普通车床传动系统的数控化改造结构技术方案

本实用新型专利技术涉及机床的结构改造领域，具体为一种普通车床传动系统的数控化改造结构。在X轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，并将X轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承中，X轴丝母座与机床的滑板连接固定；在Z轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，Z轴丝母座固定在机床的床鞍上，Z轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承与Z轴丝母座中并固定。X轴滚珠丝杠、Z轴滚珠丝杠分别通过联轴器与伺服电机连，并由数控系统发出指令，使伺服电机带动滚珠丝杠旋转。本实用新型专利技术改变普通卧式车床的两轴进给方式，由传统的齿轮、齿条传动方式改造为由伺服电机带动滚珠丝杠的传动方式，从而简化机械结构及装配工艺，提高机床传动精度及加工效率。

The NC transformation structure of the transmission system of the ordinary lathe

The utility model relates to the field of structural modification of a machine tool, in particular to a numerical control transformation structure of the transmission system of a common lathe. In the screw bearing hole seat X axis servo motor into the screw bearings, and X axis ball screw through screw bearing, X axis screw base and machine tool slide is fixedly connected with the screw hole; in the bearing seat Z servo motor shaft into the screw bearing, Z axis screw seat is fixed on the machine tool bed saddle on the Z axis ball screw through screw bearing with Z axis screw seat and fixed. The X axis ball screw and Z shaft ball screw are connected with the servo motor through the coupling separately, and the instructions are issued by the numerical control system, so that the servo motor drives the ball screw to rotate. The utility model changes the two axis feeding mode of the ordinary horizontal lathe, and is transformed from the traditional gear and rack transmission mode to drive mode of the ball screw by the servo motor, thereby simplifying the mechanical structure and assembly process, and improving the transmission accuracy and the processing efficiency of the machine tool.

