【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种重型机床高刚度丝杠预拉伸结构及方法，属于重型机床。
技术介绍
1、重型机床因其承载大、承受切削力大等特点，传动系统配置的滚珠丝杠一般规格较大，并且受摩擦生热及材料热胀冷缩特性的影响较大，运转时自身产生较大弹性形变导致进给偏差，影响机床定位精度及加工质量。常规的做法是丝杠结构链装配完成后对丝杠进行预拉伸，丝杠端头打表监视，通过旋紧丝杠上圆螺母将丝杠拉长至预拉伸量，以抵消丝杠实际工作时温升产生的热伸长。拉伸时在机械冲击力的作用下，打表数值会经常变化，同时因原预拉伸结构是丝杠支架直接把合在主体件上，通过自身的螺钉及销钉紧固在主体件上，拉伸时把合刚性不足经常出现丝杠支架受力变形且微量位移导致调整好的丝杠三点精度改变的情况，特别是大规格丝杠的预拉伸，由于需要更大的预应力，现有丝杠预拉伸结构的系统刚性明显不足。为解决这一难题，我们急需研究出一种应用于重型机床的高刚度的丝杠预拉伸结构及方法。本项目列入合同编号为cg23017的省重大科技成果转化项目。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种重型机床高刚度丝杠预拉伸结构及方法，在丝杠左端设有丝杠固定端结构，将丝杠左端固定在主体件上，将丝杠右端设为可调整端结构，丝杠左右两端支架采用嵌入式内增力结构即将两支架分别嵌入主体件下沉的凹槽内，在不产生外力的情况下通过楔块及螺钉的双重增力作用，将两支架牢固的固定在主体件上，避免在交变载荷作用下传动系统松动及不稳定，计算出丝杠工作时最大热伸长量，将丝杠电加热伸长至丝
2、本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种重型机床高刚度丝杠预拉伸结构及方法，包括丝杠固定端和丝杠拉伸端及预拉伸方法。所述的丝杠固定端由定位板、联轴节、紧固楔块、薄螺母、厚螺母、左支架、两个推力轴承、滚针轴承、两个轴承座、动力源组成。定位板左侧通过定位止口连接有动力源，动力源输出轴通过联轴节与丝杠左端连接，定位板固定在主体件的左端面上，左支架嵌入主体件的前凹槽，右侧与前凹槽贴合，左侧下边为45°斜面与楔块斜面接触，用螺钉将楔块与主体件连接，拧紧螺钉将左支架锁紧于主体件的前凹槽内，在左支架内通过设有的凸肩，左右两侧分别设有推力轴承及轴承座在其中间连接有滚针轴承，滚针轴承和两个轴承座与丝杠连接，轴承座左侧依次连接厚螺母、薄螺母，两螺母通过螺纹与丝杠连接。所述的拉伸端由楔块、薄螺母、厚螺母、推力轴承、滚针轴承、轴承座、隔套、右支架组成。右支架嵌入主体件的后凹槽，左侧与后凹槽贴合，右侧下边为45°斜面与楔块斜面接触，用螺钉将楔块与主体件连接，拧紧螺钉将右支架锁紧于主体件的后凹槽内，在右支架内依次连接有隔套、滚针轴承、轴承座、推力轴承，隔套、滚针轴承和轴承座与丝杠连接，轴承座右侧依次连接厚螺母、薄螺母，两螺母通过螺纹与丝杠连接。
3、丝杠预拉伸方法：采用加热带缠绕至丝杠靠近拉伸端，缠绕宽度400-500mm，将温度传感器的感应棒固定于丝杠上的加热带内，丝杠拉伸端端头固定钢球，固定百分表于主体件上，表针触及丝杠端头的钢球，通过加热带加热丝杠达到其热伸长量δl停止加热，快速手动旋紧拉伸端厚螺母至与轴承座结合面贴合，待丝杠温度恢复室温后复检百分表数值，数值与热伸长量δl保持一致，安装薄螺母锁紧，完成整个丝杠预拉伸过程。
4、计算热伸长量δl：
5、
6、其中，δl 为丝杠热伸长量，ft为预拉伸力，δt为丝杠使用时温升，l为丝杠全长，d为丝杠螺纹底径，a为丝杠底径径向截面积，e为杨氏弹性模量。
7、本专利技术有益效果是：提供了一种重型机床高刚度丝杠预拉伸结构及方法，解决了现有技术中丝杠支架把合刚性不足导致的精度改变问题，同时丝杠进行预拉伸时采用丝杠加热的物理原理避免了机械拉伸时费力、低效及拉伸量不便监测的难题。该结构紧凑、稳定性强，预拉伸方法操作精准、测量直观，满足了重型机床对滚珠丝杠预拉伸的高可靠性、高精度的要求。也可用于其它有热伸长变化的结构的安装与调整，具有结构简单，操作方便快捷，调整尺寸精准可靠的特点。
