一種用于大型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于大型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu),包括、動(dòng)力源、傳動(dòng)箱體、第一齒輪、傳動(dòng)軸、第二齒輪、第三齒輪、絲杠螺母、絲杠。本實(shí)用新型設(shè)置一傳動(dòng)箱體作為整體支承使用,將驅(qū)動(dòng)絲杠螺母動(dòng)作用的動(dòng)力源、齒輪組等配置在傳動(dòng)箱體內(nèi),在傳動(dòng)箱體的支承作用下,各個(gè)部件連接緊密,不會(huì)松動(dòng),在工作時(shí)可以保持穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生偏移,從而極大地提高了進(jìn)給機(jī)構(gòu)的工作可靠性,有效提高了產(chǎn)品性能;傳動(dòng)箱體還可以起到保護(hù)的作用,確保各個(gè)部件不受外部環(huán)境影響。
【專利說明】一種用于大型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)床的動(dòng)力裝置,具體為數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)采用的傳動(dòng)方式是通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠傳動(dòng)副旋轉(zhuǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的直線進(jìn)給。伺服電機(jī)和滾珠絲杠傳動(dòng)副的絲杠螺母之間一般通過傳動(dòng)軸或若干中間齒輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞。
[0003]在大型數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)中,絲杠傳動(dòng)副的體積和質(zhì)量都會(huì)相應(yīng)較大,目前所采用的進(jìn)給機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)絲杠傳動(dòng)副工作時(shí)都會(huì)存在易抖動(dòng)、動(dòng)作不夠精確的問題,嚴(yán)重影響加工工件的尺寸精度和表面粗糙度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決以上技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種動(dòng)作穩(wěn)定、驅(qū)動(dòng)效果良好的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其能夠滿足大型數(shù)控機(jī)床的使用要求。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),包括:動(dòng)力源,動(dòng)力源設(shè)有動(dòng)力輸出軸;傳動(dòng)箱體,傳動(dòng)箱體設(shè)有第一腔體和第二腔體,動(dòng)力源固定在傳動(dòng)箱體上,動(dòng)力輸出軸通過設(shè)于傳動(dòng)箱體側(cè)壁上的開口延伸至第一腔體內(nèi);設(shè)于第一腔體內(nèi)的第一齒輪,所述第一齒輪的一側(cè)設(shè)有向外凸伸的軸套,另一側(cè)設(shè)有伸出軸,軸套通過第一脹緊套固定到動(dòng)力輸出軸上,伸出軸通過一圓柱滾子軸承固定在第一腔體的側(cè)壁上;設(shè)于第一腔體內(nèi)并與第一齒輪的轉(zhuǎn)軸平行的傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸的兩端分別通過圓錐滾子軸承固定在第一腔體的側(cè)壁上;第二齒輪,第二齒輪通過第二脹緊套固定到傳動(dòng)軸上,第二齒輪與第一齒輪嚙合;第三齒輪,所述第二腔體與第三齒輪的形狀匹配,第三齒輪通過軸承以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定在第二腔體內(nèi),第三齒輪的轉(zhuǎn)軸與第二齒輪以及第一齒輪的轉(zhuǎn)軸平行,第一腔體和第二腔體之間設(shè)有連通口,第三齒輪于該連通口的位置處設(shè)有齒,第三齒輪通過該齒與所述第二齒輪嚙合,第三齒輪內(nèi)設(shè)柱形中空腔體;絲杠螺母,絲杠螺母穿裝于所述第三齒輪的柱形中空腔體內(nèi);絲杠,絲杠螺接于絲杠螺母內(nèi),絲杠的兩端從柱形中空腔體的兩側(cè)開口穿出。
