一種低功率需求的數(shù)控機床進給機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低功率需求的數(shù)控機床進給機構(gòu)，包括伺服電機、絲杠螺母和絲杠，所述伺服電機與絲杠螺母之間設(shè)有行星減速箱、第一齒輪、第二齒輪以及第三齒輪，所述行星減速箱的輸入軸與伺服電機的輸出軸連接，第一齒輪的轉(zhuǎn)軸通過脹緊套固定于行星減速箱的輸出軸上，第一齒輪、第二齒輪以及第三齒輪的直徑依次增大，第二齒輪與第一齒輪嚙合，第三齒輪與第二齒輪嚙合，所述第三齒輪套緊于所述絲杠螺母外周上。本實用新型的伺服電機只需輸出較小的力矩便可以驅(qū)動體積較大的絲杠轉(zhuǎn)動，伺服電機所需的功率可以有效地減小，進給機構(gòu)可以利用較小功率的伺服電機進行驅(qū)動，從而使得整體制作成本和體積降低。
【專利說明】 一種低功率需求的數(shù)控機床進給機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機床的動力裝置，具體為數(shù)控機床進給機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機床進給系統(tǒng)采用的傳動方式是通過伺服電機直接驅(qū)動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)運動部件的直線進給。對于大型數(shù)控機床來說，絲杠兩端支撐軸承的中心距一般都大于4000mm，要驅(qū)動此類絲杠轉(zhuǎn)動，伺服電機的功率需要足夠大。對于伺服電機來說，功率越大其成本便越高，結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜，因此導(dǎo)致數(shù)控機床的制作成本較高,也是造成大型數(shù)控機床體積龐大的原因之一。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種數(shù)控機床進給機構(gòu)，其通過減速的方式降低了對電機的功率需求，有效降低了成本，使得進給機構(gòu)的體積減小。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種低功率需求的數(shù)控機床進給機構(gòu)，包括伺服電機、絲杠螺母和絲杠，所述絲杠螺接于所述絲杠螺母內(nèi)，所述伺服電機與絲杠螺母之間設(shè)有行星減速箱、第一齒輪、第二齒輪以及第三齒輪，所述行星減速箱的輸入軸與伺服電機的輸出軸連接，第一齒輪的轉(zhuǎn)軸通過脹緊套固定于行星減速箱的輸出軸上，第一齒輪、第二齒輪以及第三齒輪的直徑依次增大，第二齒輪與第一齒輪嚙合，第三齒輪與第二齒輪嚙合，所述第三齒輪套緊于所述絲杠螺母外周上。
[0006]作為優(yōu)選的實施方式，所述第三齒輪整體為長度大于所述絲杠螺母的柱形結(jié)構(gòu)，其外周的中間位置處設(shè)有一圈用于與第二齒輪嚙合的齒，內(nèi)部設(shè)有與絲杠螺母形狀匹配的柱形中空腔體，所述絲杠螺母固定穿裝于該柱形中空腔體內(nèi)。
[0007]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過行星減速箱以及若干個齒輪在伺服電機和絲杠螺母之間傳輸動力，行星減速箱能夠?qū)崿F(xiàn)大傳動比的減速傳動，使得輸出的力矩能夠大大增加，在齒輪組的配合下此力矩能夠進一步增大，因此伺服電機只需輸出較小的力矩便可以驅(qū)動體積較大的絲杠轉(zhuǎn)動，伺服電機所需的功率可以有效地減小，進給機構(gòu)可以利用較小功率的伺服電機進行驅(qū)動，從而使得整體制作成本和體積降低。特別地，當?shù)谌X輪將絲杠螺母整體套裝時，絲杠螺母可以穩(wěn)定地進行運轉(zhuǎn)，進給機構(gòu)的可靠性大大增加。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為第三齒輪與絲杠螺母的連接結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0010]符號說明:1-伺服電機，2-絲杠螺母，3-絲杠，4-行星減速箱，5-第一齒輪，6-第二齒輪，第二齒輪，71_齒，8-脹緊套。

【具體實施方式】
