[发明专利]丝杠热变形自动补偿机构及机床

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，更具体地，涉及一种丝杠热变形自动补偿机构及机床。

背景技术

热致误差是数控机床的最大误差源，占机床总误差的40%-70%，因此减少热误差是减少机床误差的最为行之有效的方式。目前，降低机床热变形一般有三种方式：一是改进机床机构，二是温度控制，三是温度补偿。改进机床结构是指在设计机床时，依据热膨胀系数合理的选择部件材料，控制热变形和热误差的方向，从而有效地防止重要部件的热变形对机床精度产生影响。温度控制是指通过在机床关键部件上布置加热元件或冷却机构实现机床整体温度场的均衡。这两种方式是在热源头上对机床的温度实施控制，方式一因机床零部件材料的可选范围是有限的，使得机床成本相对难控制；方式二需要增加较多的元件以实现功能，受机床本身结构限制较多，而且效果不是很理想，因此这两种方式的应用局限性比较大。温度补偿是一种热误差补偿技术，作为一种反馈技术，它通过各种手段对数控加工时已产生的误差进行测量，然后根据已经建立的误差补偿模型进行误差补偿计算，消除热变形影响，目前该方法是消除机床热变形、提高加工精度的主要手段，但该方法需要数控系统的参与，由于针对不同类型的机床需要做不同的误差补偿模型，所以此种方法的通用性较差。因此，亟需要提供一种结构简单、通用性强，同时能有效降低机床热误差的机构。

发明内容

本发明旨在提出一种结构简单、通用性强，同时能有效降低机床热误差的丝杠热变形自动补偿机构。本发明还提出了一种机床。

根据本发明的一个方面，提供了一种丝杠热变形自动补偿机构，包括：固定安装座，安装于固定支点上，固定安装座与丝杠之间形成有环形腔；轴承，安装在环形腔内，并套设在丝杠上；第一轴向限位件，安装在丝杠上并靠近轴承的第一端设置；第一轴向限位件与轴承的内圈抵压接触；套圈，套设在环形腔内并靠近轴承的第二端设置；套圈与轴承的外圈固定连接；固定安装座内设有压力腔，压力腔通过油路与压力油源连接；固定安装座上还设有孔，孔的第一端与压力腔连通，第二端对应于套圈的外周壁；弹性夹紧件，位于压力腔内并盖设在孔的孔肩上，使压力腔与孔隔离。

进一步地，固定安装座包括：轴承座，固定在机架上；法兰盖，包括相连接的端盖部和套筒部；端盖部与轴承座的第一端通过螺钉连接；套筒部套设在轴承座内，且套筒部的内孔与丝杠之间形成环形腔；套筒部上沿周向开设有环形槽，环形槽与轴承座的内孔壁配合形成压力腔；孔为多个，沿周向均匀布置在套筒部上；在轴承座上开设有用于使压力腔与压力油源连通的进回油通道。

进一步地，弹性夹紧件套设在环形槽内，且在弹性夹紧件与轴承座之间设置有密封结构。

进一步地，丝杠上形成有台阶部，第一轴向限位件为夹设在台阶部与轴承之间的挡圈，挡圈上还设有第一遮挡翻边。

进一步地，法兰盖的端盖部上还设有第二遮挡翻边。

进一步地，轴承座的第二端设有用于对法兰盖的套筒部限位的止挡翻边。

进一步地，丝杠上还安装有第二轴向限位件，第二轴向限位件靠近轴承的第二端设置并与轴承的内圈抵压接触。

进一步地，第二轴向限位件包括：内隔套，与轴承的内圈相邻；螺母，位于内隔套的外端并与丝杠螺接。

进一步地，在轴承座上对应进回油通道的位置安装有管接头。

另一个方面，本发明还提供了一种机床，设置上述的丝杠热变形自动补偿机构。

本发明提供的丝杠热变形自动补偿机构的技术方案，轴承套设在丝杠上；第一轴向限位件安装在丝杠上，该第一轴向限位件靠近轴承第一端设置并与轴承的内圈抵压接触；套圈套设在安装轴承的环形腔内，该套圈靠近轴承第二端设置并与轴承的外圈固定连接。容易理解，当固定安装座的压力腔尚未注入压力油时，轴承在固定安装座内可沿丝杠轴向移动，即固定安装座对轴承的支撑为浮动支撑。