CN104476218A - 一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构 - Google Patents

一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开的卧式加工中心工作台的定位夹紧机构包括定位锥套、拉钉和定位锥座,定位锥套和拉钉安装在工作台台面的下部,定位锥套的下部设置有锥形内腔,拉钉的端部从锥形内腔内伸出,定位锥座安装在工作台滑座的上部,定位锥座的上部伸出工作台滑座,定位锥座的顶部设置有与定位锥套上的锥形内腔相匹配的锥形部,定位锥座的内腔与拉钉位置相应,定位锥座的内腔内设置有拉钉夹紧机构。本发明可实现现工作台的夹紧与定位一体化,避免工作台台面的扭曲;夹紧动作能够更加均匀地分布于工作台,有利于提高工作台的定位精度及装夹可靠性;同时可精简工作台的整体结构,大幅减少工作台加工成本,为后续卧式加工中心的结构改进预留宝贵的空间。

Description

一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构
技术领域
本发明涉及卧式加工中心工作台的紧固机构,具体是一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构。
背景技术
随着生产制造业的迅猛发展及新技术的不断出现,在机加工设备的加工能力不断提升的同时,对机床本身可靠性、精度都提出了更高的要求,另一方面,由于加工环境的限制、加工成本的提升,对机床的尺寸、结构简易度、可维修度乃至对机床结构成本亦有更高的要求,因此,不断革新技术,如何用改进结构以适应不断严苛的市场需求,成为机床行业从业者不得不考虑的一个问题。
卧式加工中心交换工作台的设计,一直受到工作台定位、夹紧机构的限制,无法做到工作台结构的简化,工作台定位精度亦受影响,进而影响工件装夹精度,最终导致工件加工精度无法得到提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足,提供一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,该定位夹紧机构可从根本上改善卧式加工中心工作台的定位精度及装夹可靠性,实现工作台的夹紧与定位一体化,并使工作台的整体结构更加精简,为后续卧式加工中心的结构改进预留宝贵的空间。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,包括定位锥套、拉钉和定位锥座,所述的定位锥套和所述的拉钉安装在工作台台面的下部,所述的定位锥套的下部设置有锥形内腔,所述的拉钉的端部从所述的锥形内腔内伸出,所述的定位锥座安装在工作台滑座的上部,所述的定位锥座的上部伸出所述的工作台滑座,所述的定位锥座的顶部设置有与所述的锥形内腔相匹配的锥形部,所述的定位锥座的内腔与所述的拉钉位置相应,所述的定位锥座的内腔内设置有拉钉夹紧机构。一个工作台需配备四个本发明定位夹紧机构。在工作台下落夹紧过程中:工作台下落的同时,定位锥座顶部的锥形部逐渐伸入定位锥套下部的锥形内腔内,当锥形部的表面与锥形内腔的表面贴合时,工作台的定位动作完成,与此同时,拉钉的端部伸入定位锥座的内腔中,被拉钉夹紧机构夹紧,从而完成工作台夹紧动作;在工作台抬起过程中:拉钉夹紧机构松开拉钉,拉钉退出定位锥座的内腔并上移,定位锥套与定位锥座分离,工作台抬起动作完成。
优选地,所述的拉钉夹紧机构包括活塞、顶轴和若干钢珠,所述的活塞的上部嵌设在所述的定位锥座的内腔中,所述的活塞的下部的外侧套设有定位套,所述的定位套安装在所述的工作台滑座上,所述的活塞内开设有与所述的拉钉位置相应的纵向通孔,所述的顶轴安装在所述的纵向通孔内,所述的顶轴的外侧套设有弹簧,所述的活塞的上部的内壁上沿其周向等距离间隔设置有若干径向通孔,每个所述的径向通孔内装有一个所述的钢珠,每个所述的径向通孔的孔深小于每个所述的钢珠的直径,所述的定位锥座的内壁上设置有与所述的若干径向通孔位置相应的环形的定位凹槽,所述的定位锥座与所述的活塞之间设置有第一油腔,所述的第一油腔与一夹紧油路相连通,所述的活塞与所述的工作台滑座之间设置有第二油腔,所述的第二油腔与一松开油路相连通,所述的活塞可由所述的夹紧油路和所述的松开油路驱动并沿所述的定位锥座和所述的定位套的内腔上下移动。上述拉钉夹紧机构的工作过程为:在工作台下落夹紧过程中,工作台的定位动作完成的同时,拉钉的端部伸入纵向通孔内并推动顶轴,顶轴再推动弹簧下移,夹紧油路供油,推动活塞下移,活塞下移的同时带动钢珠下移,钢珠位于宽径部的上方,将宽径部压紧,从而钢珠压紧拉钉,完成工作台夹紧动作;在工作台抬起过程中,松开油路供油,使活塞上移,推动钢珠上移,当钢珠的部分表面嵌入定位凹槽内时,松开拉钉,使拉钉从纵向通孔内退出并上移,工作台抬起,定位锥套与定位锥座分离,拉钉退出纵向通孔的同时,顶轴失去拉钉的下压力,在弹簧的作用下顶轴上移至初始位置。
