CN103801939A - 一种机床静压导轨夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机床静压导轨夹紧装置，设有液压驱动机构，该液压驱动机构设有串联活塞油缸（2），夹紧杆（3）与串联活塞油缸（2）的活塞连接；夹紧板中的其中之一，安装在夹紧杆（3）与串联活塞油缸（2）的活塞连接的相反一端上；夹紧杆（3）穿过另一个夹紧板，该夹紧板安装在导轨与串联活塞油缸（2）之间。采用上述技术方案，既能均匀可靠地夹紧移动部件，又不会破坏机床导轨静压油膜，保证移动件夹紧前、后的位置精度，从而保证了静压机床的运动精度。

Description

一种机床静压导轨夹紧装置
技术领域
本发明属于机械加工机床的技术领域，涉及数控金属切削机床的技术，更具体地说，本发明涉及一种机床静压导轨夹紧装置。
背景技术
提高机床的精度和可靠性、安全性一直是机床制造技术的发展方向，运用现代设计方法和价值工程为用户提供实用、可靠且性能价格比高的产品一直是正是现代机床制造技术发展所追求的目标。
在现有技术中，对导轨夹紧的方式是：采取液压或机械夹紧装置，通过顶、拉方式使移动件的导轨面牢牢紧靠固定支承件的导轨面上（或夹紧装置的固定面上），从而使移动件夹紧。
采用静压导轨的机床采用上述夹紧方式，会对移动件夹紧后的加工精度产生影响，因为静压滑移动件导轨面和固定支承件导轨面是不接触的，它们之间由一层高刚性的静压油膜将移动件“悬浮”在固定支承件导轨面上面。油膜的厚度一般为0.02～0.03mm，如采用上述的导轨夹紧装置通过顶、拉方式，使移动件的导轨面牢牢紧靠在固定支承件的导轨面上（或夹紧装置的固定面上），就会破坏静压油膜，使移动件的夹紧前、后位置发生变化，从而影响机床的加工精度。
发明内容
本发明提供一种机床静压导轨夹紧装置，其目的是既保证可靠夹紧移动部件、又保证其夹紧前后的位置精度。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的机床静压导轨夹紧装置，通过支座固定在移动件上，所述夹紧装置设有夹紧杆以及两个夹紧板，所述的夹紧装置设有液压驱动机构，该液压驱动机构设有串联活塞油缸，所述的夹紧杆与串联活塞油缸的活塞连接；所述夹紧板中的其中之一，安装在夹紧杆与串联活塞油缸的活塞连接的相反一端上；所述的夹紧杆穿过另一个夹紧板，该夹紧板安装在导轨与串联活塞油缸之间。
每个所述的夹紧板均包括球面垫和球面压板，所述球面垫和球面压板的接触面为圆球面；在夹紧状态下，所述球面压板压紧在导轨上。
所述的球面压板与导轨接触的面上，设有铜垫块。
所述的串联活塞油缸上设有夹紧进油口和放松进油口，所述的夹紧进油口和放松进油口通过油路与三位四通电磁换向阀连接；所述的三位四通电磁换向阀的进油口和回油口分别与油泵和油箱连接；所述的夹紧进油口至三位四通电磁换向阀的油路为夹紧油路；所述的放松进油口至三位四通电磁换向阀的油路为放松油路。
所述的夹紧油路和松开油路上各设置一个压力开关。
设在所述夹紧油路上的压力开关动作压力为4.2Mpa。
设在所述放松油路上的压力开关动作压力为1MPa。
本发明采用上述技术方案，用于数控重型落地铣镗床，既能均匀可靠地夹紧移动部件，又不会破坏机床导轨静压油膜，保证移动件夹紧前、后的位置精度，从而保证了静压机床的运动精度；在液压油路中，根据机床动作，采用了压力开关发出“夹紧”、“放松”信号；在电气上设置了动作互锁，确保了机床切削加工时零件的加工精度，且保证了夹紧装置的可靠性和机床的机械安全，提高了机床加工产品质量，提高了机床的可靠性、安全性、在技术、性能、结构上具有创新特色。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的移动件的连接结构示意图；
