实施例中，连接杆128固定在连接板120邻近第一光轴115所在的侧边上，并且自垂直连接第一面板1061和第二面板1062的第三面板1063伸出，例如通过第三面板上的通孔伸出。连接杆128伸出第三面板1063的自由端设置有滚动装置129，例如该滚动装置可以是滚动轴承等类似能够相对连接杆转动的装置。滚动装置129的外侧设置有第三螺母130，用于相对连接杆128锁紧滚动装置129，放置其相对连接杆发生移动或扭动。

如图1和2所示，与水平丝杆103的旋转丝母组合102安装在一起的机床滑块102通过导轨副117安装在机床横梁106上，支撑组件100还包括固定连接在机床滑块上的压板，所述压板105位于连接杆128伸出的一侧，并且与改侧的第三面板1063平行设置。压板105随机床滑块102同步运动，当压板105与连接杆128的上的滚动装置129接触时，会向滚动装置129施加压力，此时连接杆128会在该压力作用下向下(即背离水平丝杆103的方向)运动，进而带动与其连接的连接板120向下运动，连接板120向与其固定连接的第一光轴115和第二光轴118施加向下的拉力，使得第一光轴115和第二光轴118在第一轴承116和第二轴承119中相应地向下移动，此时与第二光轴115和第二光轴118连接的支撑板113也因此向下运动。

在本实施例中，为了缓冲压板105与滚动装置129接触时的冲击力，并使得连接杆128能够在压板105作用下缓慢稳定地向下运动，该压板105的端部设置为楔形面，附图1所示，设置为类似弧面的平滑的楔形面。当压板105的最下端运动至滚动装置129时，支撑垫板113向下运动至至少与机床横梁106的第一面板平齐的位置，由此允许旋转丝母组合102及机床滑块101顺利通过支撑组件110，当压板105与滚动装置129脱离时，旋转丝母组合102及机床滑块101完全通过该支撑组件110，此时在之前的过程中一直被压缩的支撑组件100的弹簧120的恢复力的作用下，弹簧导向轴121向上运动，向连接板120施加向上的升举力，进而向第一光轴115、第二光轴118以及支撑垫板113施加升举力，由此将支撑垫板113升举至原来支撑水平丝杆103的位置。为了满足支撑垫板113的上述运动需要，在本实施例中，弹簧座125靠近连接板120的一端与连接板120之间的距离大于等于支撑垫板113的支撑面(即与水平丝杆接触的面)与机床横梁106的第一面板1061(更具体地，该第一面板的上表面)之间的距离。

在本实施例中，如图1，显示了在机床横梁106的中部设置两个支撑组件100，这两个支撑组件相对水平丝杆103的中间位置对称设置。更优选地，两个支撑组件100距离水平丝杆103的两端的距离相同，并且两个支撑组件100之间的距离介于水平丝杆的长度的1/4～1/3。当然，在实际应用中并不局限于设置两个支撑组件，可以根据水平丝杆的长度以及加工工件的其他要求，根据实际情况选择适合的支撑组件数量。

在本实施例的优选实施例中，为了进一步提高整个组件的稳定性，并且使整个支撑组件能够承载压板105的更高的冲击力，在弹簧导向轴的两侧还设置有第三光轴107和第四光轴110，第三光轴107和第四光轴110的一端固定连接在连接板120上，在另一端分别通过第三轴承108及第四轴承109固定连接在弹簧座安装板123上，第三轴承108及第四轴承109也均为直线轴承。支撑垫板113运动时，第三光轴107和第四光轴110分别在第三轴承108的第四轴承109中相应地上下运动，通过第三光轴107和第四光轴110以及第三轴承108的第四轴承109能够进一步提高整个支撑组件的稳定性，保证支撑垫板113在运动过程中的稳定性。更优选地，为了增加整个支撑组件的紧凑型，节约安装空间，第三光轴107和第四光轴110沿与第一光轴115和第二光轴118的排列方向垂直的方向排列安装在安装板120的另外两侧。如图1所示，第一光轴115和第二光轴118沿与水平丝杆的轴线垂直的方向排列安装在安装板120的两侧，第三光轴107和第四光轴110则沿水平丝杆的轴线方向排列安装在安装板120的另外两侧。

如上所述，本实用新型提供的水平丝杆支撑机构具备如下有益技术效果：

本实用新型的水平丝杆的支撑机构直接固定在机床横梁上，并且贯穿机床横梁设置，伸出机床横梁的设置有弹簧座、伸出弹簧座的弹簧导向轴以及分别连接在所述弹簧座和所述弹簧导向轴的第一螺母和第二螺母，通过第二螺母可以给弹簧施加预压力，方面调整支撑垫板对水平丝杆的支撑力；弹簧座以高度可调的方式安装在弹簧座安装板中，通过调整弹簧座的高度可以调整支撑垫板的高度，从而使得该支撑组件适用于支撑不同直径尺寸的水平丝杆，增加其适用范围。

支撑垫板与连接板之间的第一光轴和第二光轴分别设置在第一轴承和第二轴承中，保证了第一光轴和第二光轴的直线运动，并且提高了第一光轴和第二光轴的稳定性。另外，弹簧座安装板和连接板之间设置第三光轴和第四光轴，第三光轴和第四光轴分别这是在第三轴承和第三轴承中，进一步保证了支撑组件的直线运动，以及支撑组件在运动过程中的稳定性。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。