本發(fā)明涉及機(jī)床部件，更具體地是涉及一種齒輪齒條傳動式垂直滑組。

背景技術(shù)：

1、數(shù)控機(jī)床是機(jī)械領(lǐng)域常用的加工設(shè)備，每臺數(shù)控機(jī)床一般包括多套滑組部分，例如x軸滑組、y軸滑組和z軸滑組。每套滑組部分通常包括基座，基座的一面安裝兩根或多根相互平行的導(dǎo)軌，這些導(dǎo)軌上分別滑動連接有滑塊，這些滑塊共同連接有拖板，拖板用于連接滑枕組件，和/或擺頭，和/或刀具等?；脑撁嫔线€轉(zhuǎn)動連接有滾珠絲杠，滾珠絲杠的軸心和這些導(dǎo)軌的長度方向平行，滾珠絲杠一般布置在其中兩根導(dǎo)軌之間。滾珠絲杠一端和伺服電機(jī)的輸出軸同軸連接，滾珠絲杠上的絲母和拖板連接，從而利用伺服電機(jī)來帶動拖板沿著導(dǎo)軌的長度方向往復(fù)移動。這種滑組形式結(jié)構(gòu)簡單緊湊，傳動較為平穩(wěn)，控制簡單，可以適用于大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床上。

2、但是，對于較大型機(jī)床，特別是滑組部分作為z軸滑組，即垂直滑組時，如果采用上述的滑組形式，基座就成為立柱，垂直滑組的拖板只有一面和立柱有連接關(guān)系，拖板及其上連接的零部件處于單面連接懸臂狀態(tài)。這樣一方面由于單面連接處的間隙等原因，會導(dǎo)致拖板或其上連接的零部件產(chǎn)生傾斜或抖動等，從而容易引起較大的加工誤差。另一方面由于單面連接使拖板及其上連接的零部件的重心過于偏置，也容易引起較大的加工誤差。尤其是拖板上連接另一滑枕組件，該滑枕組件可能是x軸滑組或y軸滑組，該滑枕組件自身的重心在機(jī)床運(yùn)行過程中也是變化的，比如大型數(shù)控鏜銑床，垂直滑組如果采用上述的滑組形式，垂直滑組的拖板及其上連接的滑枕組件的重心變化就更加復(fù)雜，所引起的加工誤差會更大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種齒輪齒條傳動式垂直滑組。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的。

2、一種齒輪齒條傳動式垂直滑組，包括立柱和拖塊，所述的立柱包括柱高方向相互平行的主柱體和兩個側(cè)柱體，兩個側(cè)柱體連接在主柱體的一側(cè)面使立柱呈槽鋼狀，并使主柱體的該側(cè)面成為立柱的槽底面，兩個側(cè)柱體上相對的側(cè)面成為立柱的兩個槽側(cè)面，拖塊的兩個相互平行的側(cè)面和立柱的兩個槽側(cè)面分別通過導(dǎo)軌滑動連接，拖塊的后面和立柱的槽底面通過導(dǎo)軌滑動連接，拖塊的滑動方向和立柱的柱高方向平行，立柱的其中一個槽側(cè)面上設(shè)有齒條，齒條的長度方向和立柱的柱高方向平行，拖塊上轉(zhuǎn)動連接有齒輪，齒輪和齒條嚙合傳動，拖塊上連接有減速機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī)，齒輪由減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，減速機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動。

3、本方案中的拖塊類似于現(xiàn)有技術(shù)中的拖板，因?yàn)樵谥叻较蛏闲枰蛯?dǎo)軌配套，所以高度上的尺寸較大，所以稱之為拖塊。本方案通過伺服電機(jī)驅(qū)動減速機(jī)構(gòu)運(yùn)行，從而帶動齒輪轉(zhuǎn)動，再通過齒輪和齒條嚙合傳動來帶動拖塊上下移動。本方案中的拖塊上依次相鄰的三個面都和立柱通過導(dǎo)軌滑動連接，對于拖塊及其上連接的零部件而言形成三面支撐，這樣一方面可以極大地降低拖塊及其上連接的零部件產(chǎn)生傾斜或抖動的程度，提高穩(wěn)定性，降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。另一方面形成三面支撐可以降低重心偏置程度，進(jìn)一步降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。

4、作為進(jìn)一步改進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式，上述的立柱的另一個槽側(cè)面上設(shè)有齒條，兩根齒條規(guī)格相同且對稱布置，拖塊上轉(zhuǎn)動連接有兩個規(guī)格相同的齒輪，兩個齒輪分別和兩根齒條嚙合傳動；拖塊上連接有兩套相同的減速機(jī)構(gòu)和兩個相同的伺服電機(jī)，兩個齒輪分別由兩套減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，兩套減速機(jī)構(gòu)分別由兩個伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動；或者拖塊上連接有兩套相同的減速機(jī)構(gòu)和一個伺服電機(jī)，兩個齒輪分別由兩套減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，兩套減速機(jī)構(gòu)均和該伺服電機(jī)傳動連接并由該伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動。該結(jié)構(gòu)形式可以進(jìn)一步提高拖塊上下移動時的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。

5、作為進(jìn)一步改進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式，上述的齒條為人字齒條，齒輪為人字齒輪。采用人字齒輪齒條配合可以進(jìn)一步提高傳動的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高拖塊上下移動時的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。

