一种低功率需求的数控机床进给机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低功率需求的数控机床进给机构，包括伺服电机、丝杠螺母和丝杠，所述伺服电机与丝杠螺母之间设有行星减速箱、第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮，所述行星减速箱的输入轴与伺服电机的输出轴连接，第一齿轮的转轴通过胀紧套固定于行星减速箱的输出轴上，第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮的直径依次增大，第二齿轮与第一齿轮啮合，第三齿轮与第二齿轮啮合，所述第三齿轮套紧于所述丝杠螺母外周上。本实用新型的伺服电机只需输出较小的力矩便可以驱动体积较大的丝杠转动，伺服电机所需的功率可以有效地减小，进给机构可以利用较小功率的伺服电机进行驱动，从而使得整体制作成本和体积降低。
【专利说明】 一种低功率需求的数控机床进给机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机床的动力装置，具体为数控机床进给机构。
【背景技术】
[0002]数控机床进给系统采用的传动方式是通过伺服电机直接驱动滚珠丝杠旋转，进而实现运动部件的直线进给。对于大型数控机床来说，丝杠两端支撑轴承的中心距一般都大于4000mm，要驱动此类丝杠转动，伺服电机的功率需要足够大。对于伺服电机来说，功率越大其成本便越高，结构也越复杂，因此导致数控机床的制作成本较高,也是造成大型数控机床体积庞大的原因之一。
实用新型内容
[0003]为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种数控机床进给机构，其通过减速的方式降低了对电机的功率需求，有效降低了成本，使得进给机构的体积减小。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种低功率需求的数控机床进给机构，包括伺服电机、丝杠螺母和丝杠，所述丝杠螺接于所述丝杠螺母内，所述伺服电机与丝杠螺母之间设有行星减速箱、第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮，所述行星减速箱的输入轴与伺服电机的输出轴连接，第一齿轮的转轴通过胀紧套固定于行星减速箱的输出轴上，第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮的直径依次增大，第二齿轮与第一齿轮啮合，第三齿轮与第二齿轮啮合，所述第三齿轮套紧于所述丝杠螺母外周上。
[0006]作为优选的实施方式，所述第三齿轮整体为长度大于所述丝杠螺母的柱形结构，其外周的中间位置处设有一圈用于与第二齿轮啮合的齿，内部设有与丝杠螺母形状匹配的柱形中空腔体，所述丝杠螺母固定穿装于该柱形中空腔体内。
[0007]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过行星减速箱以及若干个齿轮在伺服电机和丝杠螺母之间传输动力，行星减速箱能够实现大传动比的减速传动，使得输出的力矩能够大大增加，在齿轮组的配合下此力矩能够进一步增大，因此伺服电机只需输出较小的力矩便可以驱动体积较大的丝杠转动，伺服电机所需的功率可以有效地减小，进给机构可以利用较小功率的伺服电机进行驱动，从而使得整体制作成本和体积降低。特别地，当第三齿轮将丝杠螺母整体套装时，丝杠螺母可以稳定地进行运转，进给机构的可靠性大大增加。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构示意图；
[0009]图2为第三齿轮与丝杠螺母的连接结构剖面示意图。
[0010]符号说明:1-伺服电机，2-丝杠螺母，3-丝杠，4-行星减速箱，5-第一齿轮，6-第二齿轮，第二齿轮，71_齿，8-胀紧套。
【具体实施方式】
[0011]下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0012]如图1所示，本实用新型的进给机构主要由伺服电机1、丝杠螺母2、丝杠3、行星减速箱4、第一齿轮5、第二齿轮6以及第三齿轮7组成。伺服电机1、丝杠螺母2、行星减速箱4、第一齿轮5、第二齿轮6以及第三齿轮7构造为一整体结构，此整体结构固定在工作台上，本用新型的作用在于驱动上述工作台在固定轴上的位移。
[0013]丝杠3螺接于丝杠螺母2内，具体工作时，丝杠3两端是固定的，上文所述的工作台所位移的固定轴即由此丝杠3进行限定。由于丝杠3两端是固定的)，因此当丝杠螺母2转动时便会在转动的同时沿丝杠3做直线运动，丝杠螺母2是相对工作台固定的，因此丝杠螺母2在直线运动时便会同时带动工作台进行位移。
[0014]丝杠螺母2是利用伺服电机1、行星减速箱4、第一齿轮5、第二齿轮6和第三齿轮7来驱动转动的。具体地，行星减速箱4的输入轴与伺服电机I的输出轴连接，第一齿轮5的转轴通过胀紧套8固定于行星减速箱4的输出轴上，第二齿轮6与第一齿轮5啮合，第三齿轮7与第二齿轮6啮合，第三齿轮7套紧于丝杠螺母2外周上。工作时，伺服电机I转动，行星减速箱4的输入轴与伺服电机I的转动同步，在行星减速箱4的减速作用下，行星减速箱4的输出轴转速减低，转动力矩随之增大。第一齿轮5的转轴与行星减速箱4的输出轴连接，与其同步转动。第二齿轮6是与第一齿轮5啮合的，因此第二齿轮6也会跟随转动，由于第二齿轮6的直径大于第一齿轮5的直径，因此第二齿轮6的转速相对第一齿轮5会降低，但力矩会增大。同理，第三齿轮7的转速会进一步降低，力矩则进一步增大。第三齿轮7是套紧于丝杠螺母2外的，因此能够带动丝杠螺母2同步转动。根据上述工作过程可知，经过行星减速箱4以及多个齿轮的转化后，伺服电机I所输出的力矩大大增加，在最初力矩较小的情况下也能转化为足够大的力矩从而实现进给机构的驱动。
[0015]本实用新型的工作方式是驱动丝杠螺母相对丝杠转动，使得丝杠螺母能够相对丝杠进行直线位移。为了使得丝杠螺母的转动更加稳定，如图2所示，本实用新型将第三齿轮7整体构造为长度大于丝杠螺母的柱形结构，在其外周的中间位置设一圈用于与第二齿轮
6啮合的齿条71，在其内部设与丝杠螺母2形状匹配的柱形中空腔体，将此丝杠螺母2固定穿装于该柱形中空腔体内。从图中可以看出，丝杠螺母2是被完全包裹于第三齿轮7中的，丝杠螺母2运动时稳定，另外，丝杠3从第三齿轮7所伸出的通孔处也是与丝杠3的直径大小相等的，因此第三齿轮7对丝杠3也起到了定位的作用，进一步增加了丝杠3和丝杠螺母2两者之间运动的稳定性。
[0016]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种低功率需求的数控机床进给机构，包括伺服电机、丝杠螺母和丝杠，所述丝杠螺接于所述丝杠螺母内，其特征在于:所述伺服电机与丝杠螺母之间设有行星减速箱、第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮，所述行星减速箱的输入轴与伺服电机的输出轴连接，第一齿轮的转轴通过胀紧套固定于行星减速箱的输出轴上，第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮的直径依次增大，第二齿轮与第一齿轮啮合，第三齿轮与第二齿轮啮合，所述第三齿轮套紧于所述丝杠螺母外周上。
2.根据权利要求1所述的一种低功率需求的数控机床进给机构，其特征在于:所述第三齿轮整体为长度大于所述丝杠螺母的柱形结构，其外周的中间位置处设有一圈用于与第二齿轮啮合的齿，内部设有与丝杠螺母形状匹配的柱形中空腔体，所述丝杠螺母固定穿装于该柱形中空腔体内。
【文档编号】B23Q5/40GK203993313SQ201420478804
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】张海新, 王忠华, 洪波, 荣斌 申请人:芜湖瑞精机床有限责任公司