专利名称：数控加工中心丝杠辅助支撑结构的制作方法
技术领域：
本新型涉及机械制造设备机床中的数控加工中心上横梁丝杠辅助支撑结构。 技术背景
近年来，随着国内装备制造业的蓬勃发展，作为装备制造母机的机床行业为了适应 各种企业的需要，大力发展了一批高精度重型机床，龙门加工中心是最近几年市场反应 最为热烈的此类机床。随着龙门加工中心的各向行程逐渐加大，特别是Y向横梁，行程 已经达到了 5m以上，丝杠长度7m以上，由于是水平放置，丝杠的刚性较低，受重力或 温升等影响产生下垂，丝杠螺母中的钢珠与滚道之间接触应力增大,轻则使滚珠接触面上 产生较大的塑性变形，影响移动部件的运行精度，在高速旋转过程中甚至产生摆动;重则 会导致丝杠滚道工作表面疲劳点蚀,从而降低丝杠的工作寿命和传动效率。需要设计一种 有效防止丝杠下垂的装置，这种装置要求刚性好，体积小，装配方便，易于调整。 发明内容
本新型的目的是提供一种数控加工中心丝杠辅助支撑结构，能够克服丝杠水平放置 时，因重力或温升等因素引起的丝杠弯曲下垂的一种辅助支撑装置。
数控加工中心丝杠辅助支撑结构，其特征在于直线导轨安装在机床主框架的横梁上， 两条钢轨平行地固定在横梁上、下位，滑板垂直地卡在钢轨上；两个支撑套分别安装在 直线导轨的两个滑块上，两支撑套中间固定一根长于滑板宽度的钢管，支撑套和压盖连 接形成一个环型的结构，被支撑的丝杠从环型中间穿过，托起丝杠，使其挠度变形减少到 最小；滑板和丝母位于两个支撑套之间。
本新型的数控加工中心丝杠辅助支撑结构，由支撑套和定长钢管将滑板移动部位的 丝杠连接成刚性的统一整体，丝杠旋转带动丝母沿水平方向位移时，支撑套和滑板被丝 母顶着共同移动，滑板在移动过程中所经历的丝杠获得了支撑校直，从而获得更好的水 平精度。能够有效地防止丝杠由于在重力、温升等各种因素作用下引起的下垂变形、以 及在旋转过程中产生的抖动，使得移动部件的几何精度、位置精度得到大幅度的提升， 解决了动态水平校直问题，改善了机床的加工性能。丝杠也可以做得更长，从4m可以长 到7m或更长，扩大机床的加工范围，丰富机床型谱。
附图1是本辅助支撑结构整体示意图； 附图2是图1辅助支撑结构的侧视具体实施方式
结合附图l， 2说明本设计的联接关系数控加工中心丝杠辅助支撑结构，用于大型 数控加工中心，见图l，其特征在于直线导轨1安装在机床主框架的横梁15上，两条 钢轨16平行地固定在横梁15上、下位；两个支撑套3分别用螺栓紧固在一个直线导轨1
的两个滑块11上，两支撑套3之间用螺母9固定一根2m长钢管2，支撑套3和压盖5 通过螺钉连接在一起形成一个环型结构，被支撑的丝杠10从环型中间穿过，钢管、导轨 通过滑块和支撑套、压盖刚性连接形成一个统一整体，托起丝杠，使其挠度变形减少到 最小；与丝母固定的滑板6垂直地卡在两条钢轨16上，位于两个支撑套3之间。
支撑套3和压盖5的结构:见图2,支撑套3上部为矩形，下部一侧为直角凸出，相对 侧为半圆凹进；压盖5的形状为对称半圆凹进，其直径延展边缘与支撑套3下部结合为 一个环型结构。
数控加工中心上移动部件是滑板6，可以是滑板、主轴箱、主轴头等。滑板6—侧有 上、下对称卡槽，垂直卡在两条钢轨上，并与丝母7固定，在图1中可见滑板6和丝母7 位于两支撑套3之间。支撑套3的半圆凹进内部嵌入自润滑轴套13，自润滑轴承13包裹 着滚珠丝杠IO，再由压盖5扣压。压盖5和支撑套3之间有一个调整垫片14，通过螺栓 通过螺钉连接在一起，可以调节滚珠丝杠在自润滑轴承13中的松紧程度。在两个支撑套 3相向内侧分别装有左防撞块4、右防撞块8，当部件移动时，材料为丁晴橡胶的两个防 撞块4和8起到限位和保护的作用。支撑套3与滑块11之间也有一个调整垫14，可以微 量调整支撑套3在水平方向上的位置。
