用于数控机床的高速进给系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于数控机床的高速进给系统，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，其特征在于：所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进口通道、出口通道拼接构成。本实用新型专利技术通过设置冷却套，通入冷却液对螺母强制降温，实现对滚珠丝杠的冷却，减少因温升引起的热伸长变形对机床精度的影响，提高机床加工精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于数控机床的高速进给系统。技术背景数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机 械设计和制造等先进技术的高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度都很高的、典型 的机电一体化产品，是现代制造业的标志性高精密设备；近些年随着数控机床向着高速，高 精度，高稳定性方向的发展，就越来越对机床的进给系统提出了更高的要求，主要表现在以 下几个方面①高速度；②高加速度；③高精度；④高可靠性和高安全性。滚珠丝杠副是高速加工机床的主要进给驱动执行元件，所谓滚珠丝杠副是由丝杠 3、螺母4、轴承等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动 转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进一步延伸发展。在精度、线速度、加速度都要兼顾 的情况下，需要解决的问题有a 滚珠丝杠副的最大工作转速不能超过产生共振的临界转 速Nc ；b 提高滚珠丝杠的dn值；c 解决高速化带来的噪声、温升与热变形；从而长久保持 机床的传动精度和定位精度，进而保持机床的加工精度。现有机床上的进给系统大都采用丝母与托板直接固定连接的结构，参见图1所 示，伺服电机1带动滚珠丝杠副旋转以实现托板2的直线运动。然而，此种进给系统在机床 高速运行的情况下会导致滚珠丝杠的严重热伸长，根据有关试验表明滚珠丝杠转速每增 加lOOOr/min，滚珠螺母的温度升高5-6°C。而据经验可知1米长的滚珠丝杠在温度每升高 1°C的情况下，丝杠3热伸长量为1. 2um。滚珠丝杠的热变形，影响到机床的传动精度和定位 精度，进而影响机床的加工精度。
技术实现思路
本技术目的是提供一种用于数控机床的高速进给系统，通过结构的改进，减 轻热变形现象，提高传动精度和定位精度，有效增加机床的加工精度。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是一种用于数控机床的高速进给 系统，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝 杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套 环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延 伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进 口通道、出口通道拼接构成。上述技术方案中，伺服电机设置于滚珠丝杠的一段，电机转动带动滚珠丝杠中的 丝杆旋转，与丝杠螺接的螺母沿丝杠轴向直线移动，托板经冷却套设置于螺母上，也随螺母 完成直线移动。冷却套上设置有冷却液通道，由中间的循环槽及左右两端的进、出口通道拼 接构成，贯通冷却套的左、右两端，两端口分别与机床内冷却液管路相连通，形成冷却液的 循环使用。机床工作时，机床内的冷却液油箱经管路引入进口通道，通过循环槽，最后由出口通道流出，再经管路回流至冷却液油箱，对螺母进行强制循环冷却，其中冷却液油箱是借 用现有数控机床上的冷却液油箱，经进油、回油管路分别接于进口通道、出口通道上，形成 冷却液的循环使用。由于冷却液沿循环槽的流动，带走螺母表面因高速运动而产生的热量， 从而实现对滚珠丝杠的冷却降温，减小热变形，提高传动精度和定位精度。上述技术方案中，所述冷却套与所述螺母之间设有左、右轴密封件，分别位于所述 冷却液通道循环槽的两侧，加装轴密封，避免了冷却液的泄漏，解决油回收等环保问题。上述技术方案中，所述冷却套经螺钉与所述螺母固定连接，所述托板经螺钉固定 于所述冷却套上。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有的优点是 1、由于本技术在螺母与托板之间设置冷却套，冷却套内开设有冷却液通道， 该通道由螺旋分布于冷却套内壁上的循环槽及进、出口通道组成，贯通冷却套的两端，进、 出口通道分别与机床内的冷却液管路连通，形成冷却液的循环，经过循环槽的冷却液带走 螺母表面因高速运动而产生的热量，对螺母进行强制循环冷却，从而减少温升所带来的滚 珠丝杠热伸长变形对机床精度的影响，提高机床的传动精度和定位精度，有利于机床高速 运行下长期使用精度的保持；2、循环槽两端外侧、冷却套与螺母之间设置轴密封件，避免冷却液在经过循环槽 时引起的泄漏问题，更为环保；3.本技术结构简单，成本较低，易于实现，适合推广使用。附图说明图1是本技术的
技术介绍
结构示意图；图2是本技术的实施例一的结构示意图；图3是图2中的局部放大图。其中1、电机；2、托板；3、丝杠；4、螺母；5、冷却套；6、循环槽；7、进口通道；8、出 口通道；9、轴密封件；10、风机。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述实施例一参见图2 3所示，一种用于数控机床的高速进给系统，包括滚珠丝杠， 带动滚珠丝杠旋转的伺服电机1及由滚珠丝杠带动的托板2，所述滚珠丝杠包括丝杠3及 螺接于丝杠3上的螺母4，所述托板2经螺钉固定于所述冷却套5上，冷却套5环套于所述 螺母4上，并经螺钉与所述螺母4固定连接。所述冷却套5内设有冷却液通道，该冷却液通 道由中间的循环槽6和两端的进、出口通道拼接构成，所述循环槽6沿冷却套5内壁轴向延 伸，呈螺旋形布置，右端部与进口通道7连接，左端部与出口通道8连接，进、出口通道向外 延伸至冷却套5的两端面上，与机床内冷却液管路连通，形成冷却液的循环。如图2所示，所述冷却套5与所述螺母4之间设有左、右轴密封件9，分别位于所述 冷却液通道循环槽6的两侧。使用时，由机床内的冷却液油箱输出冷却液，经冷却液管路流 入冷却套的进口通道7内，沿循环槽6流动，同时吸收冷却套5内螺母4表面的热量，再由 出口通道、冷却液管路回油至冷却液油箱，构成冷却液的循环使用，由此保证滚珠丝杠运动可靠性；而循环槽6两侧的左、右轴密封件9，可避免冷却液在经过循环槽6 时外泄的问题， 更为环保。 电机1的后部设置有风机10，对伺服电机1进行强制风冷，同时配合对丝杠3轴承 进行润滑，冷却效果更好。权利要求一种用于数控机床的高速进给系统，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，其特征在于所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进口通道、出口通道拼接构成。2.根据权利要求1所述的用于数控机床的高速进给系统，其特征在于所述冷却套与 所述螺母之间设有左、右轴密封件，分别位于所述冷却液通道循环槽的两侧。3.根据权利要求1所述的用于数控机床的高速进给系统，其特征在于所述冷却套经 螺钉与所述螺母固定连接，所述托板经螺钉固定于所述冷却套上。专利摘要本技术公开了一种用于数控机床的高速进给系统，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，其特征在于所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进口通道、出口通道拼接构成。本技术通过设置冷却套，通入冷却液对螺母强制降温，实现对滚珠丝杠的冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数控机床的高速进给系统，包括滚珠丝杠，带动滚珠丝杠旋转的伺服电机及由滚珠丝杠带动的托板，所述滚珠丝杠包括丝杠及螺接于丝杠上的螺母，其特征在于：所述托板经一冷却套设置于所述螺母上，所述冷却套环套于所述螺母上，所述冷却套内设有冷却液通道，该冷却液通道由沿冷却套内壁轴向延伸、螺旋分布的循环槽，以及分别延伸至冷却套两端面上、并与机床内冷却液管路连通的进口通道、出口通道拼接构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，
申请(专利权)人：纽威数控装备苏州有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32