能适应丝杆热变形的丝杆安装结构的制作方法

1.本发明涉及丝杆安装领域，尤其涉及能适应丝杆热变形的丝杆安装结构。


背景技术：

2.车床是现有生产加工领域较为广泛使用的设备之一，它主要用于轴类零件或盘类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面，复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行转孔、切槽、扩孔、铰孔及镗孔等。
3.车床的床身具有用于控制运动的导轨，导轨滑动设置在车床的床身上，导轨由丝杆螺母传动机构驱动在床身上滑动，现有的床身和导轨一般均为金属材质制成，丝杆螺母传动机构的丝杆是转动安装在床身上的两安装块上的，但考虑金属材质的热变形问题，避免导轨滑动的精度和灵活性，床身会由低导热系数和低热膨胀系数的材质制成，例如石质材料或碳纤维材料或玻璃钢材料制成。
4.例如专利公开的公告号为cn209094968u的一种大理石结构的cd纹机床，包括床身和横梁，床身和横梁均为大理石制成，横梁上设有横滑轨，横滑轨上设有横滑块与横滑轨滑动连接，横滑轨之间转动安装有横丝杆，横丝杆与横滑块上的横螺纹座螺接，横丝杆的端部与横电机输出端固定连接。
5.但是，丝杆为金属材质制成，而用于固定丝杆的床身由大理石制成，床身和丝杆的热膨胀系数差距较大，丝杆在使用时需要在丝杆表面添加润滑油，润滑油在丝杆使用过程中会出现温度波动，当床身和丝杆的热膨胀系数差距较大时，床身无法随丝杆同时受热膨胀或冷却收缩，会造成丝杆热膨胀形变弯曲影响丝杆的使用。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种能适应丝杆热变形的丝杆安装结构。
7.本发明的技术方案为：能适应丝杆热变形的丝杆安装结构，设在非金属硬质材质的床身上，其特征在于，包括钢材制成的丝杆和丝杆固定架，丝杆固定架包括中间架体和两个安装座，两个安装座固定在中间架体的两端，丝杆位于两个安装座之间，丝杆的两端分别可转动的安装在两侧的安装座上，
8.丝杆和丝杆固定架同时受热膨胀或冷却收缩，丝杆固定架和床身之间设有刚性连接件将丝杆固定架与床身固定在一起，所述丝杆固定架的一边或两边能沿丝杆的长度方向膨胀延伸或收缩。
9.本发明进一步的优化方案为：所述丝杆固定架的一边或两边上设有滑动长槽，滑动长槽的长度方向与丝杆的长度方向平行，床身上设有对应滑动长槽的定位件，定位件插在滑动长槽中且能相对滑动长槽滑动，定位件上设有支撑部，支撑部和丝杆固定架之间设有弹性件，弹性件将丝杆固定架的一边或两边压在床身上。
10.本发明进一步的优化方案为：丝杆和丝杆固定架由相同的钢铁材质制成。
11.本发明进一步的优化方案为：丝杆和丝杆固定架连接为一个独立的整体，丝杆固
定架可拆卸的连接在床身上。
12.本发明进一步的优化方案为：两个安装座上均设有轴承安装孔，两个安装座的轴承安装孔内均安装有轴承，丝杆的两端分别插入两侧安装座的轴承中。
13.本发明进一步的优化方案为：丝杆固定架上设有插口供螺母插入与丝杆螺接。
14.本发明进一步的优化方案为：所述中间架体包括下底和左右两挡边，下底、两挡边和两个安装座围合形成一个开口向上的腔体，丝杆位于腔体内。
15.本发明进一步的优化方案为：所述中间架体的截面形状为“凵”字形。
16.本发明进一步的优化方案为：所述刚性连接件设在丝杆固定架的侧壁上，包括凸设在丝杆固定架侧壁上的凸部和螺丝，凸部上设有供螺丝穿过的螺丝孔，螺丝穿过螺丝孔与床身连接。
17.本发明进一步的优化方案为：丝杆的一端穿过安装座用于连接旋转驱动机构。
18.与现有技术相比，本发明的优点是包括钢材制成的丝杆和丝杆固定架，由于丝杆和丝杆固定架的热膨胀系数差距较小，丝杆上的润滑油温度出现波动时，丝杆和丝杆固定架能同时受热膨胀或冷却收缩，又由于丝杆固定架和床身之间设有刚性连接件将丝杆固定架与床身固定在一起，丝杆固定架的一边或两边能沿丝杆的长度方向膨胀延伸或收缩，床身不会限制丝杆固定架在丝杆的长度方向膨胀延伸或收缩，使丝杆固定架能适应丝杆的热变形，避免影响丝杆的正常使用，并且丝杆固定架能为丝杆的两端提供刚性支撑，避免丝杆热变形弯曲。