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1.一种重型机床高刚度丝杠预拉伸结构，包括丝杠固定端和丝杠拉伸端，其特征在于：所述的丝杠固定端由定位板（1）、联轴节（2）、紧固楔块（3）、薄螺母（4）、厚螺母（5）、左支架（6）、两个推力轴承（7）、滚针轴承（8）、两个轴承座（9）、动力源（13）组成，定位板（1）左侧通过定位止口连接有动力源（13），动力源（13）输出轴通过联轴节（2）与丝杠（12）左端连接，定位板（1）固定在主体件（20）的左端面上，左支架（6）嵌入主体件（20）的前凹槽（21），右侧与前凹槽（21）贴合，左侧下边为45°斜面与楔块（3）斜面接触，用螺钉将楔块（3）与主体件（20）连接，拧紧螺钉将左支架（6）锁紧于主体件（20）的前凹槽（21）内，在左支架（6）内通过设有的凸肩（19），左右两侧分别设有推力轴承（7）及轴承座（9），在其中间连接有滚针轴承（8），滚针轴承（8）和两个轴承座（9）与丝杠（12）连接，轴承座（9）左侧依次连接厚螺母（5）、薄螺母（4），两螺母通过螺纹与丝杠（12）连接；所述的丝杠拉伸端由楔块（3）、薄螺母（4）、厚螺母（5）、推力轴承（7）、滚针轴承（8）、轴承座（9）、隔套（1
2.一种重型机床高刚度丝杠预拉伸的方法，其特征在于：采用加热带（14）缠绕至丝杠（12）靠近拉伸端，缠绕宽度400-500mm，将温度传感器（16）的感应棒（15）固定于丝杠（12）上的加热带（14）内，丝杠（12）拉伸端端头固定钢球（17），固定百分表（18）于主体件（20）上，表针触及丝杠端头的钢球（17），通过加热带（14）加热丝杠（12）达到其热伸长量ΔL停止加热，快速手动旋紧拉伸端厚螺母（5）至与轴承座（9）结合面贴合，待丝杠（12）温度恢复室温后复检百分表（18）数值，数值与热伸长量ΔL保持一致，安装薄螺母（4）锁紧，完成整个丝杠预拉伸过程；
...【技术特征摘要】
1.一种重型机床高刚度丝杠预拉伸结构，包括丝杠固定端和丝杠拉伸端，其特征在于：所述的丝杠固定端由定位板（1）、联轴节（2）、紧固楔块（3）、薄螺母（4）、厚螺母（5）、左支架（6）、两个推力轴承（7）、滚针轴承（8）、两个轴承座（9）、动力源（13）组成，定位板（1）左侧通过定位止口连接有动力源（13），动力源（13）输出轴通过联轴节（2）与丝杠（12）左端连接，定位板（1）固定在主体件（20）的左端面上，左支架（6）嵌入主体件（20）的前凹槽（21），右侧与前凹槽（21）贴合，左侧下边为45°斜面与楔块（3）斜面接触，用螺钉将楔块（3）与主体件（20）连接，拧紧螺钉将左支架（6）锁紧于主体件（20）的前凹槽（21）内，在左支架（6）内通过设有的凸肩（19），左右两侧分别设有推力轴承（7）及轴承座（9），在其中间连接有滚针轴承（8），滚针轴承（8）和两个轴承座（9）与丝杠（12）连接，轴承座（9）左侧依次连接厚螺母（5）、薄螺母（4），两螺母通过螺纹与丝杠（12）连接；所述的丝杠拉伸端由楔块（3）、薄螺母（4）、厚螺母（5）、推力轴承（7）、滚针轴承（8）、轴承座（9）、隔套（10）、右支架（11）组成，右支架...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢春艳，武剑飞，赵朋飞，刘双江，曹雨，陈栋梁，秦广利，黄鹏，郝欣雨，王旭，焦建华，朱梦迪，
申请(专利权)人：齐重数控装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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