一种叶尖磨机床用线性导轨结构的制作方法

1.本发明涉及机床技术领域，尤其涉及一种叶尖磨机床用线性导轨结构。


背景技术：

2.国内大部份航空发动机主机厂采用的是叶尖高速磨削设备，这类设备并非国内现成采购的专用设备，而是航空发动机主机厂的设备部门采用普通车床改制，使用普通车床的床身、主轴、尾座，在机床刀架溜板上改造增加磨头，实现转子叶尖磨削的目的。导轨是机床加工过程中最重要的部件之一，导轨在很大程度上决定机床的刚度、精度和精确保持性，是保证机床加工精度的重要因素之一。
3.传统的导轨和镶条组合使用，镶条和导轨是滑动摩擦，为了保证滑动顺畅，所有镶条和导轨之间要留有0.02～0.04mm的间隙。由于没有完全接触和预压，使得组合后的整体刚性会减弱，直线性精度也会降低。因此需要一种镶条和导轨之间无间隙、刚性强、直线精确度高的叶尖磨机床用线性导轨结构。


技术实现要素：

4.本发明提供一种叶尖磨机床用线性导轨结构，以消除滚动滑块和导轨之间间隙，提高整体的刚性强度和直线精确度。
5.一种叶尖磨机床用线性导轨结构，包括安装在叶尖磨机床上的钢轨和间隙消除结构，所述钢轨上设置有承载面，所述间隙消除结构和承载面相对设置，所述间隙消除结构包括滚动滑块和调节装置，当钢轨和间隙消除结构之间产生相对运动时，所述调节装置能够保持滚动滑块和钢轨表面贴合。
6.进一步地，所述调节装置包括调整板、第一楔形块和第二楔形块，所述第二楔形块斜面和第一楔形块的斜面接触，所述调整板上设置有用于驱动第一楔形块和第二楔形块产生相对运动的调节组件。
7.进一步地，所述调节组件包括顶杆和拉杆，所述顶杆贯穿调整板后和第二楔形块抵接，所述拉杆贯穿调整板后和第二楔形块或第一楔形块连接。
8.进一步地，所述第二楔形块和第一楔形块之间设置有导向结构。
9.进一步地，所述滚动滑块为滚针滑块。
10.进一步地，所述承载面上设置有贴塑层。
11.进一步地，所述钢轨上设置有多个螺钉和多个定位销。
12.进一步地，所述钢轨为两个，一个为主钢轨、另一个为副钢轨，所述主钢轨设置有基准面；所述主钢轨和叶尖磨机床之间设置有定位键。
13.进一步地，所述主钢轨对应开设有定位半槽，所述定位键部分安装于定位半槽内部，所述定位半槽的规格大于所述定位键的规格，所述主钢轨上开设有注胶口和冒胶口，所述注胶口和冒胶口分别设置于定位半槽长度方向的两侧，且所述注胶口和冒胶口均和定位半槽连通。
14.进一步地，所述钢轨为一个，所述钢轨设置有基准面，该基准面相对设置的一侧也设置有间隙消除结构。
15.本发明公开的一种叶尖磨机床用线性导轨结构，通过在钢轨承载面的相对侧设置间隙消除结构，通过滚动滑块和第一楔形块以及调整装置的相互配合，使得滚动滑块完美顶压钢轨表面，使得滚动滑块和钢轨之间的接触面积更大；由于滚动滑块顶压钢轨表面，使得滚动滑块和钢轨之间不留间隙或间隙减小，所以整体刚性会加强，直线精度会更高。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实施例1公开的叶尖磨机床用线性导轨结构安装后的整体结构示意图；
18.图2为本实施例1公开的叶尖磨机床用线性导轨结构安装后的整体结构剖视图；
19.图3为本实施例1公开的叶尖磨机床用线性导轨结构中显示钢轨、机床、定位键之间连接关系的局部示意图；
20.图4为本实施例1公开的叶尖磨机床用线性导轨结构中定位键、机床之间连接关系的局部示意图；
21.图5为本实施例1公开的叶尖磨机床用线性导轨结构中显示钢轨、注胶口、冒胶口之间连接关系的局部示意图；
22.图6为本实施例1公开的叶尖磨机床用线性导轨结构安装后的剖视图；
23.图7为图6中的a部放大图；
24.图8为本实施例1公开的叶尖磨机床用线性导轨结构的整体结构示意图；
25.图9为图8的俯视图；
26.图10为图9中的b-b向剖视图；
27.图11为本实施例2公开的叶尖磨机床用线性导轨结构安装后的整体结构剖视图；
28.图12为本实施例2公开的叶尖磨机床用线性导轨结构安装后的剖视图；
29.图13为本实施例3公开的叶尖磨机床用线性导轨结构安装后的剖视图。