【技术实现步骤摘要】
普通车床传动系统的数控化改造结构
本技术涉及机床的结构改造领域，具体为一种普通车床传动系统的数控化改造结构。
技术介绍
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，产品的更新换代也不断加快。因此，对机床不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应能迅速地适应产品零件的变换，生产的需要促使数控机床的产生。利用现有普通车床，通过数控化改造，使其成为一台高效、多功能的数控车床，是一种盘活资金的有效途径，也是低成本实现自动化的行之有效的方法。因为一方面我国普通车床保有量大，要将普通车床淘汰掉是不经济、也不现实的做法；另一方面，从我国目前生产状况来看，仍然以生产普通车床为主，普通车床的数控化改造将会长期存在，并会不断的发展。
技术实现思路
为了提高普通车床的加工精度及效率，充分发挥普通车床的有效价值，本技术的目的在于提供一种普通车床传动系统的数控化改造结构，在普通卧式车床的基础上，去掉原有复杂的机械传动，重新设计电机座、丝杠座及滚珠丝杠，将其按照装配工艺装配成完整的传动系统，并通过伺服电机作为动力，实现数控化改造的过程。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种普通车床传动系统的数控化改造结构，包括X轴丝杠传动机构和Z轴丝杠传动机构，具体结构如下：X轴丝杠传动机构设有X轴伺服电机座，X轴伺服电机座固定在机床的床鞍后部，在X轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，并将X轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承中，X轴丝母座与机床的滑板连接固定；Z轴丝杠传动机构设有Z轴伺服电机座，Z轴伺服电机座固定在机床的床身上，在Z轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，Z轴丝母座固定在机床的床鞍上，Z轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承与Z轴丝母座中并固定。所述的普通车床传动系统的数控化改造结构，X轴伺服电机座后部装有X轴伺服电机，并通过联轴器与X轴滚珠丝杠连接。所述的普通车床传动系统的数控化改造结构，Z轴伺服电机座后部装有Z轴伺服电机，并通过联轴器与Z轴滚珠丝杠连接。所述的普通车床传动系统的数控化改造结构，X轴伺服电机座的丝杠轴承孔后端设置压盖，压盖压紧丝杠轴承的外圈；X轴隔套装在X轴滚珠丝杠上、压盖外侧，通过锁紧螺母、于压盖外侧通过X轴隔套锁紧丝杠轴承。所述的普通车床传动系统的数控化改造结构，Z轴伺服电机座的丝杠轴承孔后端设置端盖，端盖压紧丝杠轴承的外圈；Z轴隔套一装在Z轴滚珠丝杠上、丝杠轴承的一侧，通过锁紧螺母一、于丝杠轴承的一侧通过Z轴隔套一锁紧丝杠轴承。所述的普通车床传动系统的数控化改造结构，X轴滚珠丝杠通过联轴器与X轴伺服电机直连，并由数控系统发出指令，使X轴伺服电机带动X轴滚珠丝杠旋转。所述的普通车床传动系统的数控化改造结构，Z轴滚珠丝杠通过联轴器与Z轴伺服电机直连，并由数控系统发出指令，使Z轴伺服电机带动Z轴滚珠丝杠旋转。本技术的设计思想是：将普通车床的进给箱、溜板箱、横向手摇机构、纵向丝杠、光杠及一系列传动机构全部取消，简化其复杂的传动系统。重新设计两轴电机座、丝杠、丝杠座等主要零件，电机座、丝杠座固定在床身、床鞍、滑板上。滚珠丝杠通过联轴器与伺服电机直连，并由数控系统发出指令，使伺服电机带动滚珠丝杠旋转，其结构复杂性远小于原有的齿轮传动方式。滚珠丝杠是将旋转运动转化为直线运动的理想产品，其滚动摩擦方式可获得97％的传动效率，从而使驱动扭矩降低到1/3以下。滚珠丝杠不会产生如滑动螺旋中的蠕动现象，所以能实现正确的微量进给，故在整个机床传动系统中起重要作用，其决定了机床的加工精度。而伺服电机实现了位置、速度和力矩的闭环控制，其高速性能好、抗过载能力强、低速运行平稳、响应速度快、发热和噪音明显降低，很大程度的提高了机床的加工效率。本技术的优点及有益效果是：1、与现状技术相比，本技术简化了其复杂的传动系统，降低制造成本，提高普通车床的加工精度及效率，充分发挥普通车床的有效价值，为机床回收再制造、节能减排做出贡献。2、本技术改变普通卧式车床的两轴进给方式，由传统的齿轮、齿条传动方式改造为由伺服电机带动滚珠丝杠的传动方式，从而简化机械结构及装配工艺，提高机床传动精度及加工效率。附图说明图1为X轴丝杠传动机构装配图。图中，101、滑板；102、床鞍；103、X轴滚珠丝杠；104、X轴丝母座；105、X轴伺服电机座；106、丝杠轴承；107、X轴隔套；108、联轴器；109、X轴伺服电机；110、锁紧螺母；111、压盖。图2为Z轴丝杠传动机构装配图。图中，201、Z轴伺服电机；202、Z轴伺服电机座；203、联轴器；204、锁紧螺母一；205、Z轴隔套一；206、丝杠轴承；207、端盖；208、Z轴丝母座；209、Z轴滚珠丝杠；210、Z轴隔套二；211、后托架；212、锁紧螺母二；213、堵。