优选地,所述的顶轴的顶端一体设置有环形凸檐,所述的活塞的内壁上一体设置有环形凸台,所述的环形凸台将所述的纵向通孔划分为上部通孔和下部通孔,所述的弹簧位于所述的上部通孔内。上部通孔可实现对弹簧更好的限位。
优选地,所述的拉钉的端部为宽径部,所述的宽径部与所述的上部通孔间隙配合。
优选地,所述的顶轴的底端的外侧安装有限位挡圈,用于限制顶轴的纵向位移。在工作台抬起时,顶轴在弹簧的作用下上移,限位挡圈可实现顶轴的纵向限位,防止顶轴上移过度并脱离纵向通孔。
优选地,所述的夹紧油路和所述的松开油路设置在所述的工作台滑座内。
优选地,所述的工作台滑座内设置有清洁气路,所述的清洁气路与所述的下部通孔相连通。在工作台夹紧和松开过程中,清洁气路可经下部通孔和上部通孔向机构内部持续吹气,起到气封作用,避免动作过程中杂物落入机构内,确保工作台夹紧和松开动作的顺利完成。
优选地,所述的定位锥套与所述的工作台台面之间设置有垫片。安装使用时可通过垫片来调整、避免四个定位夹紧机构的不等高现象,更好地保证工作台工作时的端面跳动精度。
优选地,所述的拉钉与所述的工作台台面通过螺钉固定连接,便于安装和拆卸。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明公开的卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,将工作台的定位机构和夹紧机构合二为一,首先,可实现工作台的夹紧与定位一体化,避免传统定位机构和夹紧机构中的定位点和夹紧点不统一所造成的工作台台面扭曲现象;其次,可改善传统夹紧机构中夹紧点因受结构限制而无法均匀分布于整个工作台的现状,使夹紧动作能够更加均匀地分布于工作台,有利于提高工作台的定位精度及装夹可靠性;再次,本发明可精简工作台的整体结构,在大幅减少工作台加工成本的同时,可为后续卧式加工中心的结构改进预留宝贵的空间。
附图说明
图1为工作台夹紧时本发明的结构示意图;
图2为工作台松开时本发明的结构示意图;
图3为本发明安装后效果图;
图4为移除工作台台面后的图3的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示,一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,包括定位锥套1、拉钉2和定位锥座3,定位锥套1和拉钉2安装在工作台台面7的下部,定位锥套1与工作台台面7之间设置有垫片4,拉钉2与工作台台面7通过8个螺钉5固定连接,定位锥套1的下部设置有锥形内腔11,拉钉2的端部从锥形内腔11内伸出,定位锥座3安装在工作台滑座8的上部,定位锥座3的上部伸出工作台滑座8,定位锥座3的顶部设置有与定位锥套1上的锥形内腔11相匹配的锥形部31,定位锥座3的内腔与拉钉2位置相应,定位锥座3的内腔内设置有拉钉夹紧机构。
拉钉夹紧机构包括活塞61、顶轴62和6个钢珠63,活塞61的上部嵌设在定位锥座3的内腔中,活塞61的下部的外侧套设有定位套64,定位套64安装在工作台滑座8上,活塞61内开设有与拉钉2位置相应的纵向通孔611,顶轴62安装在纵向通孔611内,顶轴62的底端的外侧安装有限制顶轴62的纵向位移的限位挡圈621,顶轴62的顶端一体设置有环形凸檐622,活塞61的内壁上一体设置有环形凸台612,环形凸台612将纵向通孔611划分为上部通孔613和下部通孔614,弹簧65位于上部通孔613内,拉钉2的端部为宽径部21,宽径部21与上部通孔613的间隙配合,顶轴62的外侧套设有弹簧65,弹簧65位于上部通孔613内,工作台滑座8内设置有夹紧油路81、松开油路82和清洁气路83,清洁气路83与下部通孔614相连通,夹紧油路81与上部通孔613相连通,松开油路82与下部通孔614相连通,活塞61可由夹紧油路81和松开油路82驱动并沿定位锥座3和定位套64的内腔上下移动。
活塞61的上部的内壁上沿其周向等距离间隔设置有6个径向通孔615,每个径向通孔615内装有一个钢珠63,每个径向通孔615的孔深小于每个钢珠63的直径,定位锥座3的内壁上设置有与6个径向通孔615位置相应的环形的定位凹槽32,定位锥座3与活塞61之间设置有第一油腔616,第一油腔616与夹紧油路81相连通,活塞61与工作台滑座8之间设置有第二油腔617,第二油腔617与松开油路82相连通。
在工作台下落夹紧过程中:工作台下落的同时,定位锥座3顶部的锥形部31逐渐伸入定位锥套1下部的锥形内腔11内,当锥形部31的表面与锥形内腔11的表面贴合时,工作台的定位动作完成,与此同时,拉钉2的端部伸入纵向通孔611内并推动顶轴62,顶轴62再推动弹簧65下移,夹紧油路81供油,推动活塞61下移,活塞61下移的同时带动钢珠63下移,钢珠63位于宽径部21的上方,将宽径部21压紧,从而钢珠63压紧拉钉2,完成工作台夹紧动作;在工作台抬起过程中:松开油路82供油,使活塞61上移,推动钢珠63上移,当钢珠63的部分表面嵌入定位凹槽32内时,松开拉钉2,使拉钉2从纵向通孔611内退出并上移,工作台抬起,定位锥套1与定位锥座3分离,拉钉2退出纵向通孔611的同时,顶轴62失去拉钉2的下压力,在弹簧65的作用下顶轴62上移至初始位置。