30.图中：1、滑台；2、钢轨；21、主钢轨；211、顶面承载面；212、侧面承载面；213、定位半槽；214、注胶口；215、冒胶口；22、副钢轨；23、底部承载面；3、间隙消除结构；31、滚针滑块；321、直面；322、斜面；4、调节装置；41、调整板；42、第二楔形块；43、调节组件；431、顶杆；432、拉杆；44、第一楔形块；5、托板；6、导向结构；61、导向条；62、导向槽；71、螺钉；72、圆柱销；8、定位键；9传动丝杠。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图1-13，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.参照图1，一种叶尖磨机床用线性导轨结构，安装在机床的滑台1上，包括钢轨2，钢轨2为水平设置。钢轨2上设置有多个螺钉71和多个定位销，多个螺钉71均分为两排，两排螺钉71沿钢轨2的宽度方向并排设置，实现对钢轨2的固定；定位销由选为圆柱销72，由于钢轨2加工后会出现s型或c型扭曲，将多个圆柱销72分别固设于钢轨2的弯折处和钢轨2长度方向的两端，此时多个圆柱销72构成双向分布式，可以抵抗钢轨2加工后的应力变形。
34.参照图1，钢轨2上设置有承载面和基准面，钢轨2的承载面上设置有贴塑层(贴塑层图中未示出)，贴塑层由聚四氟乙烯材料制成，贴塑层和钢轨2的承载面粘结固定在一起，通过设置贴塑层能够降低钢轨2的摩擦系数，进而提高钢轨2的导向精度，延长使用寿命。
35.结合图1和图2，钢轨2为双轨，其中一个钢轨2为主钢轨21、另一个为副钢轨22，主钢轨21的承载面为两个，分别为顶面承载面211和侧面承载面212，此时主钢轨21的侧面承载面212即钢轨2的基准面，当传动丝杠位于主钢轨21和副钢轨22间距的中心处时，侧面承载面212的主要承受侧向力，该侧向力主要来源于叶尖磨机床整机的加工角度和侧向振动受力；副钢轨22的顶面为主要承载面。
36.结合图1和图2，在顶面承载面211和侧面承载面212以及基准面相对的一侧分别设置有两组间隙消除结构3，两组间隙消除结构3分别位于钢轨2的长度方向的两端，且顶面承载面211相对一侧的间隙消除结构3设计在靠近主钢轨21和副钢轨22跨距中心的位置，在满足两个钢轨2跨距的前提下，充分靠近中心，减小倾覆力臂。
37.结合图3和图4，在主钢轨21和机床的接触面上设置有定位键8，定位键8的两端设置有螺钉71，定位键8通过螺钉71固定在机床上，使得定位键8位置不易偏移。定位键8为多个，多个定位键8沿主钢轨21的长度方向等间距分布。主钢轨21和机床上分别开设有定位半槽213，两个定位半槽213的规格相等共同构成能够容纳定位键8的矩形定位槽，两个定位半槽213内周壁均和定位键8外周面之间预留有间隙，该间隙为2
±
0.5mm。
38.结合图3和图5，主钢轨21上开设有注胶口214和冒胶口215，注胶口214和冒胶口215分别设置于主钢轨21上定位半槽213长度方向的两侧，且注胶口214和冒胶口215均和定位半槽213连通，从注胶口214注入高精度定位胶，高精度定位胶通过注胶口214进入定位槽内部，并添补定位半槽213内周壁和定位键8外周面之间的间隙，高精度定位胶充满该间隙后通过冒胶口215溢出，通过高精度定位胶填补间隙使定位键8更好的承受径向力。
39.结合图6和图7，每组间隙消除结构3均包括滚动滑块和调节装置4，滚动滑块优选为滚针滑块31，当钢轨2和间隙消除结构3之间产生相对运动时，调节装置4能够保持滚针滑块31和钢轨2表面贴合。
40.结合图8和图9，调节装置4包括调整板41、第一楔形块44和第二楔形块42以及调节组件43，第一楔形块44的一个直面321和滚针滑块31贴紧且第一楔形块44和滚针滑块31固定连接。调整板41的板面覆盖滚动滑块端面和第一楔形块44端面以及第二楔形块42端面，且调整板41和第一楔形块44之间通过螺栓固定连接。第二楔形块42的斜面322和第一楔形块44的斜面322接触，且第二楔形块42和第一楔形块44能够相对运动。在实际工况下，钢轨2的上方设置有托板5，托板5为水平设置，且托板5和钢轨2滑动连接，安装时，第二楔形块42和位于钢轨2上方的托板5固定连接，此时