[0007]其中,所述動(dòng)力源包括伺服電機(jī)和行星齒輪箱,行星齒輪箱的輸入軸與伺服電機(jī)的輸出軸相連,行星齒輪箱的輸出軸作為動(dòng)力源的動(dòng)力輸出軸與第一齒輪連接。
[0008]所述第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪的直徑依次增大。
[0009]所述第一腔體的側(cè)壁上設(shè)有可拆卸的活動(dòng)窗。
[0010]所述第三齒輪上緊套有滾針軸承、隔套和軸向圓柱滾子軸承,第三齒輪的外周面與第二腔體的內(nèi)周面之間通過所述滾針軸承滑動(dòng)連接,第三齒輪的外端面與第二腔體的內(nèi)端面之間通過所述軸向圓柱滾子軸承滑動(dòng)連接,隔套設(shè)置于滾針軸承和軸向圓柱滾子軸承之間。
[0011]所述傳動(dòng)箱體于第二腔體的一端設(shè)有活動(dòng)蓋,活動(dòng)蓋通過螺母鎖緊到傳動(dòng)箱體上。
[0012]所述絲杠螺母的外周面上設(shè)有凹槽,柱形中空腔體的內(nèi)側(cè)面對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有延伸至邊緣的滑槽,絲杠螺母的外周面和柱形中空腔體的內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有平鍵,平鍵的上半部分卡裝于滑槽內(nèi),下半部分卡裝于凹槽內(nèi)。
[0013]所述柱形中空腔體兩側(cè)的開口其中一個(gè)的直徑與絲杠的直徑相等,另一個(gè)的直徑與絲杠螺母的直徑相等,后一開口上安裝有內(nèi)設(shè)通孔的封蓋,通孔的直徑與絲杠的直徑相等,封蓋通過鎖緊的方式固定到第三齒輪上。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型設(shè)置一傳動(dòng)箱體作為整體支承使用,將驅(qū)動(dòng)絲杠螺母作用的動(dòng)力源、齒輪組等配置在傳動(dòng)箱體內(nèi),在傳動(dòng)箱體的支承作用下,各個(gè)部件連接緊密,不會(huì)松動(dòng),在工作時(shí)可以保持穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生偏移,從而極大地提高了進(jìn)給機(jī)構(gòu)的工作可靠性,有效提高了產(chǎn)品性能;傳動(dòng)箱體還可以起到保護(hù)的作用,確保各個(gè)部件不受外部環(huán)境影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖2為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)圖;
[0017]圖3為傳動(dòng)箱體的整體結(jié)構(gòu)圖;
[0018]圖4為第三齒輪在第二腔體內(nèi)的安裝結(jié)構(gòu)圖;
[0019]圖5為第三齒輪與絲杠螺母、絲杠部分的分解結(jié)構(gòu)圖。
[0020]符號(hào)說明:1-傳動(dòng)箱體,2-第一齒輪,3-傳動(dòng)軸,4-第二齒輪,5-第三齒輪,6-絲杠螺母,7-絲杠,8-伺服電機(jī),9-行星減速箱,10-第一脹緊套,11-圓柱滾子軸承,12-圓錐滾子軸承,13-第二脹緊套,14-滾針軸承,15-隔套,16-軸向圓柱滾子軸承,17-平鍵,18-封蓋,101-第一腔體,102-第二腔體,103-開口,104-連通口,105-活動(dòng)窗,106-第三腔體,107-可拆卸板,108-活動(dòng)蓋,201-軸套,202-伸出軸,501-柱形中空腔體,502-齒,503-滑槽,601-凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0022]如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型的進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要由動(dòng)力源、傳動(dòng)箱體1、第一齒輪
2、傳動(dòng)軸3、第二齒輪4、第三齒輪5、絲杠螺母6以及絲杠7組成。