Claims (9)

1.一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于包括定位锥套、拉钉和定位锥座,所述的定位锥套和所述的拉钉安装在工作台台面的下部,所述的定位锥套的下部设置有锥形内腔,所述的拉钉的端部从所述的锥形内腔内伸出,所述的定位锥座安装在工作台滑座的上部,所述的定位锥座的上部伸出所述的工作台滑座,所述的定位锥座的顶部设置有与所述的锥形内腔相匹配的锥形部,所述的定位锥座的内腔与所述的拉钉位置相应,所述的定位锥座的内腔内设置有拉钉夹紧机构。
2.根据权利要求1所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的拉钉夹紧机构包括活塞、顶轴和若干钢珠,所述的活塞的上部嵌设在所述的定位锥座的内腔中,所述的活塞的下部的外侧套设有定位套,所述的定位套安装在所述的工作台滑座上,所述的活塞内开设有与所述的拉钉位置相应的纵向通孔,所述的顶轴安装在所述的纵向通孔内,所述的顶轴的外侧套设有弹簧,所述的活塞的上部的内壁上沿其周向等距离间隔设置有若干径向通孔,每个所述的径向通孔内装有一个所述的钢珠,每个所述的径向通孔的孔深小于每个所述的钢珠的直径,所述的定位锥座的内壁上设置有与所述的若干径向通孔位置相应的环形的定位凹槽,所述的定位锥座与所述的活塞之间设置有第一油腔,所述的第一油腔与一夹紧油路相连通,所述的活塞与所述的工作台滑座之间设置有第二油腔,所述的第二油腔与一松开油路相连通,所述的活塞可由所述的夹紧油路和所述的松开油路驱动并沿所述的定位锥座和所述的定位套的内腔上下移动。
3.根据权利要求2所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的顶轴的顶端一体设置有环形凸檐,所述的活塞的内壁上一体设置有环形凸台,所述的环形凸台将所述的纵向通孔划分为上部通孔和下部通孔,所述的弹簧位于所述的上部通孔内。
4.根据权利要求3所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的拉钉的端部为宽径部,所述的宽径部与所述的上部通孔间隙配合。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的顶轴的底端的外侧安装有限位挡圈,用于限制顶轴的纵向位移。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的夹紧油路和所述的松开油路设置在所述的工作台滑座内。
7.根据权利要求3或4所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的工作台滑座内设置有清洁气路,所述的清洁气路与所述的下部通孔相连通。
8.根据权利要求1所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的定位锥套与所述的工作台台面之间设置有垫片。
9.根据权利要求1所述的一种卧式加工中心工作台的定位夹紧机构,其特征在于所述的拉钉与所述的工作台台面通过螺钉固定连接。
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