图3为本发明中的液压系统示意图。
图中标记为：
1、支座，2、串联活塞油缸，3、夹紧杆，4、球面垫，5、球面压板，6、铜垫块，7、碟形弹簧，8、调整螺母，9、压力开关，10、三位四通电磁换向阀，11、油缸，12、油缸，13、夹紧进油口，14、放松进油口，15、紧固螺钉，16、定位销，17、移动件。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1、图2和图3所示本发明的结构，为一种机床静压导轨夹紧装置，通过支座1固定在移动件17上，在移动件17（如机床滑座或主轴箱等移动部件）上，通过紧固螺钉15、定位销16将支座1固定。
所述夹紧装置设有夹紧杆3以及两个夹紧板。图1、图2为该导轨浮动夹紧装置示意图。本发明的静压机床导轨浮动夹紧装置用于数控重型落地铣镗床。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现既保证可靠夹紧移动部件、又保证其夹紧前后的位置精度的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1至图3所示，本发明的机床静压导轨夹紧装置设有液压驱动机构，该液压驱动机构设有串联活塞油缸2，所述的夹紧杆3与串联活塞油缸2的活塞连接；所述夹紧板中的其中之一，安装在夹紧杆3与串联活塞油缸2的活塞连接的相反一端上；所述的夹紧杆3穿过另一个夹紧板，该夹紧板安装在导轨与串联活塞油缸2之间。
调整螺母8调节液压缸的夹紧和松开行程。
本发明的上述技术方案，使静压导轨既能可靠的夹紧，又能使夹紧前、后的静压油膜和移动件位置不发生变化，保证数控重型落地铣镗床具有良好的加工精度，本发明提供了以上所述的集机械、电子、液压于一体的静压机床导轨浮动夹紧装置，该装置能对静压导轨进行可靠的夹紧，又能使夹紧前、后移动件的静压油膜和移动件位置不发生变化，有效地提高了机床的运动精度，从而进一步保证了机床的加工精度。
每个所述的夹紧板均包括球面垫4和球面压板5，所述球面垫4和球面压板5的接触面为圆球面；在夹紧状态下，所述球面压板5压紧在导轨上。
所述的球面压板5与导轨接触的面上，设有铜垫块6。铜垫块6的作用是减少导轨接触面的磨损损伤。
所述的串联活塞油缸2上设有夹紧进油口13和放松进油口14，所述的夹紧进油口13和放松进油口14通过油路与三位四通电磁换向阀10连接；所述的三位四通电磁换向阀10的进油口和回油口分别与油泵和油箱连接；所述的夹紧进油口13至三位四通电磁换向阀10的油路为夹紧油路；所述的放松进油口14至三位四通电磁换向阀10的油路为放松油路。
本发明的上述技术方案，既能均匀可靠地夹紧移动部件，又不会破坏机床导轨静压油膜，使得移动件17夹紧前、后的位置不发生变化，从而提高移动精度，保证了静压导轨的运动精度；而且还在液压油路中，根据机床动作采用了压力开关发出“夹紧”、“放松”信号；在电气上设置了动作互锁，
确保了机床切削加工零件的加工精度，且保证了夹紧装置的可靠性和机床的机械安全，极大地提高了机床加工产品质量，提高了机床的可靠性、安全性，节约了人力、物力，在技术、性能、结构上具有创新特色。
液压夹紧装置的控制：
液压夹紧装置的夹紧和放松是由三位四通电磁阀换向阀10控制的。电磁铁YVA得电，夹紧装置夹紧；电磁铁YVB得电，夹紧装置放松。
在机床操纵面板的按钮站上设有“夹紧”和“放松”选择按钮。
当导轨需要夹紧时，压力油从夹紧进油口13进入串联活塞油缸2下腔，推动活塞向上运动并带动夹紧杆3（夹紧杆3通过螺纹和活塞连接成一体），使上、下球面压板5以及铜垫块6联动，从而使移动件17夹紧在导轨上；
