CN201405203Y - 直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置 - Google Patents

直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置 Download PDF

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高明铭
童国荣
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Abstract

本实用新型提供了一种直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置，它由两个基座12和两个弹性变形元件7以及液压控制机构组成，弹性变形元件安装在基座的前端面上并形成一个内封闭式腔体8，腔体8上有一个油路通道11，该油路通道与液压控制机构连接。本装置的两个基座分别安装在主轴两侧，保持弹性变形元件外端面与主轴的侧面平行，彼此之间仅有微小的间隙。得令夹紧时，液压控制机构的换向阀导通，压力油注入腔体8中，弹性元件7向外鼓起抵在主轴1的侧面将主轴夹紧；松开时，腔体中的压力油回流出去，弹性元件复原。本装置结构简单，动态相应灵敏、可靠，特别适用对精密运动部件的夹紧。

Description

直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置
技术领域
本实用新型涉及的是对机床上运动部件的夹紧装置，具体涉及的是一种对机床主轴采用直线滚动导轨运动时实施夹紧的装置。
背景技术
夹紧机构是机械加工设备中必须的一个机构。传统的机床运动部件的夹紧装置一般采用摩擦原理，即在外力的作用下，通过零部件相互挤压而产生摩擦力来锁紧运动部件。图1示出的是一种典型的传统夹紧装置，它由压紧手柄、碟形弹簧和压板组成，夹紧时，扳动压紧手柄2压缩碟形弹簧4产生夹紧力，夹紧力挤压压板3并传递至运动部件1，使得压板3和运动部件1(如方主轴)及支承件(如液压润滑静压导轨5)紧紧挤压在一起，通过各部件之间的摩擦力将运动部件夹紧。这种夹紧装置在夹紧时，由于是相互挤压，夹紧力的直接作用必然导致运动部件及支承件产生弹性变形，甚至会使运动部件产生微量偏移(这种微量偏移在精密机床的主轴设计中是不允许的)，另外，由于夹紧过程是增大摩擦力的过程，因此适用于运动部件为滑动摩擦的场合。
近年来，直线滚动导轨技术发展很快，在很多场合，直线滚动导轨已经取代了滑动导轨，大幅度提高了机床运动部件的动态响应性能。而上述构造的夹紧装置不能用于对这种以直线滚动导轨为支撑的主轴实施夹紧，因为直线滚动导轨为滚动摩擦，摩擦系数很小，如果采用上述构造的夹紧装置，则要达到设计的夹紧要求，其夹紧力就非常大，而且由于存在这样一个夹紧外力作用在直线滚动导轨上，会造成滚动元件损坏或影响其寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置，使机床主轴部件在获得高灵敏动态响应性能的同时，能精确、可靠地将其夹紧。
实现上述目的的技术方案是：直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置，由两个基座和两个弹性变形元件以及液压控制机构组成。每个基座的前端面上各安装一个弹性变形元件，弹性变形元件和基座前端面之间形成内封闭式腔体，内封闭式腔体上有一个油路通道，该油路通道与液压控制机构连接。所述液压控制机构由一个换向阀和一个液压箱泵组成，所述油路通道与液压控制机构的换向阀出油口连接，换向阀的进油口和回油口与液压箱泵连接。
本夹紧装置的两个基座对称安装在运动主轴的两侧，夹紧时，换向阀得令导通，液压箱泵供给的液压油沿油路同时注入两个内封闭式腔体内，在液压力的作用下，两个弹性变形元件发生变形，向外鼓起，鼓起的弹性元件紧紧抵在主轴的两个侧面，将主轴紧紧抱住而夹紧；需要松开时，换向阀得令断开，切断压力油供给并打开回油口，密封腔体中的压力油解压并回流出去，弹性元件复原，主轴被松开。
本装置夹紧力的大小可通过改变密封腔体的大小，即通过改变弹性变形元件的形变面积大小来调整，也可以通过控制高压油液的压力高低来调整。
本实用新型结构简单，弹性变形元件的动态响应灵敏、可靠，夹紧动作对运动部件毫无损伤，特别适用对精密运动部件的夹紧。
附图说明
图1是一种现有夹紧装置的构造和使用状态示意图。
图2是本实用新型一个实施例的构造示意图。
图3是本实用新型另一个实施例的构造示意图。
图4是本实用新型的动作原理示意图。
图中：1.方主轴，2.夹紧手柄，3.压板，4.碟簧，5.液压润滑静压导轨，6.承载导向基座，7.弹性变形元件，8.密封腔体，10.调整垫，11.油路通道，12.基座，13.直线滚动导轨，14.二位四通换向阀，15.液压箱泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作近一步说明。
本实用新型直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置，由两个基座和两个弹性变形元件及液压控制机构组成。在图2所示的实施例中，弹性变形元件7的形状为正面是平面，背面为内凹，基座的前端面平整，弹性变形元件7的背面与基座的前端面紧密接触，两者之间形成内封闭式腔体8。
在图3所示的实施例中，弹性变形元件7是一个平面弹性板，基座12的前端中间内凹，平面弹性板盖装在基座12的前端面上并与基座12的内凹部分形成一个密封腔体8。
在图2和图3所示的实施例中，本装置的油路通道11位于基座12体内，通道的一端位于基座前端面上，与内封闭式腔体8连通，通道的另一端与外油路连通；外油路上安装有一个二位四通换向阀14，换向阀的进油口和回油口与一个液压箱泵15连接(如图4所示)。
本装置的两个基座12分别安装在主轴两侧的承载导向基座6上，保持弹性变形元件7的外端面与直线滚动导轨上主轴1的侧面平行，彼此之间仅有微小的间隙。固定该装置时，在基座12与承载导向基座6之间安装上调整垫10，用来调整弹性变形元件7与主轴1之间的间隙(如图2和图3所示)。
控制二位四通换向阀14的通、断来控制高压油液的进和出，实现夹紧和松开。需要夹紧时，系统发出指令，换向阀14导通，进油口打开，压力油通过基座12体内的油路通道11注入密封腔体8中，油压使得弹性变形元件7发生变形，向外鼓起，鼓起的弹性变形元件7紧紧抵在主轴1的两个侧面，将主轴1夹紧；得令松开时，进油口关闭，回油口打开，密封腔体8中的压力油解压并回流出去，弹性变形元件7复原(如图4所示)。

Claims (3)

1.一种直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置，其特征在于：由两个基座(12)和两个弹性变形元件(7)以及液压控制机构组成，所述每个基座(12)的前端面上各安装一个弹性变形元件(7)，弹性变形元件(7)和基座(12)前端面之间形成内封闭式腔体(8)，内封闭式腔体(8)上有一个油路通道(11)，该油路通道与液压控制机构连接；所述液压控制机构由一个换向阀(14)和一个液压箱泵(15)组成，所述油路通道(11)与液压控制机构的换向阀(14)出油口连接，换向阀的进油口和回油口与液压箱泵(15)连接。
2.按照权利要求1所述的直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置，其特征在于：所述弹性变形元件(7)的形状为正面是平面，背面为内凹，所述基座的前端面平整，弹性变形元件(7)的背面与基座(12)的前端面紧密接触，两者之间形成内封闭式腔体(8)。
3.按照权利要求1所述的直线滚动导轨式方主轴的夹紧装置，其特征在于：所述弹性变形元件(7)是一个平面弹性板，所述基座(12)的前端中间内凹，弹性板盖装在基座的前端面上并与基座的内凹部分形成一个内封闭式腔体(8)。
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