具体实施方式如图1-图2所示，本技术普通车床传动系统数控化改造结构设计和使用工艺，包括床鞍的加修、X轴伺服电机座的设计、X轴滚珠丝杠的设计、X轴丝母座的设计、Z轴伺服电机座的设计、Z轴滚珠丝杠的设计、Z轴丝母座的设计，以及各零件按照装配工艺装配成完整的传动系统，X轴伺服电机座105固定在机床的床鞍102后部，在X轴伺服电机座105中装入一组丝杠轴承106，并将X轴滚珠丝杠103穿入丝杠轴承106中，将X轴丝母座104与机床的滑板101连接固定；Z轴伺服电机座202固定在机床的床身上，并装入丝杠轴承206，Z轴丝母座208固定在床鞍102上，将Z轴滚珠丝杠209穿入丝杠轴承206与Z轴丝母座208中，并加以固定。两轴电机座(X轴伺服电机座105和Z轴伺服电机座202)后部均装有伺服电机(X轴伺服电机109和Z轴伺服电机201)，并通过联轴器(联轴器108和联轴器203)与滚珠丝杠(X轴滚珠丝杠103和Z轴滚珠丝杠209)连接，形成完整的传动系统。如图1所示，X轴滚珠丝杠传动机构装配过程如下：将X轴伺服电机座105通过螺丝、垫圈安装到床鞍102的后部，并打入定位销。将一组丝杠轴承106(两个角接触球轴承)涂抹润滑脂后，设置于X轴伺服电机座105的丝杠轴承孔中。将压盖111装入所述丝杠轴承孔后端，并通过螺丝拧紧，保证压盖111压紧丝杠轴承106的外圈。将X轴丝母座104套在X轴滚珠丝杠103上，用螺丝拧紧。将X轴滚珠丝杠103清理干净后穿入丝杠轴承孔中，将X轴隔套107套在X轴滚珠丝杠103上、压盖111外侧，通过锁紧螺母110、于压盖111外侧通过X轴隔套107锁紧丝杠轴承106，并将锁紧螺母锁死。将X轴丝母座104移至靠近丝杠轴承106根部，将滑板101放在床鞍102的导轨上，用千分垫测量滑板101与X轴丝母座104之间的间隙，然后配磨调整垫，保证间隙不大于0.04mm。用螺丝将滑板101、调整垫和X轴丝母座104把合紧固，用钻头、锥铰刀钻铰销孔，清理后装入圆锥销，外露倒棱角。X轴滚珠丝杠103通过联轴器108与X轴伺服电机109直连，并由数控系统发出指令，使X轴伺服电机109带动X轴滚珠丝杠103旋转，其结构复杂性远小于原有的齿轮传动方式。如图2所示，Z轴滚珠丝杠传动机构装配过程如下：将Z轴伺服电机201的Z轴伺服电机座202、后托架211、Z轴丝母座208的各结合面去除毛刺清理干净后，分别用螺丝、垫圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种普通车床传动系统的数控化改造结构，其特征在于，包括X轴丝杠传动机构和Z轴丝杠传动机构，具体结构如下：X轴丝杠传动机构设有X轴伺服电机座，X轴伺服电机座固定在机床的床鞍后部，在X轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，并将X轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承中，X轴丝母座与机床的滑板连接固定；Z轴丝杠传动机构设有Z轴伺服电机座，Z轴伺服电机座固定在机床的床身上，在Z轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，Z轴丝母座固定在机床的床鞍上，Z轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承与Z轴丝母座中并固定；X轴伺服电机座的丝杠轴承孔后端设置压盖，压盖压紧丝杠轴承的外圈；X轴隔套装在X轴滚珠丝杠上、压盖外侧，通过锁紧螺母、于压盖外侧通过X轴隔套锁紧丝杠轴承；Z轴伺服电机座的丝杠轴承孔后端设置端盖，端盖压紧丝杠轴承的外圈；Z轴隔套一装在Z轴滚珠丝杠上、丝杠轴承的一侧，通过锁紧螺母一、于丝杠轴承的一侧通过Z轴隔套一锁紧丝杠轴承；X轴滚珠丝杠通过联轴器与X轴伺服电机直连，并由数控系统发出指令，使X轴伺服电机带动X轴滚珠丝杠旋转；Z轴滚珠丝杠通过联轴器与Z轴伺服电机直连，并由数控系统发出指令，使Z轴伺服电机带动Z轴滚珠丝杠旋转。

【技术特征摘要】
1.一种普通车床传动系统的数控化改造结构，其特征在于，包括X轴丝杠传动机构和Z轴丝杠传动机构，具体结构如下：X轴丝杠传动机构设有X轴伺服电机座，X轴伺服电机座固定在机床的床鞍后部，在X轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，并将X轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承中，X轴丝母座与机床的滑板连接固定；Z轴丝杠传动机构设有Z轴伺服电机座，Z轴伺服电机座固定在机床的床身上，在Z轴伺服电机座的丝杠轴承孔中装入丝杠轴承，Z轴丝母座固定在机床的床鞍上，Z轴滚珠丝杠穿入丝杠轴承与Z轴丝母座中并固定；X轴伺服电机座的丝杠轴承孔后端设置压盖，压盖压紧丝杠轴承的外圈；X轴隔套装在X轴滚珠丝杠上、压盖外侧，通过锁紧螺母、于压盖外侧通过X轴隔套锁紧丝杠轴承；Z轴伺服...

【专利技术属性】
技术研发人员：付建巍，柳青，李扬，王崇今，崔欣平，聂磊，张野，张文生，
申请(专利权)人：沈阳精新再制造有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21