[0023]動(dòng)力源用于輸入所需的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力,其可以直接利用伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)。但為了降低對(duì)伺服電機(jī)的功率需求,動(dòng)力源優(yōu)選在伺服電機(jī)8的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)置一行星減速箱9,行星減速箱的輸入軸9與伺服電機(jī)8的輸出軸連接,行星減速箱9的輸出軸作為動(dòng)力輸出軸。工作時(shí),伺服電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng),行星減速箱9的輸入軸與伺服電機(jī)I同步轉(zhuǎn)動(dòng),在行星減速箱9的減速作用下,行星減速箱的輸出軸轉(zhuǎn)速減低,但其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩隨之增大。
[0024]傳動(dòng)箱體I是本進(jìn)給機(jī)構(gòu)的支承部分,動(dòng)力源、第一齒輪2、傳動(dòng)軸3、第二齒輪4、第三齒輪5都固定到傳動(dòng)箱體I上,絲杠螺母6以及絲杠7等也間接地固定到傳動(dòng)箱體I上。
[0025]如圖3所示,傳動(dòng)箱體I上設(shè)有第一腔體101和第二腔體102,第一腔體101的側(cè)壁處設(shè)有開口 103,行星減速箱9固定在此開口 103的外部,其動(dòng)力輸出軸通過開口 103延伸至第一腔體101內(nèi)。
[0026]第一齒輪2、傳動(dòng)軸3和第二齒輪4都分布于第一腔體101內(nèi)。如圖所不,第一齒輪2的一側(cè)設(shè)有軸套201,另一側(cè)設(shè)有伸出軸202,軸套201通過第一脹緊套10固定到動(dòng)力輸出軸上,伸出軸通過一圓柱滾子軸承11固定在第一腔體101的側(cè)壁上。傳動(dòng)軸3與第一齒輪2的轉(zhuǎn)軸平行,其兩端通過圓錐滾子軸承12固定到第一腔體101的側(cè)壁上。第二齒輪4通過第二脹緊套13固定到傳動(dòng)軸3上并與第一齒輪2嚙合。工作時(shí),第一齒輪2在動(dòng)力輸出軸的驅(qū)動(dòng)作用下轉(zhuǎn)動(dòng),然后帶動(dòng)第二齒輪4同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。在第一腔體101的固定作用下,第一齒輪2和第二齒輪4可以保持穩(wěn)定,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的現(xiàn)象。
[0027]第三齒輪5設(shè)置于第二腔體102內(nèi),第三齒輪5整體為柱形結(jié)構(gòu),其內(nèi)設(shè)柱形中空腔體501。第二腔體102對(duì)應(yīng)的也為柱形結(jié)構(gòu)。工作時(shí),第三齒輪5應(yīng)是能夠在第二腔體102內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的,第二齒輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)效果需要傳遞到第三齒輪5上,因此,第一腔體101和第二腔體102之間設(shè)有連通口 104,第三齒輪5于該連通口 104的位置處設(shè)有齒502,第三齒輪5通過該齒502與第二齒輪4嚙合。
[0028]絲杠螺母6穿裝于第三齒輪5的柱形中空腔體501內(nèi),絲杠7則螺接于絲杠螺母內(nèi),絲杠7的兩端從柱形中空腔體501的兩側(cè)開口穿出。
[0029]本實(shí)用新型工作時(shí),動(dòng)力源輸出軸驅(qū)動(dòng)第一齒輪2動(dòng)作,動(dòng)力依次傳遞到第二齒輪4和第三齒輪5上,在第三齒輪5的作用下,絲杠螺母6跟隨轉(zhuǎn)動(dòng),使得絲杠螺母6能夠沿絲杠7產(chǎn)生位移。為了降低對(duì)動(dòng)力源的功率需求,本實(shí)用新型優(yōu)選采用降速的方式進(jìn)行動(dòng)力傳遞,除了在動(dòng)力源中配置有行星減速箱進(jìn)行降速外,還可以進(jìn)一步將齒輪組進(jìn)行配置,使得第一齒輪2、第二齒輪4和第三齒輪5的直徑依次增大,從而使得力矩逐漸變大,伺服電機(jī)采用低功率情況下也可以實(shí)現(xiàn)大型數(shù)控機(jī)床絲杠螺母的驅(qū)動(dòng)。