当导轨需要放松时，压力油从放松进油口14进入串联活塞油缸2上腔，推动活塞和夹紧杆3向下运动，使上、下球面压板5通过碟形弹簧7的弹性力均匀撑开，从而使移动件放松能够移动。
该液压夹紧装置根据移动部件的具体情况，可以在移动件上安装2～4个夹紧装置，以增加夹紧力。
该液压夹紧装置的设计，使移动件在各夹紧位置夹力可靠、均匀，方便了操作人员的操作，并且进一步提高了数控重型落地铣镗床工作时的可靠性、安全性和精度。保证了机床在加工过程中对零件的加工的精度。
如图3所示，串联活塞油缸是由油缸11和油缸12串联而成。
所述的夹紧油路和松开油路上各设置一个压力开关9。
设在所述夹紧油路上的压力开关9动作压力为4.2Mpa。
设在所述放松油路上的压力开关9动作压力为1MPa。
当选择按钮拨在“夹紧”挡时，夹紧装置进行相应的“夹紧”动作；夹紧动作完成后，串联在夹紧油路上的压力开关9检测到油路中工作压力达到或超过4.2Mpa时，发出信号，相应的“夹紧”的指示灯亮，提示夹紧完成。
当选择按钮拨在“放松”挡时，夹紧装置进行相应的“放松”动作，放松动作完成后，串联在夹紧油路上的压力开关9检测到油路中工作压力达到或小于1MPa时，发出信号，相应的“放松”的指示灯亮，提示放松完成。
上述技术方案方便了操作人员的操作。并且通过电气控制，进行机械部件的动作互锁，例如：
移动部件在没有“放松”的情况下不能对其进行运动操作；在移动件不需要移动情况下的切削加工，就要求控制移动部件在没有“夹紧”的情况下不能进行相关的切削加工操作。
通过上述互锁功能，保证了机床的机械安全和可靠性。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机床静压导轨夹紧装置，通过支座（1）固定在移动件（17）上，所述夹紧装置设有夹紧杆（3）以及两个夹紧板，其特征在于：所述的夹紧装置设有液压驱动机构，该液压驱动机构设有串联活塞油缸（2），所述的夹紧杆（3）与串联活塞油缸（2）的活塞连接；所述夹紧板中的其中之一，安装在夹紧杆（3）与串联活塞油缸（2）的活塞连接的相反一端上；所述的夹紧杆（3）穿过另一个夹紧板，该夹紧板安装在导轨与串联活塞油缸（2）之间。
2.按照权利要求1所述的机床静压导轨夹紧装置，其特征在于：每个所述的夹紧板均包括球面垫（4）和球面压板（5），所述球面垫（4）和球面压板（5）的接触面为圆球面；在夹紧状态下，所述球面压板（5）压紧在导轨上。
3.按照权利要求1所述的机床静压导轨夹紧装置，其特征在于：所述的球面压板（5）与导轨接触的面上，设有铜垫块（6）。
4.按照权利要求1所述的机床静压导轨夹紧装置，其特征在于：所述的串联活塞油缸（2）上设有夹紧进油口（13）和放松进油口（14），所述的夹紧进油口（13）和放松进油口（14）通过油路与三位四通电磁换向阀（10）连接；所述的三位四通电磁换向阀（10）的进油口和回油口分别与油泵和油箱连接；所述的夹紧进油口（13）至三位四通电磁换向阀（10）的油路为夹紧油路；所述的放松进油口（14）至三位四通电磁换向阀（10）的油路为放松油路。
5.按照权利要求4所述的机床静压导轨夹紧装置，其特征在于：所述的夹紧油路和松开油路上各设置一个压力开关（9）。
6.按照权利要求5所述的机床静压导轨夹紧装置，其特征在于：设在所述夹紧油路上的压力开关（9）动作压力为4.2Mpa。
7.按照权利要求5所述的机床静压导轨夹紧装置，其特征在于：设在所述放松油路上的压力开关（9）动作压力为1MPa。
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