附图说明
19.以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于说明背景技术和解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
20.图1为工作台整体结构图一。
21.图2为工作台整体结构图二。
22.图3为工作台局部结构示意图。
23.图4为连接板结构示意图。
24.图5为本发明结构示意图一。
25.图6为本发明结构示意图二。
26.图7为本发明爆炸图。
27.图8为工作台结构剖切图。
28.图中：1、工作台；2、驱动电机；3、联轴器；4、连接板；5、滑轨；6、床身；7、丝杆固定架；8、丝杆；9、滑块；10、连接部；11、滑槽；12、螺母；13、夹板；14、中间架体；15、插口；16、凸部；17、安装座；18、轴承；19、轴承安装孔；20、螺丝；21、滑动长槽；22、定位件；23、弹性件；24、连接座；25、下底；26、挡边；27、腔体；28、螺丝孔。
具体实施方式
29.以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的
是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。
30.应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.图1-图8所示，能适应丝杆热变形的丝杆安装结构，设在非金属硬质材质的床身6上。
33.优选的，床身6由石质材料或碳纤维材料或玻璃钢材料制成，石质材料包括大理石材料或花岗岩材质，床身6还能由陶瓷材质制成，床身6具有低热膨胀系数和低导热系数的特点。
34.图1-图3所示，床身6固定连接在工作台1上，优选的，床身6通过螺丝固定在工作台1上。
35.床身6上固定有左右排列的两滑轨5，两滑轨5上均滑动设置有滑块9，两滑块9上连接同一连接板4。两滑轨5可与床身6采用相同材质。
36.图3所示，具体而言，两个滑轨5的两侧均设有滑槽11，滑块9的两侧设有与滑槽11相配合的l形的连接部10，滑块9两侧的连接部10分别插在滑轨5两侧的滑槽11中滑动，连接部10配合滑槽11将滑块9限制在滑轨5上沿滑轨5滑动。
37.图4所示，连接板4中间的底部设有螺母座，螺母座上连接有螺母12。
38.图5-图7所示，上述能适应丝杆热变形的丝杆安装结构，包括丝杆8和丝杆固定架7，丝杆8和丝杆固定架7均由钢材制成，使丝杆8和丝杆固定架7的热膨胀系数差距较小，优选的，丝杆8和丝杆固定架7由相同的钢铁材质制成，使丝杆8和丝杆固定架7的热膨胀系数基本保持一致。
39.丝杆固定架7位于两滑轨5之间，丝杆固定架7包括中间架体14和两个安装座17，两个安装座17固定在中间架体14的两端，丝杆8位于两个安装座17之间，丝杆8的两端分别可转动的安装在两侧的安装座17上。
40.优选的，两个安装座17均通过螺丝与中间架体14的两端连接。
41.由于丝杆8和丝杆固定架7的热膨胀系数基本保持一致，在丝杆8上的润滑油的温度出现波动时，丝杆8和丝杆固定架7同时受热膨胀或冷却收缩。
42.另外，丝杆固定架7和床身6之间设有刚性连接件将丝杆固定架7与床身6固定在一起，丝杆固定架7和床身6通过刚性连接件固定连接的部位能看做为一个点，该点可设置在丝杆固定架7的一侧端部上，该点也可设置在丝杆固定架7的中间部位上，当固定连接的部位设在丝杆固定架7的一侧端部上时，丝杆固定架7另一边的端部能沿丝杆8的长度方向膨胀延伸或收缩，当固定连接的部位设在丝杆固定架7的中间部位上时，丝杆固定架7两边的端部均能沿丝杆8的长度方向膨胀延伸或收缩，床身6不会限制丝杆固定架7在丝杆8的长度方向膨胀延伸或收缩，使丝杆固定架7能适应丝杆8的热变形，避免影响丝杆8的正常使用，并且丝杆固定架7能为丝杆8的两端提供刚性支撑，避免丝杆8热变形弯曲。
43.优选的，刚性连接件设在丝杆固定架7的侧壁上，包括凸设在丝杆固定架7侧壁上的凸部16和螺丝20，凸部16上设有供螺丝20穿过的螺丝孔28，螺丝20穿过螺丝孔28与床身6连接，螺丝20将丝杆固定架7与床身6固定在一起。或者螺丝20作为刚性连接件穿过丝杆固定架7与床身6连接，螺丝20直接将丝杆固定架7固定在床身6上。
