【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床部件，更具体地是涉及一种齿轮齿条传动式垂直滑组。
技术介绍
1、数控机床是机械领域常用的加工设备，每台数控机床一般包括多套滑组部分，例如x轴滑组、y轴滑组和z轴滑组。每套滑组部分通常包括基座，基座的一面安装两根或多根相互平行的导轨，这些导轨上分别滑动连接有滑块，这些滑块共同连接有拖板，拖板用于连接滑枕组件，和/或摆头，和/或刀具等。基座的该面上还转动连接有滚珠丝杠，滚珠丝杠的轴心和这些导轨的长度方向平行，滚珠丝杠一般布置在其中两根导轨之间。滚珠丝杠一端和伺服电机的输出轴同轴连接，滚珠丝杠上的丝母和拖板连接，从而利用伺服电机来带动拖板沿着导轨的长度方向往复移动。这种滑组形式结构简单紧凑，传动较为平稳，控制简单，可以适用于大部分数控机床上。
2、但是，对于较大型机床，特别是滑组部分作为z轴滑组，即垂直滑组时，如果采用上述的滑组形式，基座就成为立柱，垂直滑组的拖板只有一面和立柱有连接关系，拖板及其上连接的零部件处于单面连接悬臂状态。这样一方面由于单面连接处的间隙等原因，会导致拖板或其上连接的零部件产生倾斜或抖动等，从而容易引起较大的加工误差。另一方面由于单面连接使拖板及其上连接的零部件的重心过于偏置，也容易引起较大的加工误差。尤其是拖板上连接另一滑枕组件，该滑枕组件可能是x轴滑组或y轴滑组，该滑枕组件自身的重心在机床运行过程中也是变化的，比如大型数控镗铣床，垂直滑组如果采用上述的滑组形式，垂直滑组的拖板及其上连接的滑枕组件的重心变化就更加复杂，所引起的加工误差会更大。
技术实现
1、本专利技术为克服上述现有技术中的不足，提供了一种齿轮齿条传动式垂直滑组。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的。
2、一种齿轮齿条传动式垂直滑组，包括立柱和拖块，所述的立柱包括柱高方向相互平行的主柱体和两个侧柱体，两个侧柱体连接在主柱体的一侧面使立柱呈槽钢状，并使主柱体的该侧面成为立柱的槽底面，两个侧柱体上相对的侧面成为立柱的两个槽侧面，拖块的两个相互平行的侧面和立柱的两个槽侧面分别通过导轨滑动连接，拖块的后面和立柱的槽底面通过导轨滑动连接，拖块的滑动方向和立柱的柱高方向平行，立柱的其中一个槽侧面上设有齿条，齿条的长度方向和立柱的柱高方向平行，拖块上转动连接有齿轮，齿轮和齿条啮合传动，拖块上连接有减速机构和伺服电机，齿轮由减速机构带动转动，减速机构由伺服电机驱动转动。
3、本方案中的拖块类似于现有技术中的拖板，因为在柱高方向上需要和导轨配套，所以高度上的尺寸较大，所以称之为拖块。本方案通过伺服电机驱动减速机构运行，从而带动齿轮转动，再通过齿轮和齿条啮合传动来带动拖块上下移动。本方案中的拖块上依次相邻的三个面都和立柱通过导轨滑动连接，对于拖块及其上连接的零部件而言形成三面支撑，这样一方面可以极大地降低拖块及其上连接的零部件产生倾斜或抖动的程度，提高稳定性，降低加工误差，使机床的加工精度更高。另一方面形成三面支撑可以降低重心偏置程度，进一步降低加工误差，使机床的加工精度更高。
4、作为进一步改进的结构形式，上述的立柱的另一个槽侧面上设有齿条，两根齿条规格相同且对称布置，拖块上转动连接有两个规格相同的齿轮，两个齿轮分别和两根齿条啮合传动；拖块上连接有两套相同的减速机构和两个相同的伺服电机，两个齿轮分别由两套减速机构带动转动，两套减速机构分别由两个伺服电机驱动转动；或者拖块上连接有两套相同的减速机构和一个伺服电机，两个齿轮分别由两套减速机构带动转动，两套减速机构均和该伺服电机传动连接并由该伺服电机驱动转动。该结构形式可以进一步提高拖块上下移动时的稳定性，进一步降低加工误差，使机床的加工精度更高。
5、作为进一步改进的结构形式，上述的齿条为人字齿条，齿轮为人字齿轮。采用人字齿轮齿条配合可以进一步提高传动的稳定性，进而提高拖块上下移动时的稳定性，进一步降低加工误差，使机床的加工精度更高。
6、作为进一步改进的结构形式，上述的拖块和立柱之间至少设置有一套光栅尺。利用光栅尺来反馈拖块的移动或位置信号，配合伺服电机可以进一步提高控制精度，进而提高机床的加工精度。
7、作为进一步改进的结构形式，上述的立柱的顶面至少设有一个链轮，链轮上配合绕有链条，链条的一端和拖块的顶面连接，链条的另一端连接有配重块，配重块布置在立柱外侧。该结构形式通过增加配重结构，即使拖块上连接了滑枕组件，也可以极大地降低重心偏置程度，而且在拖块上下移动过程中配重结构的作用始终有效，从而极大地提高拖块上下移动时的稳定性，使机床的加工精度更高。