移动部件钢管2的长度始终保持略长于移动部件的宽度。这样，丝杠可按机床类型加 长到7米,甚至更长,而移动部件通过部位始终由钢管与支撑套的钢性保护。
当丝杠10开始旋转，丝母7带动滑板6向左侧移动，支撑套3随着滑块11被丝母7 顶着在直线导轨1上左右移动，且运动的范围都在钢管的钢性校直域内。开始时辅助支撑 结构是静止的，当丝母7运动到使滑板6左端与防撞块4挨在一起时，整个辅助支撑结 构被丝母7带着向左侧继续移动，在丝母7运动的区域内，丝杠10都获得了支撑。当滑 板改变方向向右移动时，当丝母的右侧端面与防撞块8挨在一起时，整个辅助支撑装置 被丝母带着向右侧移动，这就完成了辅助支撑的整个过程。它可以在滑板运动的范围内， 确保丝杠得到支撑，保证了精度。
权利要求1、数控加工中心丝杠辅助支撑结构，其特征在于直线导轨(1)安装在机床主框架的横梁(15)上，两条钢轨(16)平行地固定在横梁(15)上、下位；两个支撑套(3)分别用螺栓紧固在一个直线导轨(1)的两个滑块(11)上，两支撑套(3)之间固定一根2m长钢管(2)，支撑套(3)和压盖(5)连接在一起形成一个环型结构，被支撑的丝杠(10)从环型中间穿过，钢管、导轨通过滑块和支撑套、压盖刚性连接形成一个统一整体，托起丝杠，使其挠度变形减少到最小；被丝杠带动的滑板(6)垂直地卡在两条钢轨(16)上，位于两个支撑套(3)之间。
2、 根据权利要求1所述的数控加工中心丝杠辅助支撑结构，其特征在于支撑套(3) 和压盖(5)的结构:支撑套(3)上部为矩形，下部一侧为直角凸出，相对侧为半圆凹进；支 撑套(3)的半圆凹进内部嵌入自润滑轴套(13)，自润滑轴承(13)包裹着滚珠丝杠(10);压 盖(5)的形状为对称半圆凹进，其直径延展边缘与支撑套(3)下部结合为一个环型结构；压 盖(5)与支撑套(3)之间有一个调整垫片(14)，并扣压通过螺钉紧固。
3、 根据权利要求1所述的数控加工中心丝杠辅助支撑结构，其特征在于滑板(6)—侧 有上、下对称卡槽，垂直卡在两条钢轨(16)上,并与丝母(7)固定，位于两支撑套(3)之间； 被丝杠带动的滑板(6)还可以是主轴箱、主轴头，作为移动部件。
4、 根据权利要求l、 3所述的数控加工中心丝杠辅助支撑结构，其特征在于钢管(2) 的长度始终保持略长于移动部件其一的滑板(6)宽度。
专利摘要数控加工中心丝杠辅助支撑结构，其特征在于直线导轨安装在机床主框架的横梁上，两条钢轨平行地固定在横梁上、下位，滑板垂直地卡在钢轨上；两个支撑套分别安装在直线导轨的两个滑块上，两支撑套中间固定一根长于滑板宽度的钢管，支撑套和压盖连接形成一个环型的结构，被支撑的丝杠从环型中间穿过，托起丝杠，使其挠度变形减少到最小；滑板和丝母位于两个支撑套之间。本新型的设计由支撑套和定长钢管将滑板移动部位的丝杠连接成刚性的统一整体，丝杠旋转带动丝母沿水平方向位移时，支撑套和滑板被丝母顶着共同移动，滑板在移动过程中所经历的丝杠获得了支撑校直，从而获得更好的水平精度。本设计使得移动部件的几何精度、位置精度得到大幅度的提升，解决了动态水平校直问题，改善了机床的加工性能。丝杠也可以做得更长，从4m可以长到7m或更长，扩大机床的加工范围，丰富机床型谱。
文档编号B23Q1/00GK201264163SQ20082021806
公开日2009年7月1日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者橙 刘, 尹晓霞, 雄 张, 徐永明, 金晓红, 黄国田 申请人:中捷机床有限公司