[实用新型]一种动态辅助支撑的大重型数控车床超长行程传动结构

说明书

本实用新型公开了一种动态辅助支撑的大重型数控车床超长行程传动结构，包括溜板箱、齿条、驱动结构及镶条，驱动结构的数量为两个，两驱动结构安装于溜板箱内，每一驱动结构包括驱动件及与驱动件配合的齿轮，两驱动结构的齿轮分别与齿条配合形成双驱动，镶条固定于溜板箱底部以支撑传动结构，通过上述设计，驱动结构的数量为两个，双电机采用主从控制方式，通过力矩协调施加反向预紧力，消除反向传动间隙，采用磁栅尺实时进行位置检测并进行反馈，形成全闭环，实现精密传动定位，镶条支撑在床身导轨上，对整个传动系统起到支撑作用，并在导轨上滑动，从而在全行程上形成动态辅助支撑，消除由传动系统自重和工作负载带来的变形影响。

技术领域

本实用新型涉及传动结构，尤其是涉及一种动态辅助支撑的大重型数控车床超长行程传动结构。

背景技术

传统的大重型超长行程(≥5m)卧式数控车床的Z轴传动主要采用以下三种技术：

1、丝杠+减速器传动，丝杠旋转

此种结构一方面存在长规格丝杠挠曲下垂的结构痼疾，另一方面在快速移动时，丝杠的高速旋转又容易引起高速振颤，从而大大影响传动精度和工作效率，影响机床的加工品质。并且丝杠越长越难制造，精度越差，成本也越高，不适用于超长行程传动。

2、丝杠+带轮降速传动，丝杠固定不旋转，螺母旋转

此种结构由于丝杠固定不旋转，因此相对于第一种结构，不存在高速振颤问题，但仍然避免不了挠曲下垂。另外，螺母旋转结构比较复杂，成本高，体积大，不利于机床结构紧凑化布局。

3、单电机驱动+机械消隙减速器+齿轮齿条传动

此种结构有效的避免了上述两种丝杠传动技术缺陷，精度也提升很多，但仍存在以下问题：

(1)结构复杂，机械消隙结构需预加负载，调整困难，且消隙效果保持性不好，经常需要重新调整；

(2)工作模式单一，无法根据负载变化进行灵活控制；

(3)对硬件精度要求较高，驱动电机规格较大，成本较高。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单、能够消除反向传动间隙并且成本低的动态辅助支撑的大重型数控车床超长行程传动结构。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种动态辅助支撑的大重型数控车床超长行程传动结构，包括溜板箱、齿条、驱动结构及镶条，所述驱动结构的数量为两个，两所述驱动结构安装于所述溜板箱内，每一所述驱动结构包括驱动件及与所述驱动件配合的齿轮，两所述驱动结构的齿轮分别与所述齿条配合形成双驱动，所述镶条固定于所述溜板箱底部以支撑传动结构。

进一步地，每一所述驱动结构还包括减速器，所述驱动件通过所述减速器减速后与所述齿轮连接。

进一步地，所述驱动件为伺服电机。

进一步地，所述动态辅助支撑的大重型数控车床超长行程传动结构还包括读数头及磁栅尺，所述读数头固定于所述溜板箱，所述读数头通过所述磁栅尺进行位置实时检测及反馈。

进一步地，所述磁栅尺与所述齿条平行。

进一步地，所述镶条与所述齿条平行。

进一步地，两所述驱动结构的齿轮位于同一平面上。

相比现有技术，本实用新型动态辅助支撑的大重型数控车床超长行程传动结构具有以下优点：

(1)驱动结构的数量为两个，双电机采用主从控制方式，通过力矩协调施加反向预紧力，消除反向传动间隙。另外，通过控制电流大小方向，来调整驱动力的大小和方向，可根据实际工况，进行同向驱动；