CN104128806B - 回转工作台刹紧装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种回转工作台刹紧装置，其特征在于，包括上压板、下压板，所述上压板与所述下压板相对设置，所述上压板与下压板之间的间隙内设置有刹紧环；所述上压板包括上压板弹性装置和上压板推动装置，所述上压板弹性装置设置在所述上压板底面，所述上压板推动装置能够推动上压板弹性装置产生变形。所述下压板包括下压板弹性装置和下压板推动装置，所述下压板弹性装置设置在所述下压板顶面，所述下压板推动装置能够推动下压板弹性装置产生变形。上、下推动装置同时推动上、下弹性装置，使其压紧设置于两者之间并与工作台转台固定连接的刹紧环对工作台的旋转精度无影响，也减小了对工作台的刚性要求。其拆卸调整方便，寿命长，成本低。

Description

回转工作台刹紧装置

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及高精度回转工作台刹紧装置。

背景技术

在数控回转工作台承重旋转时，转台承受很大的旋转惯性，为了使转台停止转动并保证优良的精度分度，就必须拥有完善的刹紧装置。

目前，常见的刹紧方式有：通过刹紧工作台主轴或蜗轮轴，在工作台主轴、蜗轮轴外圆增加机械加紧、液压或气压加紧机构；直接刹紧蜗杆；采用四周环抱的方式刹紧转台。

第一种刹紧机构对工作台主轴或蜗轮轴的刚性要求高，刹紧过程中对工作台的主轴(工作台主轴指的是将蜗轮转动传递至工作台回转的连接轴，此部分还承担工作台中心的定心作用)或蜗轮轴有一定的磨损，长时间使用后维修频率增加，并且维修时需要将整个部组拆卸，维修和调整不方便。同时增大了转台机构内部的空间尺寸，降低了转台和滑座的刚性。

第二种刹紧机构对蜗轮和蜗杆的间隙要求很高，尤其会增加铜制蜗轮的磨损，并且对与蜗杆连接的电机堵转扭矩要求较大。通过增大电机型号提高电机堵转扭矩又会增加成本。

第三种刹紧机构依靠直接刹紧转台来实现，其对转台铸件材料和加工要求较高，长时间使用后导致转台磨损量过大无法修复，需要更换转台，增加成本。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种回转工作台刹紧装置，回转工作台刹紧装置，其特征在于，包括上压板、下压板，所述上压板与所述下压板相对设置，所述上压板与下压板之间的间隙内设置有刹紧环；

所述上压板包括上压板弹性装置和上压板推动装置，所述上压板弹性装置设置在所述上压板底面，所述上压板推动装置能够推动上压板弹性装置产生变形；

所述下压板包括下压板弹性装置和下压板推动装置，所述下压板弹性装置设置在所述下压板顶面，所述下压板推动装置能够推动下压板弹性装置产生变形；

所述上压板推动装置与所述下压板推动装置同步运动。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板和所述下压板具有多个且相同数量的上压板推动、上压板弹性装置、下压板推动装置和所述下压板弹性装置。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板与下压板之间的间隙内未设置刹紧环的部分具有垫板。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板推动装置包括上压板活塞槽和上压板活塞，所述上压板活塞设置在所述上压板活塞槽中，所述上压板弹性装置设置在所述上压板活塞槽的开口处；所述下压板推动装置包括下压板活塞槽和下压板活塞，所述下压板活塞设置在所述下压板活塞槽中，所述下压板弹性装置设置在所述下压板活塞槽的开口处。

本发明提供的回转工作台刹紧装置具有优良的分度精度，在数控系统的夹紧或松开的指令下完成对工作台转台的夹紧，夹紧力的大小通过对旋转质量的惯性和摩擦系数选择完成。液压压力大小与活塞的横截面积匹配，对于不同质量的转台仅调节活塞横截面积即可。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板弹性装置为上压板弹簧片，所述下压板弹性装置为下压板弹簧片，所述上压板弹簧片与所述下压板弹簧片长度相同并且相对设置。

在活塞与刹紧环之间增加的弹簧片在卸荷情况下会自动回弹，保证无需刹紧时刹紧环和刹紧装置之间无摩擦，从而提高了使用寿命。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板还包括上压板油路，所述上压板油路与所述上压板活塞槽连通，所述下压板还包括下压板油路，所述下压板油路与所述下压板活塞槽连通。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板油路和所述下压板油路通过总油路连接；通过所述总油路注油时，所述上压板活塞向下移动顶紧所述上压板弹簧片，同步地，所述下压板活塞向上移动顶紧所述下压板弹簧片。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板弹簧片与所述下压板弹簧片之间形成的间隙中填装压板，所述压板将所述上压板弹簧片的一端与所述上压板固定，所述压板将所述下压板弹簧片的一端与所述下压板固定。

在本发明的一些实施方式中，所述上压板弹簧片的另一端不与所述上压板固定，所述下压板弹簧片的另一端不与所述下压板固定。上压板弹簧和下压板弹簧在活塞的推动下可以最大限度的产生变形，并且在未受力的情况下可以更快的恢复到原位置。

