CN201613474U - 用于数控机床的高速进给*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数控机床的高速进给***，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，其特征在于：所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进口通道、出口通道拼接构成。本实用新型通过设置冷却套，通入冷却液对螺母强制降温，实现对滚珠丝杠的冷却，减少因温升引起的热伸长变形对机床精度的影响，提高机床加工精度。

Description

用于数控机床的高速进给***

技术领域

本实用新型涉及一种用于数控机床的高速进给***。

背景技术

数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机械设计和制造等先进技术的高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度都很高的、典型的机电一体化产品，是现代制造业的标志性高精密设备；近些年随着数控机床向着高速，高精度，高稳定性方向的发展，就越来越对机床的进给***提出了更高的要求，主要表现在以下几个方面：①高速度；②高加速度；③高精度；④高可靠性和高安全性。

滚珠丝杠副是高速加工机床的主要进给驱动执行元件，所谓滚珠丝杠副是由丝杠3、螺母4、轴承等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进一步延伸发展。在精度、线速度、加速度都要兼顾的情况下，需要解决的问题有：a：滚珠丝杠副的最大工作转速不能超过产生共振的临界转速Nc；b：提高滚珠丝杠的dn值；c：解决高速化带来的噪声、温升与热变形；从而长久保持机床的传动精度和定位精度，进而保持机床的加工精度。

现有机床上的进给***大都采用丝母与托板直接固定连接的结构，参见图1所示，伺服电机1带动滚珠丝杠副旋转以实现托板2的直线运动。然而，此种进给***在机床高速运行的情况下会导致滚珠丝杠的严重热伸长，根据有关试验表明：滚珠丝杠转速每增加1000r/min，滚珠螺母的温度升高5-6℃。而据经验可知1米长的滚珠丝杠在温度每升高1℃的情况下，丝杠3热伸长量为1.2um。滚珠丝杠的热变形，影响到机床的传动精度和定位精度，进而影响机床的加工精度。

发明内容

本实用新型目的是提供一种用于数控机床的高速进给***，通过结构的改进，减轻热变形现象，提高传动精度和定位精度，有效增加机床的加工精度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于数控机床的高速进给***，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进口通道、出口通道拼接构成。

上述技术方案中，伺服电机设置于滚珠丝杠的一段，电机转动带动滚珠丝杠中的丝杆旋转，与丝杠螺接的螺母沿丝杠轴向直线移动，托板经冷却套设置于螺母上，也随螺母完成直线移动。冷却套上设置有冷却液通道，由中间的循环槽及左右两端的进、出口通道拼接构成，贯通冷却套的左、右两端，两端口分别与机床内冷却液管路相连通，形成冷却液的循环使用。机床工作时，机床内的冷却液油箱经管路引入进口通道，通过循环槽，最后由出口通道流出，再经管路回流至冷却液油箱，对螺母进行强制循环冷却，其中冷却液油箱是借用现有数控机床上的冷却液油箱，经进油、回油管路分别接于进口通道、出口通道上，形成冷却液的循环使用。由于冷却液沿循环槽的流动，带走螺母表面因高速运动而产生的热量，从而实现对滚珠丝杠的冷却降温，减小热变形，提高传动精度和定位精度。

上述技术方案中，所述冷却套与所述螺母之间设有左、右轴密封件，分别位于所述冷却液通道循环槽的两侧，加装轴密封，避免了冷却液的泄漏，解决油回收等环保问题。

上述技术方案中，所述冷却套经螺钉与所述螺母固定连接，所述托板经螺钉固定于所述冷却套上。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1、由于本实用新型在螺母与托板之间设置冷却套，冷却套内开设有冷却液通道，该通道由螺旋分布于冷却套内壁上的循环槽及进、出口通道组成，贯通冷却套的两端，进、出口通道分别与机床内的冷却液管路连通，形成冷却液的循环，经过循环槽的冷却液带走螺母表面因高速运动而产生的热量，对螺母进行强制循环冷却，从而减少温升所带来的滚珠丝杠热伸长变形对机床精度的影响，提高机床的传动精度和定位精度，有利于机床高速运行下长期使用精度的保持；

2、循环槽两端外侧、冷却套与螺母之间设置轴密封件，避免冷却液在经过循环槽时引起的泄漏问题，更为环保；

3.本实用新型结构简单，成本较低，易于实现，适合推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的背景技术结构示意图；

图2是本实用新型的实施例一的结构示意图；

图3是图2中的局部放大图。

其中：1、电机；2、托板；3、丝杠；4、螺母；5、冷却套；6、循环槽；7、进口通道；8、出口通道；9、轴密封件；10、风机。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见图2～3所示，一种用于数控机床的高速进给***，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机1及由滚珠丝杠带动的托板2，所述滚珠丝杠包括丝杠3及螺接于丝杠3上的螺母4，所述托板2经螺钉固定于所述冷却套5上，冷却套5环套于所述螺母4上，并经螺钉与所述螺母4固定连接。所述冷却套5内设有冷却液通道，该冷却液通道由中间的循环槽6和两端的进、出口通道拼接构成，所述循环槽6沿冷却套5内壁轴向延伸，呈螺旋形布置，右端部与进口通道7连接，左端部与出口通道8连接，进、出口通道向外延伸至冷却套5的两端面上，与机床内冷却液管路连通，形成冷却液的循环。

如图2所示，所述冷却套5与所述螺母4之间设有左、右轴密封件9，分别位于所述冷却液通道循环槽6的两侧。使用时，由机床内的冷却液油箱输出冷却液，经冷却液管路流入冷却套的进口通道7内，沿循环槽6流动，同时吸收冷却套5内螺母4表面的热量，再由出口通道、冷却液管路回油至冷却液油箱，构成冷却液的循环使用，由此保证滚珠丝杠运动可靠性；而循环槽6两侧的左、右轴密封件9，可避免冷却液在经过循环槽6时外泄的问题，更为环保。

电机1的后部设置有风机10，对伺服电机1进行强制风冷，同时配合对丝杠3轴承进行润滑，冷却效果更好。

Claims (3)

1.一种用于数控机床的高速进给***，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，其特征在于：所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进口通道、出口通道拼接构成。

2.根据权利要求1所述的用于数控机床的高速进给***，其特征在于：所述冷却套与所述螺母之间设有左、右轴密封件，分别位于所述冷却液通道循环槽的两侧。

3.根据权利要求1所述的用于数控机床的高速进给***，其特征在于：所述冷却套经螺钉与所述螺母固定连接，所述托板经螺钉固定于所述冷却套上。

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