44.上述凸部16能通过螺丝固定在丝杆固定架7的侧壁上。
45.由于丝杆固定架7是通过刚性连接件与床身6固定连接在一起的，并且丝杆固定架7的一边或两边能沿丝杆8的长度方向膨胀延伸或收缩，为了保证丝杆固定架7的稳定性，丝杆固定架7的一边或两边上设有滑动长槽21，滑动长槽21设在丝杆固定架7能沿丝杆8的长度方向膨胀延伸或收缩的一边或两边上，滑动长槽21的长度方向与丝杆8的长度方向平行，床身6上设有对应滑动长槽21的定位件22，定位件22插在滑动长槽21中且能相对滑动长槽21滑动，定位件22上设有支撑部，支撑部和丝杆固定架7之间设有弹性件23，弹性件23将丝杆固定架7能膨胀延伸或收缩的一边或两边压在床身6上，有效防止丝杆固定架7在使用时抖动或偏移。
46.另外，定位件22还起到导向的作用，定位件22配合滑动长槽21使丝杆固定架7的一边或两边能沿着丝杆8的长度方向膨胀延伸或收缩，定位件22的宽度等于滑动长槽21的宽度。
47.优选的，丝杆固定架7的侧壁固定有连接座24，上述滑动长槽21设在连接座24上。连接座24能通过螺丝固定连接在丝杆固定架7的侧壁上。
48.优选的，定位件22为定位螺栓，定位螺栓插在滑动长槽21中与床身螺纹连接，弹性件23为支撑弹簧，支撑弹簧套在定位螺栓的螺杆上，支撑弹簧的一端支撑在定位螺栓的头部上，支撑弹簧的另一端支撑在丝杆固定架7上，支撑弹簧的弹性支撑力作用在丝杆固定架7上，支撑弹簧将丝杆固定架7压在床身6上。
49.根据上述丝杆固定架7与床身6的连接结构，丝杆固定架7上凸部16和连接座24的设置例如，丝杆固定架7的两侧侧壁上均设有对称的凸部16，两侧壁上的凸部16均设在丝杆固定架7后端的端部上，丝杆固定架7前端的端部上设有两连接座24，两连接座24分别对称设置在丝杆固定架7前端的两侧侧壁上，丝杆固定架7的前端的端部能沿丝杆8的长度方向膨胀延伸或收缩。
50.丝杆8和丝杆固定架7连接为一个独立的整体，丝杆固定架7可拆卸的连接在床身6上，安装时，可将丝杆8和丝杆固定架7连接而成的独立的整体直接装到床身6上，装配更方便、快捷。
51.两个安装座17上均设有轴承安装孔19，两个安装座17的轴承安装孔19内均安装有轴承18，轴承18的外圈与轴承安装孔19连接，丝杆8的两端分别插入两侧安装座17的轴承18中，丝杆8的两端与两侧轴承18的内圈连接，两侧的轴承18支撑丝杆8的两端，在丝杆8转动时减小丝杆8的转动摩擦力。
52.丝杆固定架7上设有插口15，固定在螺母座上的螺母12从插口15插入到丝杆固定架7内，螺母12套在丝杆8上与丝杆8螺接，在丝杆8转动时，螺母12带着连接板4和两滑块9共同移动，插口15具有供螺母座和螺母12直线活动的空间。
53.优选的，螺母座为两夹板13，两夹板13固定在连接板4底部的中间，两夹板13之间具有供螺母12插入的空间，在安装时，螺母12可事先套在丝杆8上，再将丝杆8和丝杆固定架
7连接而成的独立整体装配到床身6上，将连接板4放在两滑块9上，使连接板4底部的两夹板13插在螺母12的两侧，在通过螺丝将螺母12固定在两夹板13上，最后将连接板4与两滑块9固定，完成安装。
54.图7、图8所示，另外，中间架体14包括下底25和左右两挡边26，下底25、两挡边26和两个安装座17围合形成一个开口向上的腔体27，丝杆8位于腔体27内，腔体27的上部开口作为上述的插口15，上述螺母座和螺母12从腔体27上部开口伸入腔体27中与丝杆8连接，腔体27能用于承载丝杆8上滴落的润滑油，防止润滑油流到床身6上。优选的，中间架体14的截面形状为“凵”字形。
55.丝杆8的一端穿过安装座17用于连接旋转驱动机构，旋转驱动机构包括驱动电机2，丝杆8的端部与驱动电机2的电机轴联接，优选的，丝杆8的端部和驱动电机2的电机轴通过联轴器3联接，驱动电机2启动时，驱动电机2驱动丝杆8转动。
56.驱动电机2固定在上述工作台1上。
57.以上对本发明所提供的能适应丝杆热变形的丝杆安装结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。