在本发明的一些实施方式中，所述刹紧环包括竖直端和水平端，所述水平端设置于所述上压板弹簧与所述下压板弹簧之间。

本发明提供的回转工作台刹紧装置结构紧凑。当接收到数控系统的夹紧指令时，主液压站供油，在油压的作用下，上、下推动装置同时推动上、下弹性装置，使其压紧设置于两者之间并与工作台转台固定连接的刹紧环。本装置的刹紧力不直接施加于工作台，对工作台的旋转精度无影响，也减小了对工作台的刚性要求。本回转工作台刹紧装置的刹紧力均匀，拆卸调整方便，寿命长，成本低

附图说明

图1为本发明一实施方式的回转工作台刹紧装置结构示意图；

图2为本发明一实施方式推动装置、弹性装置以及刹紧环配合的结构示意图；

图3为本发明一实施方式的回转工作台刹紧装置在转台滑座四周布局示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一实施方式的回转工作台刹紧装置包括刹紧环1、上压板2、下压板3。上压板2与下压板3相对设置，并且两者之间具有间隙。刹紧环1的横截面为“L”型，刹紧环1的竖直端101与回转工作台固定连接，刹紧环1的水平端102进入上压板2与下压板3的间隙内，刹紧环1与回转工作台同步转动。

上压板2的底部具有向内凹陷的上压板活塞槽204。上压板弹簧片202固定在上压板2底部，上压板弹簧片202将上压板活塞槽204的开口封闭。上压板活塞201可移动的设置在上压板活塞槽204内，上压板活塞201的长度L1与上压板活塞槽204的长度M1相同，上压板活塞201的高度L2小于上压板活塞槽204的高度M2。上压板油路203与上压板活塞槽204的顶部连通。在数控系统的控制下，液压油经上压板油路203进入上压板活塞槽204时(注油时)，在油压的作用下，上压板活塞201的上表面受到压力作用，上压板活塞201向下移动，其下表面顶紧在上压板弹簧片202上，上压板弹簧片202受到挤压而产生变形向下凸起。当回油时，上压板活塞201在上压板弹簧片202的弹性作用下恢复到原位置，上压板活塞201与上压板弹簧片202略微接触。

本领域技术人员应当能够知道，本实施方式中的弹簧片202可以用其他弹性装置代替。本实施方式中的上压板活塞201可以使用直径与上压板活塞槽204长度相同的钢球代替，其不容易达到高标准的密封要求，而且与上压板弹簧片202将由面接触改变为点接触，这可能会影响到本发明的实施效果，但不影响本发明构思的实现。

同样的，下压板3的底部具有向内凹陷的下压板活塞槽304。下压板弹簧片302固定在下压板3顶部，下压板弹簧片302将下压板活塞槽304的开口封闭。下压板活塞301可移动的设置在下压板活塞槽304内，下压板活塞301的长度L3与下压板活塞槽304的长度M3相同，下压板活塞301的高度L4小于下压板活塞槽304的高度M4。下压板油路303与下压板活塞槽304的底部连通。当通过下压板油路303向下压板活塞槽304注油时，在油压的作用下，下压板活塞301的下表面受到压力作用，下压板活塞301上表面顶紧在下压板弹簧片302上，下压板弹簧片303受到挤压而产生变形向上凸起。当回油时，下压板活塞301在下压板弹簧片302的弹性作用下恢复到原位置，下压板活塞301与下压板弹簧片302略微接触。需要说明的是，上压板活塞201和下压板活塞301上设置有密封与耐磨性能极佳的优质进口滑环密封圈，加工过程中严格控制密封槽的精度和上压板活塞槽204与下压板活塞槽304的形状公差和粗糙度。

如图1和图2所示，刹紧环1的水平端102进入上压板2和下压板3的间隙中，并位于如上所述的上压板弹簧片202和下压板弹簧片302之间，上压板弹簧片202和下压板弹簧片302的长度相同。当刹紧环1的水平端102的长度远远小于两弹簧片的长度时，上压板弹簧片202和下压板弹簧片302之间会存在空隙。当上压板弹簧片202和下压板弹簧片302被压紧时，存在空隙的部分极易因压力过大而产生过量变形，导致上压板弹簧片202和下压板弹簧片302不能恢复。为了解决这一问题，可以在上压板弹簧片202和下压板弹簧片302的空隙中设置压板4，压板4的高度H1与刹紧环1的水平端102的高度H2相同或者略大。当填装了压板4时，可以在压板上设置沉头螺钉，将上压板弹簧片202和下压板弹簧片302通过压板4有效的固定在上压板2和下压板3上，两弹簧片的前端(如图1所示的左侧)无固定，为弹簧片向下变形提供变形空间。在如图1所示的实施方式中，压板4为两块，其高度可以根据刹紧环1的高度H2进行调节，但压板4的高度略大于刹紧环1的高度的设置方式效果更好，其可以使上压板弹簧片202和下压板弹簧片302与刹紧环1之间在未刹紧状态下具有0.5mm的间隙，不影响未刹紧状时刹紧环1的转动。