8、作为进一步改进的结构形式，上述的拖块的后面和立柱的槽底面通过重型导轨滑动连接。采用重型导轨可以进一步提高拖块上下移动时的稳定性，进一步降低加工误差，使机床的加工精度更高。
9、本专利技术与现有技术相比主要具有如下有益效果：拖块上依次相邻的三个面都和立柱通过导轨滑动连接，对于拖块及其上连接的零部件而言形成三面支撑，这样一方面可以极大地降低拖块及其上连接的零部件产生倾斜或抖动的程度，提高稳定性，降低加工误差，使机床的加工精度更高。另一方面形成三面支撑可以降低重心偏置程度，进一步降低加工误差，使机床的加工精度更高。另外通过采用两根齿条、采用人字齿轮齿条传动、增设光栅尺、增加配重结构、采用重型导轨等可以进一步提高拖块上下移动时的稳定性，进一步降低加工误差，使机床的加工精度更高。
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1.一种齿轮齿条传动式垂直滑组，包括立柱和拖块，其特征在于，所述的立柱包括柱高方向相互平行的主柱体和两个侧柱体，两个侧柱体连接在主柱体的一侧面使立柱呈槽钢状，并使主柱体的该侧面成为立柱的槽底面，两个侧柱体上相对的侧面成为立柱的两个槽侧面，拖块的两个相互平行的侧面和立柱的两个槽侧面分别通过导轨滑动连接，拖块的后面和立柱的槽底面通过导轨滑动连接，拖块的滑动方向和立柱的柱高方向平行，立柱的其中一个槽侧面上设有齿条，齿条的长度方向和立柱的柱高方向平行，拖块上转动连接有齿轮，齿轮和齿条啮合传动，拖块上连接有减速机构和伺服电机，齿轮由减速机构带动转动，减速机构由伺服电机驱动转动。
2.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动式垂直滑组，其特征在于，所述的立柱的另一个槽侧面上设有齿条，两根齿条规格相同且对称布置，拖块上转动连接有两个规格相同的齿轮，两个齿轮分别和两根齿条啮合传动；拖块上连接有两套相同的减速机构和两个相同的伺服电机，两个齿轮分别由两套减速机构带动转动，两套减速机构分别由两个伺服电机驱动转动；或者拖块上连接有两套相同的减速机构和一个伺服电机，两个齿轮分别由两套减速机构带动转动，
3.根据权利要求1或2所述的齿轮齿条传动式垂直滑组，其特征在于，所述的齿条为人字齿条，齿轮为人字齿轮。
4.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动式垂直滑组，其特征在于，所述的拖块和立柱之间至少设置有一套光栅尺。
5.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动式垂直滑组，其特征在于，所述的立柱的顶面至少设有一个链轮，链轮上配合绕有链条，链条的一端和拖块的顶面连接，链条的另一端连接有配重块，配重块布置在立柱外侧。
6.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动式垂直滑组，其特征在于，所述的拖块的后面和立柱的槽底面通过重型导轨滑动连接。
...【技术特征摘要】
1.一种齿轮齿条传动式垂直滑组，包括立柱和拖块，其特征在于，所述的立柱包括柱高方向相互平行的主柱体和两个侧柱体，两个侧柱体连接在主柱体的一侧面使立柱呈槽钢状，并使主柱体的该侧面成为立柱的槽底面，两个侧柱体上相对的侧面成为立柱的两个槽侧面，拖块的两个相互平行的侧面和立柱的两个槽侧面分别通过导轨滑动连接，拖块的后面和立柱的槽底面通过导轨滑动连接，拖块的滑动方向和立柱的柱高方向平行，立柱的其中一个槽侧面上设有齿条，齿条的长度方向和立柱的柱高方向平行，拖块上转动连接有齿轮，齿轮和齿条啮合传动，拖块上连接有减速机构和伺服电机，齿轮由减速机构带动转动，减速机构由伺服电机驱动转动。
2.根据权利要求1所述的齿轮齿条传动式垂直滑组，其特征在于，所述的立柱的另一个槽侧面上设有齿条，两根齿条规格相同且对称布置，拖块上转动连接有两个规格相同的齿轮，两个齿轮分别和两根齿条啮合传动；拖块上连接有两套相同的减速机...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁英晖，王伟，李建行，裴帮，赵玉凯，郭晋，郭强，
申请(专利权)人：郑机所郑州传动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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