[实用新型]圆杠静压导轨与预载镶钢导轨热伸长自适应组合导轨

说明书

技术领域

    本实用新型属于精密数控车床导轨结构技术领域，一种高刚性圆杠静压导轨与四点滚动块预载镶钢导轨热伸长自适应组合导轨。

背景技术

导轨副是机床重要部件之一，在很大程度上决定机床的刚度、精度和精度保持性。现代机床导轨组合形式主要有滑动型和滚动直线型；滑动型包括三角形与矩形结合、矩形与矩形结合、双燕尾形、V形与平面形结合等；滚动直线型包括双直线滚动导轨等。

滑动型导轨其导轨和床身是一体或镶钢的结构，其铸件易出现砂眼或加工时不方便，摩擦系数大，且无法克服低速爬行现象，不适于高精度机床要求。滚动型导轨其导轨和床身体是连接式结构，可有效克服爬行现象的发生，但其接触刚性较低，吸振效果差。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种高刚性圆杠静压导轨与四点滚动块预载镶钢导轨热伸长自适应组合导轨，有利于加工保持较高精度、运行平稳、抗振性和精度保持性好、同时便于加工装配和维护、还可减小磨损。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。

支撑床鞍纵向移动的两根不同结构导轨构成组合导轨，一根是两端由安装座支撑的圆杠导轨，在床鞍和圆杠之间充以静压油形成一层高压油膜，安装座与床身连接；另一根是位于床身斜面顶部的镶钢导轨，床鞍通过两组，每组上下两个滚动块夹紧该导轨，四个滚动块限制床鞍在垂直导轨接触面方向位移。

本实用新型所述圆杠为静压油膜滑动副。

所述四点滚动块预载镶钢导轨中，滚动块为圆柱循环式滚动块；滚动块分两组，每组上下两个，滚动块通过可调楔块调整床鞍安装基面与镶钢导轨面角度和调整夹紧镶钢导轨预载力。

所述四点滚动块预载镶钢导轨中，滚动块可以沿着机床横向在镶钢导轨上滑动，当床鞍本身因温度变化导致伸长或缩短时，两组合导轨间距离发生改变，产生附加载荷，这时四点滚动块可以沿着距离变化方向自动产生位移适应新的导轨间距离，消除附加载荷。

本实用新型导轨结构采用了床身和导轨分离形式，圆形静压主导轨结合四点滚动块预载镶钢导轨热伸长自适应组合导轨，有利于保证较高的加工精度，同时便于装配调整。作为主导轨的圆杠导轨采用静压油膜解决了磨损问题、提供高的吸振性、低的摩擦力。作为辅助导轨的四点滚动块预载镶钢导轨采用循环式圆柱滚动块夹紧镶钢导轨，这种静压主导轨加循环式圆柱滚动块辅助导轨的结构形式保证了其精度、运行的平稳性、抗振性和精度保持性，同时便于加工装配和维护。本实用新型提高了机床导轨的接触刚度，减少了爬行的发生，提高了定位精度。

下面结合附图进一步阐述本实用新型的内容。

附图说明

图1是本实用新型的组合导轨结构示意图。

图2是本实用新型的组合导轨滚动块的局部放大图。

图中，1―床身，2―镶钢导轨，3―安装座，4―圆杠导轨，5―床鞍，6―滚动块。

具体实施方式

如图1所示的圆形静压主导轨结合四点滚动块预载镶钢导轨热伸长自适应组合导轨，由支撑床鞍5纵向移动的两根不同结构导轨构成组合导轨，一根是两端由安装座3支撑的圆杠导轨4，在床鞍5和圆杠4之间充以静压油形成一层高压油膜，安装座3与床身1连接；另一根是位于床身1斜面顶部的镶钢导轨2，床鞍5通过两组，每组上下两个滚动块6夹紧该导轨，四个滚动块6限制床鞍5在垂直导轨接触面方向位移。

所述圆杠4与床鞍5间为静压油膜滑动副连接，在床鞍5和圆杠4之间充以静压油形成一层高压油膜。四点滚动块预载镶钢导轨中，滚动块为圆柱循环式滚动块；滚动块分两组，每组上下两个滚动块6设置调整楔块，滚动块通过调整楔块调整床鞍安装基面与镶钢导轨面角度和调整夹紧镶钢导轨预载力。通过采用现有节流反馈技术控制床鞍和圆杠之间的油膜厚度，床鞍依靠滚珠丝杠副驱动实现机床的Z轴进给运动。

静压圆杠导轨外圆通过与床鞍铜套内孔静压腔配合加工的工艺方式保证静压油膜厚度的一致性，节流技术成熟可靠。采用高刚性圆杠静压导轨与四点滚动块预载镶钢导轨热伸长自适应组合导轨结合形式，保证机床的切削力及移动部件的重力等作用力及作用力矩方向始终作用于静压圆杠导轨与直线滚柱导轨之间，其高效的结构稳定性、吸振特性、静压腔油膜厚度的自动反馈调节特性，降低振动，使床鞍上安装的刀具使用寿命得以延长，从而较之纯滚动导轨或滑动导轨在减振、提高淬硬零件表面加工质量方面有很大的提高。对机床切削系统，运动系统，动力系统的刚度、定位精度、阻尼性能和抗振性均有提高，降低了导轨的摩擦系数，避免了爬行的发生。

此外，本实用新型充分考虑了环境的温度变化引起床鞍热位移对工作精度的影响，使床鞍由于环境温度变化产生的热位移得以释放。机床整个抗振性、刚度、定位精度、精度保持性得以提高，特别适合于精密车床和高刚度车床使用。