如图1所示，上压板2和下压板3未设置加紧刹紧环1的位置具有垫板5。垫板5填补了上压板2与下压板3之间的空隙，使整个刹紧装置处于密封状态。总油管6穿过下压板3、垫板5进入上压板2，将上压板2的上压板油路203与下压板3的下压板油路303连通。在数控系统控制下，向总油管6注入液压油时，能够保证上压板活塞201顶部和下压板活塞301底部受到的压力相同，从而使上压板弹簧片202和下压板弹簧片302同时对刹紧环1施加方向相反，大小相等的压力，刹紧环1基本不会变形。这种设置降低了对工作台精度和刚性的要求。

需要说明的是，刹紧环1的水平端102可以延长。当刹紧环1的水平端102的长度远大于上压板弹簧片202和下压板弹簧片302时，可以在上压板2和下压板3横向相对的设置多个如上所述加紧装置，并且使总油管6与所有压板油管连通，同时对其注油，以保证弹簧片对刹紧环1施加的压力大小相等。在实际安装时可能存在误差，靠一对上压板活塞201和下压板活塞301分别推动上压板弹簧片202和下压板弹簧片302对刹紧环1进行刹紧可能会出现点受力的情况，设置多对活塞推动弹簧片刹紧，可以有效的避免点接触或将点接触转化为面接触，减小活塞的磨损，提高刹紧装置的寿命以及可靠性。

如图3所示，本发明一实施方式的回转工作台刹紧装置7在工作台8四周布局示意图。在本发明的实施方式中，四个回转工作台刹紧装置7两两相对的安装在圆形工作台8的外圆面，并且四个回转工作台刹紧装置7通过一条总油路连通。当注油时，回转工作台刹紧装置7会同时对工作台8刹紧，其克服工作台与工件旋转惯性的能力优秀，能够提高回转工作台的定位精度。当然，这种回转工作台刹紧装置可以超过四个，但其数量应为偶数，并且在回转工作台8外圆面两两相对的设置。

以上对本发明的各种实施例进行了详细说明。本领域技术人员将理解，可在不偏离本发明范围(由所附的权利要求书限定)的情况下，对实施方案进行各种修改、改变和变化。对权利要求范围的解释应从整体解释且符合与说明一致的最宽范围，并不限于示例或详细说明中的实施范例。

Claims (10)

1.回转工作台刹紧装置，其特征在于，包括：

上压板，所述上压板包括设置在其底面的上压板弹性装置以及能够推动所述上压板弹性装置产生变形的上压板推动装置；

与所述上压板相对设置的下压板，所述下压板包括设置在其顶面的下压板弹性装置以及能够推动所述下压板弹性装置产生变形的下压板推动装置；

所述上压板推动装置与所述下压板推动装置同步运动；

设置于所述上压板弹性装置与下压板弹性装置之间的一部分间隙内的刹紧环，所述刹紧环的长度小于所述上压板弹性装置和所述下压板弹性装置；

设置于所述上压板弹性装置和所述下压板弹性装置之间另一部分间隙内的压板，所述压板的高度大于所述刹紧环的高度。

2.根据权利要求1所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板和所述下压板具有多个且数量相同的上压板推动装置、上压板弹性装置、下压板推动装置和所述下压板弹性装置。

3.根据权利要求2所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板与下压板之间的间隙内未设置刹紧环的部分具有垫板。

4.根据权利要求1或3所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板推动装置包括上压板活塞槽和上压板活塞，所述上压板活塞设置在所述上压板活塞槽中，所述上压板弹性装置设置在所述上压板活塞槽的开口处；所述下压板推动装置包括下压板活塞槽和下压板活塞，所述下压板活塞设置在所述下压板活塞槽中，所述下压板弹性装置设置在所述下压板活塞槽的开口处。

5.根据权利要求4所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板弹性装置为上压板弹簧片，所述下压板弹性装置为下压板弹簧片，所述上压板弹簧片与所述下压板弹簧片长度相同并且相对设置。

6.根据权利要求5所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板还包括上压板油路，所述上压板油路与所述上压板活塞槽连通，所述下压板还包括下压板油路，所述下压板油路与所述下压板活塞槽连通。

7.根据权利要求6所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板油路和所述下压板油路通过总油路连接；通过所述总油路注油时，所述上压板活塞向下移动顶紧所述上压板弹簧片，同步地，所述下压板活塞向上移动顶紧所述下压板弹簧片。

8.根据权利要求7所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板弹簧片与所述下压板弹簧片之间形成的间隙中填装压板，所述压板将所述上压板弹簧片的一端与所述上压板固定，所述压板将所述下压板弹簧片的一端与所述下压板固定。

9.根据权利要求8所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述上压板弹簧片的另一端不与所述上压板固定，所述下压板弹簧片的另一端不与所述下压板固定。

10.根据权利要求9所述的回转工作台刹紧装置，其特征在于，所述刹紧环包括竖直端和水平端，所述水平端设置于所述上压板弹簧片与所述下压板弹簧片之间。