[0030]第一齒輪2、第二齒輪4是設(shè)置在第一腔體101內(nèi)的,為了更好地觀察兩者的工作狀態(tài),第一腔體101的側(cè)壁上優(yōu)選設(shè)有可拆卸的活動(dòng)窗105,當(dāng)拆卸下次活動(dòng)窗105時(shí)還可以方便地對(duì)內(nèi)部的工件進(jìn)行維護(hù)。另外,如圖2所示,第一腔體101的右側(cè)還進(jìn)一步設(shè)有第三腔體106,此第三腔體106上對(duì)應(yīng)第一齒輪2和第二齒輪4的位置處設(shè)有可拆卸板107,利用此可拆卸辦107可以方便地從側(cè)邊對(duì)第一齒輪2和第二齒輪4進(jìn)行維護(hù)。
[0031]為了使得第三齒輪5能夠更好地相對(duì)第二腔體102轉(zhuǎn)動(dòng),第三齒輪5上緊套有滾針軸承14、隔套15和軸向圓柱滾子軸承16,第三齒輪5的外周面與第二腔體102的內(nèi)周面之間通過滾針軸承14滑動(dòng)連接,第三齒輪5的外端面與第二腔體102的內(nèi)端面之間通過軸向圓柱滾子軸承16滑動(dòng)連接,隔套15設(shè)置于滾針軸承14和軸向圓柱滾子軸承16之間,對(duì)兩者進(jìn)行隔離。
[0032]滾針軸承14夠確保第三齒輪5能夠相對(duì)第二腔體的內(nèi)周免順暢地轉(zhuǎn)動(dòng),軸向圓柱滾子軸承16則能保證第三齒輪5能夠相對(duì)第二腔體的內(nèi)端面的轉(zhuǎn)動(dòng),隔套15用于將滾針軸承14和軸向圓柱滾子軸承16隔離,確保兩者工作不會(huì)互相影響。
[0033]如圖4所示,隔套15和軸向圓柱滾子軸承16所分布的齒輪外周面直徑是小于滾針軸承14所分布的齒輪外周面直徑的,隔套15與滾針軸承14靠近的端面頂壓于齒輪外周面突出的部位上,從圖中可以看出,安裝完成后隔套15和軸向圓柱滾子軸承16可以限定在第二腔體端面和齒輪外周面突出部位之間,位置穩(wěn)定。
[0034]為了使得第三齒輪5能夠方便地安裝到第二腔體102內(nèi),第二腔體102的一端設(shè)有活動(dòng)蓋108,此活動(dòng)蓋108通過螺母鎖緊到傳動(dòng)箱體上,能夠拆裝。在安裝第三齒輪5時(shí),先將活動(dòng)蓋108拆下,將第三齒輪5按方向插入到第二腔體102內(nèi),然后將活動(dòng)蓋108裝上即可。
[0035]絲杠螺母6與第三齒輪5之間是相對(duì)不動(dòng)的,兩者之間需要形成固定的連接關(guān)系。作為優(yōu)選的實(shí)施方式,如圖5所示,絲杠螺母6的外周面上設(shè)有凹槽601,柱形中空腔體501的內(nèi)側(cè)面對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有延伸至邊緣的滑槽503,絲杠螺母5的外周面和柱形中空腔體501的內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有平鍵17,平鍵17的上半部分卡裝于滑槽503內(nèi),下半部分卡裝于凹槽601內(nèi)。在平鍵17的卡緊作用下,第三齒輪5和絲杠螺母6不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),因此絲杠螺母6能夠跟隨第三齒輪5同步轉(zhuǎn)動(dòng)。以上的結(jié)構(gòu)還具有裝配方便的優(yōu)點(diǎn),具體地,裝配時(shí)先將平鍵17放置到凹槽601內(nèi),然后對(duì)準(zhǔn)第三齒輪5的中空腔體501插入即可,整個(gè)過程操作簡(jiǎn)單。在部分實(shí)施例中,柱形中空腔體501上滑槽503的數(shù)量可以為兩條或兩條以上,平鍵7可以選擇任意一條進(jìn)行插入,從而進(jìn)一步增加裝配效率。在部分實(shí)施例中,凹槽601、滑槽503和平鍵17的數(shù)量同時(shí)配置為兩條或兩條以上,裝配時(shí)一一對(duì)應(yīng)插入,這種結(jié)構(gòu)的動(dòng)力傳遞效果更好。
