[实用新型]高精度动静压油膜支承简易数控车床

说明书

本实用新型涉及一种动静压油膜技术改装在现有的简易数控车床上，以提高其加工精度，而成为高精度简易数控车床。

现有的简易数控车床，从结构上可以分为两类：一类是主轴用滚动轴承支承，用多级齿轮传动来变速，溜板用滑动螺母丝杠来拖动，它的缺点是主轴抗振性能差、旋转精度低。齿轮变速噪声大、效率低，滑动丝杠摩擦功耗大、精度低。另一类是主轴用滚动轴承支承，用可控硅直流或变频交流无级变速，溜板用滚珠丝杠螺母来拖动，它的主轴缺点与前者相同，无级变速的缺点是低速时功率小（因为它是恒扭矩调速），滚珠丝杠的缺点是造价高，抗振性能和精度都较差。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种高精度动静压油膜支承简易数控车床，用动静压油膜轴承代替数控车床主轴的滚动轴承，其定心性好，同时用新型动静压丝杠螺母代替滑动或滚珠丝杠螺母以提高车床精度。

床头上动静压油膜轴承，采用新型沟槽节流器，沟槽深度为0.07～0.12毫米，节流器不易堵塞，在轴承内表面上的4个浅腔，形成4个对称的静压油膜，两端各有一对称的台阶，因此主轴无论正、反转同样都可以在浅腔中形成“阶梯式动压效应”，大大提高油膜的动刚度，将径向动静压轴承和轴向静压止推轴承二者联合起来，油膜的径向和轴向综合刚度都有较大的提高，二者回油通道流入油箱变成零压，故回油互不干扰，结构简单。

静压螺母丝杠是以静压为主的油膜支承二次节流结构，代替原来的滑动螺母丝杠的刚性支承，减轻振动、减少摩擦、消除间隙、提高精度、成本低；此外在交流变频调速器后加装一个简易的一级三挡齿轮减速装置，使车床在低速旋转工作时功率降低不多，以改善低速时“恒扭矩调速”的缺点，上述的综合措施，可使现有的简易数控车床在不增加成本的条件下，改装成“高精度动静压油膜支承简易数控车床”；在简易数控车床的车头及丝杠螺母处，用高精度动静压油膜支承进行改装，以代替原车床的车头轴承及丝杠螺母，原车床床头箱的前轴承座内镶有外套筒动静压油膜轴承装入其内，油膜轴承左右两端各装有止推轴肩，油膜轴承的右边有密封环，装在套环孔内进行密封；车头动静压油膜轴承采用卧式扁圆形沟槽节流器和浅腔二次节流的新结构，油膜轴承的供油环形槽与扁圆形沟槽节流器、径向供油孔、偏心的圆弧形静压油槽共4个，其圆心角为60°～65°以及4个矩形浅腔，油路相互连通，后者较弧形静压油槽略浅些；油膜轴承两面的环形止推油槽，通过供油孔与轴承外圆面上两个沟槽节流器相连接。车床丝杠上的动静压螺母装在外套筒内，它与原车床螺母支承座的内孔相配合，外套筒有经向油孔共4个与套筒外圆面的扁圆形沟槽节流器、环形供油槽相连接，螺母外圆上有4等分扁长形槽，径向供油孔近内螺纹牙处为细孔，在圆周4等分处与扁长形槽位置相对应，并分4排每排有5个－7个孔分列于内螺纹牙面的两侧，螺母为可分开的两个半圆形体，用两个定位锥销紧合定位，再套入外套筒孔内用埋头螺栓紧固，每周螺纹牙两侧各有4个浅腔用腐蚀法成形，螺母做成两半可分开的是为了便于贴膜腐蚀浅腔成形。另一种螺纹牙两侧面各有两个浅腔，浅腔增加弧长，结构简单。

优点效果及用途：

1、用新型动静压油膜轴承代替数控车床主轴的滚动轴承，不但减少振动，降低噪音及摩擦损耗，延长轴承寿命，而且提高旋转精度，使加工精度和表面光洁度提高2－3级，表面光洁度可提高至9～10，不圆度达3μ，可实现外圆精车代替磨削。

2、用新型动静压丝杠螺母代替原车床滑动丝杠螺母或滚珠丝杠螺母（原丝杠螺母摩擦功耗大，滚珠丝杠螺母价高），相对后者来说，降低成本，并提高精度，延长使用寿命，抗振性能好。

3、在交流调速的变频调速器后，加装了简易的一级三档齿轮减速装置，使车床在低速旋转工作时功率降低不多，以改善低速时“恒扭矩调速”的缺点。

4、动静压油膜改装的简易数控车床优点多，又由于它的造价不高，编程序和操作简便，它的生产率和成品合格率都比一般同类型数控车床高得多。在一般中小型工厂中能广泛应用，在农村工厂中也有推广使用的价值。

附图的图面说明：

图1为数控车床主轴上改装动静压油膜轴承剖面示意图

图2为车头动静压油膜轴承剖面图（图3B－B剖面）

图3为图2A－A剖面示意图

图4为图2侧视图

图5为数控车床滑动丝杠上改装动静压螺母剖面示意图（图6D－D剖面）

图6为图5C－C剖面示意图

本实用新型的实施例结合附图作进一步描述；