6、作為進(jìn)一步改進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式，上述的拖塊和立柱之間至少設(shè)置有一套光柵尺。利用光柵尺來反饋拖塊的移動或位置信號，配合伺服電機(jī)可以進(jìn)一步提高控制精度，進(jìn)而提高機(jī)床的加工精度。

7、作為進(jìn)一步改進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式，上述的立柱的頂面至少設(shè)有一個鏈輪，鏈輪上配合繞有鏈條，鏈條的一端和拖塊的頂面連接，鏈條的另一端連接有配重塊，配重塊布置在立柱外側(cè)。該結(jié)構(gòu)形式通過增加配重結(jié)構(gòu)，即使拖塊上連接了滑枕組件，也可以極大地降低重心偏置程度，而且在拖塊上下移動過程中配重結(jié)構(gòu)的作用始終有效，從而極大地提高拖塊上下移動時的穩(wěn)定性，使機(jī)床的加工精度更高。

8、作為進(jìn)一步改進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式，上述的拖塊的后面和立柱的槽底面通過重型導(dǎo)軌滑動連接。采用重型導(dǎo)軌可以進(jìn)一步提高拖塊上下移動時的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。

9、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比主要具有如下有益效果：拖塊上依次相鄰的三個面都和立柱通過導(dǎo)軌滑動連接，對于拖塊及其上連接的零部件而言形成三面支撐，這樣一方面可以極大地降低拖塊及其上連接的零部件產(chǎn)生傾斜或抖動的程度，提高穩(wěn)定性，降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。另一方面形成三面支撐可以降低重心偏置程度，進(jìn)一步降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。另外通過采用兩根齒條、采用人字齒輪齒條傳動、增設(shè)光柵尺、增加配重結(jié)構(gòu)、采用重型導(dǎo)軌等可以進(jìn)一步提高拖塊上下移動時的穩(wěn)定性，進(jìn)一步降低加工誤差，使機(jī)床的加工精度更高。

技術(shù)特征：

1.一種齒輪齒條傳動式垂直滑組，包括立柱和拖塊，其特征在于，所述的立柱包括柱高方向相互平行的主柱體和兩個側(cè)柱體，兩個側(cè)柱體連接在主柱體的一側(cè)面使立柱呈槽鋼狀，并使主柱體的該側(cè)面成為立柱的槽底面，兩個側(cè)柱體上相對的側(cè)面成為立柱的兩個槽側(cè)面，拖塊的兩個相互平行的側(cè)面和立柱的兩個槽側(cè)面分別通過導(dǎo)軌滑動連接，拖塊的后面和立柱的槽底面通過導(dǎo)軌滑動連接，拖塊的滑動方向和立柱的柱高方向平行，立柱的其中一個槽側(cè)面上設(shè)有齒條，齒條的長度方向和立柱的柱高方向平行，拖塊上轉(zhuǎn)動連接有齒輪，齒輪和齒條嚙合傳動，拖塊上連接有減速機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī)，齒輪由減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，減速機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條傳動式垂直滑組，其特征在于，所述的立柱的另一個槽側(cè)面上設(shè)有齒條，兩根齒條規(guī)格相同且對稱布置，拖塊上轉(zhuǎn)動連接有兩個規(guī)格相同的齒輪，兩個齒輪分別和兩根齒條嚙合傳動；拖塊上連接有兩套相同的減速機(jī)構(gòu)和兩個相同的伺服電機(jī)，兩個齒輪分別由兩套減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，兩套減速機(jī)構(gòu)分別由兩個伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動；或者拖塊上連接有兩套相同的減速機(jī)構(gòu)和一個伺服電機(jī)，兩個齒輪分別由兩套減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，兩套減速機(jī)構(gòu)均和該伺服電機(jī)傳動連接并由該伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪齒條傳動式垂直滑組，其特征在于，所述的齒條為人字齒條，齒輪為人字齒輪。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條傳動式垂直滑組，其特征在于，所述的拖塊和立柱之間至少設(shè)置有一套光柵尺。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條傳動式垂直滑組，其特征在于，所述的立柱的頂面至少設(shè)有一個鏈輪，鏈輪上配合繞有鏈條，鏈條的一端和拖塊的頂面連接，鏈條的另一端連接有配重塊，配重塊布置在立柱外側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條傳動式垂直滑組，其特征在于，所述的拖塊的后面和立柱的槽底面通過重型導(dǎo)軌滑動連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及機(jī)床部件技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種齒輪齒條傳動式垂直滑組，包括立柱和拖塊，所述的立柱包括柱高方向相互平行的主柱體和兩個側(cè)柱體，兩個側(cè)柱體連接在主柱體的一側(cè)面使立柱呈槽鋼狀，并使主柱體的該側(cè)面成為立柱的槽底面，兩個側(cè)柱體上相對的側(cè)面成為立柱的兩個槽側(cè)面，拖塊的兩個相互平行的側(cè)面和立柱的兩個槽側(cè)面分別通過導(dǎo)軌滑動連接，拖塊的后面和立柱的槽底面通過導(dǎo)軌滑動連接，拖塊的滑動方向和立柱的柱高方向平行，立柱的其中一個槽側(cè)面上設(shè)有齒條，齒條的長度方向和立柱的柱高方向平行，拖塊上轉(zhuǎn)動連接有齒輪，齒輪和齒條嚙合傳動，拖塊上連接有減速機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī)，齒輪由減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，減速機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動。

技術(shù)研發(fā)人員：丁英暉,王偉,李建行,裴幫,趙玉凱,郭晉,郭強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭機(jī)所（鄭州）傳動科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30