[0036]為了增加絲杠螺母6在第三齒輪5內(nèi)的位置穩(wěn)定性,如圖5所示,柱形中空腔體501兩側(cè)的開口其中一個(gè)的直徑與絲杠7的直徑相等,另一個(gè)的直徑與絲杠螺母6的直徑相等,后一開口上安裝有內(nèi)設(shè)通孔的封蓋18,通孔的直徑與絲杠7的直徑相等,封蓋18通過鎖緊的方式固定到第三齒輪5上。裝配時(shí),將絲杠螺母6從與絲杠螺母直徑相等的開口處插入到柱形中空腔體內(nèi),再將封蓋18鎖緊,然后整體穿裝到絲桿上即可。在封蓋的鎖緊作用下,絲杠螺母在齒輪內(nèi)不會(huì)竄動(dòng),確保絲杠螺母的運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于包括: 動(dòng)力源,動(dòng)力源設(shè)有動(dòng)力輸出軸; 傳動(dòng)箱體,傳動(dòng)箱體設(shè)有第一腔體和第二腔體,動(dòng)力源固定在傳動(dòng)箱體上,動(dòng)力輸出軸通過設(shè)于傳動(dòng)箱體側(cè)壁上的開口延伸至第一腔體內(nèi); 設(shè)于第一腔體內(nèi)的第一齒輪,所述第一齒輪的一側(cè)設(shè)有向外凸伸的軸套,另一側(cè)設(shè)有伸出軸,軸套通過第一脹緊套固定到動(dòng)力輸出軸上,伸出軸通過一圓柱滾子軸承固定在第一腔體的側(cè)壁上; 設(shè)于第一腔體內(nèi)并與第一齒輪的轉(zhuǎn)軸平行的傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸的兩端分別通過圓錐滾子軸承固定在第一腔體的側(cè)壁上; 第二齒輪,第二齒輪通過第二脹緊套固定到傳動(dòng)軸上,第二齒輪與第一齒輪嚙合; 第三齒輪,所述第二腔體與第三齒輪的形狀匹配,第三齒輪通過軸承以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定在第二腔體內(nèi),第三齒輪的轉(zhuǎn)軸與第二齒輪以及第一齒輪的轉(zhuǎn)軸平行,第一腔體和第二腔體之間設(shè)有連通口,第三齒輪于該連通口的位置處設(shè)有齒,第三齒輪通過該齒與所述第二齒輪哨合,第三齒輪內(nèi)設(shè)柱形中空腔體; 絲杠螺母,絲杠螺母穿裝于所述第三齒輪的柱形中空腔體內(nèi); 絲杠,絲杠螺接于絲杠螺母內(nèi),絲杠的兩端從柱形中空腔體的兩側(cè)開口穿出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于:所述動(dòng)力源包括伺服電機(jī)和行星齒輪箱,行星齒輪箱的輸入軸與伺服電機(jī)的輸出軸相連,行星齒輪箱的輸出軸作為動(dòng)力源的動(dòng)力輸出軸與第一齒輪連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于:所述第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪的直徑依次增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于:所述第一腔體的側(cè)壁上設(shè)有可拆卸的活動(dòng)窗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于:所述第三齒輪上緊套有滾針軸承、隔套和軸向圓柱滾子軸承,第三齒輪的外周面與第二腔體的內(nèi)周面之間通過所述滾針軸承滑動(dòng)連接,第三齒輪的外端面與第二腔體的內(nèi)端面之間通過所述軸向圓柱滾子軸承滑動(dòng)連接,隔套設(shè)置于滾針軸承和軸向圓柱滾子軸承之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于:所述傳動(dòng)箱體于第二腔體的一端設(shè)有活動(dòng)蓋,活動(dòng)蓋通過螺母鎖緊到傳動(dòng)箱體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于:所述絲杠螺母的外周面上設(shè)有凹槽,柱形中空腔體的內(nèi)側(cè)面對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有延伸至邊緣的滑槽,絲杠螺母的外周面和柱形中空腔體的內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有平鍵,平鍵的上半部分卡裝于滑槽內(nèi),下半部分卡裝于凹槽內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),其特征在于:所述柱形中空腔體兩側(cè)的開口其中一個(gè)的直徑與絲杠的直徑相等,另一個(gè)的直徑與絲杠螺母的直徑相等,后一開口上安裝有內(nèi)設(shè)通孔的封蓋,通孔的直徑與絲杠的直徑相等,封蓋通過鎖緊的方式固定到第三齒輪上。
【文檔編號(hào)】B23Q5/22GK203993306SQ201420478665
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】張海新, 王忠華, 洪波, 榮斌 申請(qǐng)人:蕪湖瑞精機(jī)床有限責(zé)任公司