[0011]下面參照附圖并結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0012]如圖1所示，本實用新型的進給機構(gòu)主要由伺服電機1、絲杠螺母2、絲杠3、行星減速箱4、第一齒輪5、第二齒輪6以及第三齒輪7組成。伺服電機1、絲杠螺母2、行星減速箱4、第一齒輪5、第二齒輪6以及第三齒輪7構(gòu)造為一整體結(jié)構(gòu)，此整體結(jié)構(gòu)固定在工作臺上，本用新型的作用在于驅(qū)動上述工作臺在固定軸上的位移。
[0013]絲杠3螺接于絲杠螺母2內(nèi)，具體工作時，絲杠3兩端是固定的，上文所述的工作臺所位移的固定軸即由此絲杠3進行限定。由于絲杠3兩端是固定的)，因此當絲杠螺母2轉(zhuǎn)動時便會在轉(zhuǎn)動的同時沿絲杠3做直線運動，絲杠螺母2是相對工作臺固定的，因此絲杠螺母2在直線運動時便會同時帶動工作臺進行位移。
[0014]絲杠螺母2是利用伺服電機1、行星減速箱4、第一齒輪5、第二齒輪6和第三齒輪7來驅(qū)動轉(zhuǎn)動的。具體地，行星減速箱4的輸入軸與伺服電機I的輸出軸連接，第一齒輪5的轉(zhuǎn)軸通過脹緊套8固定于行星減速箱4的輸出軸上，第二齒輪6與第一齒輪5嚙合，第三齒輪7與第二齒輪6嚙合，第三齒輪7套緊于絲杠螺母2外周上。工作時，伺服電機I轉(zhuǎn)動，行星減速箱4的輸入軸與伺服電機I的轉(zhuǎn)動同步，在行星減速箱4的減速作用下，行星減速箱4的輸出軸轉(zhuǎn)速減低，轉(zhuǎn)動力矩隨之增大。第一齒輪5的轉(zhuǎn)軸與行星減速箱4的輸出軸連接，與其同步轉(zhuǎn)動。第二齒輪6是與第一齒輪5嚙合的，因此第二齒輪6也會跟隨轉(zhuǎn)動，由于第二齒輪6的直徑大于第一齒輪5的直徑，因此第二齒輪6的轉(zhuǎn)速相對第一齒輪5會降低，但力矩會增大。同理，第三齒輪7的轉(zhuǎn)速會進一步降低，力矩則進一步增大。第三齒輪7是套緊于絲杠螺母2外的，因此能夠帶動絲杠螺母2同步轉(zhuǎn)動。根據(jù)上述工作過程可知，經(jīng)過行星減速箱4以及多個齒輪的轉(zhuǎn)化后，伺服電機I所輸出的力矩大大增加，在最初力矩較小的情況下也能轉(zhuǎn)化為足夠大的力矩從而實現(xiàn)進給機構(gòu)的驅(qū)動。
[0015]本實用新型的工作方式是驅(qū)動絲杠螺母相對絲杠轉(zhuǎn)動，使得絲杠螺母能夠相對絲杠進行直線位移。為了使得絲杠螺母的轉(zhuǎn)動更加穩(wěn)定，如圖2所示，本實用新型將第三齒輪7整體構(gòu)造為長度大于絲杠螺母的柱形結(jié)構(gòu)，在其外周的中間位置設(shè)一圈用于與第二齒輪
6嚙合的齒條71，在其內(nèi)部設(shè)與絲杠螺母2形狀匹配的柱形中空腔體，將此絲杠螺母2固定穿裝于該柱形中空腔體內(nèi)。從圖中可以看出，絲杠螺母2是被完全包裹于第三齒輪7中的，絲杠螺母2運動時穩(wěn)定，另外，絲杠3從第三齒輪7所伸出的通孔處也是與絲杠3的直徑大小相等的，因此第三齒輪7對絲杠3也起到了定位的作用，進一步增加了絲杠3和絲杠螺母2兩者之間運動的穩(wěn)定性。
[0016]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低功率需求的數(shù)控機床進給機構(gòu)，包括伺服電機、絲杠螺母和絲杠，所述絲杠螺接于所述絲杠螺母內(nèi)，其特征在于:所述伺服電機與絲杠螺母之間設(shè)有行星減速箱、第一齒輪、第二齒輪以及第三齒輪，所述行星減速箱的輸入軸與伺服電機的輸出軸連接，第一齒輪的轉(zhuǎn)軸通過脹緊套固定于行星減速箱的輸出軸上，第一齒輪、第二齒輪以及第三齒輪的直徑依次增大，第二齒輪與第一齒輪嚙合，第三齒輪與第二齒輪嚙合，所述第三齒輪套緊于所述絲杠螺母外周上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功率需求的數(shù)控機床進給機構(gòu)，其特征在于:所述第三齒輪整體為長度大于所述絲杠螺母的柱形結(jié)構(gòu)，其外周的中間位置處設(shè)有一圈用于與第二齒輪嚙合的齒，內(nèi)部設(shè)有與絲杠螺母形狀匹配的柱形中空腔體，所述絲杠螺母固定穿裝于該柱形中空腔體內(nèi)。
【文檔編號】B23Q5/40GK203993313SQ201420478804
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】張海新, 王忠華, 洪波, 榮斌 申請人:蕪湖瑞精機床有限責任公司