41.结合图8和图9，调节组件43包括顶杆431和拉杆432，顶杆431为螺杆，拉杆432为螺
纹杆，调整板41上开设有供顶杆431贯穿的螺纹孔，且顶杆431通过对应的螺纹孔和调整板41螺纹连接，顶杆431的端部贯穿于调整板41后和第二楔形块42的端面抵接接触，旋拧顶杆431，由于顶杆431和调整板41螺纹连接，顶杆431的端部推动第二楔形块42向远离调整板41的一侧运动，此时在第一楔形块44斜面322和第二楔形块42斜面322的作用下，使得滚针滑块31和钢轨2之间距离的调节。
42.结合图8和图9，调整板41上还开设有供拉杆432穿过的通孔，第二楔形块42上开设有螺纹孔，该螺纹孔中心和通孔中心处于一条直线上，拉杆432的端部贯穿于调整板41后和第二楔形块42螺纹连接，转动拉杆432，由于拉杆432和第二楔形块42螺纹连接，拉杆432能够拉动第二楔形块42向靠近调整板41的一侧移动，此时实现滚针滑块31和钢轨2表面保持贴合。调节装置4和第一楔形块44配合，使得滚针滑块31的滚针面完美预压钢轨2表面，此时钢轨2和滚针滑块31之间不留间隙。
43.结合图9和图10，第一楔形块44和第二楔形块42之间设置有导向结构6，导向结构6包括固设有导向条61，导向条61固设于第二楔形块42的斜面322上，导向条61和第二楔形块42一体成型设置，第一楔形块44上对应开设有供导向条61插入的导向槽62，导向块和导向槽62滑动连接，能够实现第一楔形块44和第二楔形块42之间的滑动导向，保持第一楔形块44斜面322和第二楔形块42斜面322的贴合。
44.本技术实施原理为：通过将双钢轨2安装在滑台1上，托板5在钢轨2上滑动。双钢轨2分为主钢轨21和副钢轨22，副钢轨22只有顶面承载，主钢轨21有顶面和侧面承载，在承载的对侧布置滚动滑块和第一楔形镶条以及第二楔形镶条。滚动滑块为滚针滑块31，接触面积更大，刚性更好，配合第一楔形镶条以及第二楔形镶条，使滚针滑块31的滚针完美预压钢轨2表面。通过钢轨2和滚动滑块和第一楔形镶条以及第二楔形镶条组合使用，滚动滑块采用滚针结构，滚针可以完全预压钢轨2，不留间隙。所以整体刚性会加强，直线性精度也会更高。
45.实施例2
46.实施例2和实施例1的区别在于，结合图11和图12，钢轨2为单轨，传动丝杠位于钢轨2的正上方，且传动丝杠轴线和钢轨轴线重合，此时钢轨2的承载面为底部承载面23，钢轨2的左右两侧一侧为基准面、另一侧为调整面，此时底部承载面23相对的一侧、基准面相对的一侧以及调整面相对的一侧均设置有两组间隙消除结构3，两组间隙消除结构3分别位于钢轨2的长度方向的两端。
47.结合图11和图12，位于底部承载面23相对一侧的两组间隙消除结构3和位于调整面一侧的两组间隙消除结构3均和实施例1中的间隙消除结构3结构相同、连接关系相同、效果及作用相同，在此不再赘述。
48.结合图11和图12，位于基准面相对的一侧的两组间隙消除结构3仅包括滚动滑块，滚动滑块为滚针滑块31，滚针滑块31的滚针面和钢轨2表面贴合。
49.本技术实施原理为：由于单个钢轨2的承载面在底部，钢轨2承载面的对侧要布置滚针滑块31和第一楔形镶条。钢轨2的左右两侧没有承载面，所以钢轨2的左右两侧都要布置滚针滑块31，考虑到单个钢轨2的一侧为基准面、另一侧为调整面，在基准面侧没有镶条，另一侧布置楔形镶条，通过这样的设计保证钢轨2的精度稳定性，钢轨2两端均布置滚针滑块31和楔形镶条，保证这个直线轴系统的平稳性。
50.实施例3
51.实施例3和实施例2的区别在于，参照图13，传动丝杠和钢轨2并排设置，此时多个间隙消除结构3均分为两组，两组间隙消除结构3分别设置于钢轨2的左右两侧，通过间隙消除结构3能够调节钢轨2向靠近或远离传动丝杠的一侧运动。
52.本技术实施原理为：由于传动丝杠和钢轨2并排设置，此时钢轨2仅具有导向的性能，通过在钢轨2的左右两侧设置间隙消除结构3，便于调整钢轨2向靠近或远离传动丝杠的一侧运动，通过这样的设计保证钢轨2的精度稳定性，钢轨2两端均布置滚针滑块31和楔形镶条，保证这个直线轴系统的平稳性。
53.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。