[发明专利]车床拖板装置

说明书

本发明涉及用于计算机数控车床中的拖板装置，该拖板装置可以与刀架一起，沿着车床床身滑动。

计算机数控车床已经获得广泛的应用，在这种车床上，操作者只需少量地参与切削过程，即可将工件切削成所希望的形状。通常的车床，连同其他零件一道，包括一个床身和一个拖板装置。该拖板装置倾斜地安装在床身上，以便可相对于夹持在主轴卡盘上的工件，沿着床身作滑动运动。拖板装置起平台作用，用于支承刀架，而刀架通常是由夹持各种各样不同的切削刀具的转塔构成的。

为了使拖板装置在与主轴轴线平行的Z-轴方向滑动，一般采用一个Z-轴伺服电机。利用Z-轴的滚珠丝杠和Z-轴的滚珠螺母的组合，可以将伺服电机的回转运动转换为拖板装置的滑动运动。Z-轴滚珠丝杠利用轴颈可转动地支承在床身上，因此，根据与Z-轴滚珠丝杠的一端连接的伺服电机的回转方向，Z-轴滚珠丝杠可在前进或相反的方向转动。Z-轴的滚珠螺母，以其螺纹与Z-轴的滚珠丝杠啮合，并牢固地固定在拖板装置上。随着该Z-轴滚珠丝杠的前进或相反方向的转动，与Z-轴滚珠丝杠螺纹啮合，并牢固地固定在拖板装置上的Z-轴滚珠螺母与拖板装置一起，在Z-轴滚珠丝杠的相对两端之间移动。拖板装置在Z-轴方向的移动，可使刀架上的切削刀具沿着工件的长度运动。

一般，先前技术的拖板装置由一个床鞍体、一个横向滑板和一个X-轴的伺服电机构成。该床鞍体滑动地安装在车床身上；该横向滑板架设在床鞍体上，可以在基本上与主轴轴线垂直的X-轴方向上滑动；而X-轴伺服电机则固定在床鞍体的一端，可使横向滑板在X-轴方向运动。利用X-轴滚珠丝杠和X-轴滚珠螺母组合，可将X-轴伺服电机的回转运动转换为横向滑板的滑动运动。该X-轴滚珠丝杠用轴预，可转动地支承在床鞍体上，并且其一端通过一个扭矩限制离合器，与X-轴伺服电机连接。X-轴滚珠螺母的螺纹与X-轴滚珠丝杠啮合，并牢固地固定在横向滑板的下侧。这样，当X-轴滚珠丝杠在前进或相反方向转动时，X-轴滚珠螺母和横向滑板可在X-轴滚珠丝杠的相对两端之间移动。横向滑板在X-轴方向的移动，可使刀架中的切削刀具向着工件运动或离开工件。

按照上述结构构成的和其他一些先前技术的拖板装置有许多缺点。首先，该拖板装置需要使用较大量的零件，这可导致工艺性降低，结构的整体性降低和精度降低。第二，由于轴承座附件的热膨胀和固有的脆弱性，拖板装置中的X-轴滚珠丝杠的长度和位置都有发生显著变化的趋势。这可能对精度有不利影响，而在计算机数控车床上，精度是必需严格控制的。第三个缺点是，因为没有设置限制横向滑板超程运动的装置，因此，横向滑板在其运动的末端，可能撞击和损坏周围的零件。

考虑到上述的不足之处，本发明的一个目的是要提供一种车床拖板装置，它的工艺性，结构整体性和精度可以显著提高。

本发明的另一个目的是要提供一种车床拖板装置，它可以有效地抑制滚珠丝杠尺寸和位置的变化，同时可以强制性地限制横向滑板的运动范围。

根据本发明，提供了一种车床的拖板装置，它安装在床身上，可以移动，用于承载和使刀架在Z-轴或X-轴方向运动。车床拖板装置包括一个床鞍体，它具有沿着床鞍体的长度方向延伸的导向槽，和彼此隔开一定距离的第一和第二个轴承座。一横向滑板与床鞍体的导向槽滑动配合，可在伸出位置和缩回位置之间运动。驱动机构可以使横向滑板沿着床鞍体的导向槽，运动至伸出位置或缩回位置。驱动机构包括一根滚珠丝杠，它的相对两端可转动地支承在床鞍体的第一和第二个轴承座中；一个滚珠螺母，它与滚珠丝杠螺纹啮合，并牢固地固定在横向滑板上；和一个伺服电机，它与滚珠丝杠工作连接，可使滚珠丝杠作前进或相反方向的转动。第一和第二预紧螺母与滚珠丝杠的相应端螺纹啮合，该第一和第二预紧螺母被拧紧以便在滚珠丝杠上施加牵引力。

本发明的上述和其他一些目的，特点和优点从下面结合附图对优选实施例的详细说明中将会清楚。附图中：

图1为表示根据本发明的车床拖板装置的顶视图，为了清楚起见。图中一些部分卸去了；

图2为沿着图1的II-II线所取的截面图，它清楚地表示床鞍体的第一和第二个轴承座，滚珠丝杠的相对两端可转动地支承在该轴承座上；

图3为本发明的车床拖板装置的侧视图，它清楚地表示利用一个可反转的螺钉牢固地固定在床鞍体上的盲盖；和

图4为一分解透视图，它表示在本发明的车床拖板中所使用的滚珠丝杠，轴颈轴承，预紧螺母和止推键。

参见图1～3，图中表示实现本发明的一个车床拖板装置，它可以倾斜地安装在一台计算机数控车床的床身(没有示出)上，以便在与主轴轴线(图中没有示出)平行的Z-轴方向上滑动。