[發(fā)明專利]閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)及其雙向活塞夾緊機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810013253.7
• 申請(qǐng)日: 2008-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN101362293A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭鑫;張繼昌;徐永明;王穎;蘭軍;楊天博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中捷機(jī)床有限公司
• 主分類號(hào): B23Q1/25
• 分類號(hào): B23Q1/25
• 代理公司: 沈陽(yáng)科威專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 崔紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械制造設(shè)備，即機(jī)床中的閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)和夾緊機(jī)構(gòu)。

技術(shù)背景

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向是高速、高扭矩、高承載的“三高”趨勢(shì)，而對(duì)作為機(jī)床重要組成部分——導(dǎo)軌的要求也在不斷的提高：精度高、剛性及承載能力大、摩擦系數(shù)低。因此，作為目前最為常用的傳統(tǒng)型的鑲鋼貼塑導(dǎo)軌副、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌等均不能完全的滿足上述要求，逐漸退出了現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)師們的首選范圍。而新型重載直線導(dǎo)軌雖然可以滿足機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)的需求，但是卻難以滿足數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)環(huán)型導(dǎo)軌的要求。因此，基于靜壓原理具有承載能力高、摩擦系數(shù)極小、剛性大、精度保持性好等諸多優(yōu)點(diǎn)的各種導(dǎo)軌越來越多的應(yīng)用到現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計(jì)當(dāng)中。特別是大、中型數(shù)控機(jī)床，由于用戶對(duì)機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的承載能力、轉(zhuǎn)速等要求越來越高，所以能大大增加承載能力、減小摩擦系數(shù)的靜壓結(jié)構(gòu)成為了首選。目前，現(xiàn)代大、中型數(shù)控機(jī)床應(yīng)用靜壓原理回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，采用的均為開式靜壓結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)解決了傳統(tǒng)導(dǎo)軌遇到的承載能力低、摩擦系數(shù)大的問題，但是，由于其承受偏載能力差，并且無法控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)靜壓浮起時(shí)的浮起量，導(dǎo)致其加工精度得不到保證，從而遇到了設(shè)計(jì)瓶頸，使許多設(shè)計(jì)師對(duì)其望而卻步。

另外，傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)應(yīng)用的內(nèi)置式的碟簧夾緊、液壓松開的夾緊器，雖然因?yàn)閵A緊力大且可靠，而被廣泛應(yīng)用至今，但是由于其需要占用太多的環(huán)行導(dǎo)軌空間，大大減少了靜壓導(dǎo)軌的靜壓承載面積，嚴(yán)重影響了靜壓導(dǎo)軌的承載性能。而如將此種原理應(yīng)用于外置式夾緊器，又由于其體積過大而不被大家看好。現(xiàn)有的外置式單向柱塞夾緊器，在夾緊后，由于兩金屬間的擴(kuò)散現(xiàn)象，造成兩接觸面粘合，導(dǎo)致松開困難，而很少被采用。因此，現(xiàn)代大、中型數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)急需一種不占用內(nèi)部空間(外置式)，并且夾緊松開可靠的夾緊器來替代現(xiàn)有夾緊器，解決目前存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種有雙向活塞夾緊機(jī)構(gòu)的閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)，解決了大、中型數(shù)控機(jī)床決開式靜壓結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)無法控制靜壓浮起時(shí)浮起量的問題。

這種有雙向活塞夾緊機(jī)構(gòu)的閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)，裝備在大、中型數(shù)控機(jī)床上，包括由液壓泵站供油的多頭泵，活塞驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于工作臺(tái)回轉(zhuǎn)臺(tái)體下部圓柱與大齒圈的內(nèi)孔采用同軸基孔制間隙配合，將大齒圈固定在工作臺(tái)上并共同落在滑座上，具有較高平面度和光潔度的大齒圈底面與滑座上加工有靜壓油腔的上表面組成壓力相反的導(dǎo)軌副；在大齒圈外周凸出工作臺(tái)的空隙中間隔地設(shè)置壓板和雙向活塞夾緊器，壓板與鑲在其上的靜壓塊有對(duì)接的靜壓油腔，滑座上靜壓油腔與壓板上的靜壓油腔都與定量式多頭泵的出油管連通，壓板與滑座分別給導(dǎo)軌副上、下表面提供靜壓油；雙向活塞夾緊器的上、下部安置在大齒圈的上方和下方，每個(gè)夾緊器有六個(gè)活塞；由齒輪減速箱組成的驅(qū)動(dòng)裝置安裝在滑座側(cè)面，驅(qū)動(dòng)裝置的兩個(gè)齒輪與大齒圈嚙合，傳遞扭矩，驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)。

為解決傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)承受偏載能力差、摩擦力大難于高速回轉(zhuǎn)、浮起高度不受控制的問題，本發(fā)明閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)用了定量式靜壓原理，在作為回轉(zhuǎn)環(huán)型導(dǎo)軌副一部分的大齒圈上表面安裝了壓扳，為回轉(zhuǎn)臺(tái)增加了約束，減少了它的自由度，使其僅剩下回轉(zhuǎn)方向上的一個(gè)自由度；并且在壓板上鑲了帶有靜壓腔的銅板，形成閉式靜壓結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)內(nèi)大齒圈上、下表面的靜壓油壓力是隨回轉(zhuǎn)臺(tái)上的工件負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)、自行調(diào)節(jié)的，因此無論回轉(zhuǎn)臺(tái)的負(fù)荷大小、是否偏載，大齒圈上、下表面都能夠同時(shí)承受靜壓油的均等壓力；工作臺(tái)下部圓柱支撐面形成的靜壓力主要用來抵消回轉(zhuǎn)工作臺(tái)本身及工件的重量，而上支撐面的壓板及其產(chǎn)生的靜壓力則用來阻止回轉(zhuǎn)臺(tái)的隨意上升，使回轉(zhuǎn)臺(tái)的浮起量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。閉式靜壓結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的特點(diǎn)在于，不僅具備了傳統(tǒng)開式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)承載能力大、摩擦系數(shù)小、剛性高、精度保持性好等優(yōu)點(diǎn)，還因其閉式結(jié)構(gòu)而增加了承受偏載能力強(qiáng)、浮起高度穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，使安裝該工作臺(tái)的大、中型數(shù)控加工機(jī)床增大了承載能力、提高了加工精度，并為回轉(zhuǎn)臺(tái)的重載后的高速、平穩(wěn)地回轉(zhuǎn)留下了充足的空間。

在各個(gè)壓板之間的空間放置對(duì)稱四個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)。各夾緊機(jī)構(gòu)分為上、下兩個(gè)夾緊器，每個(gè)夾緊器擁有三個(gè)活塞，夾緊器體中有油路可以使壓力油到達(dá)每個(gè)活塞的上、下兩個(gè)受力面。當(dāng)需夾緊時(shí)，上、下夾緊器的活塞受油壓同時(shí)向外伸出，分別夾緊大齒圈的上、下表面；當(dāng)需松開時(shí)，活塞受壓縮回，回轉(zhuǎn)臺(tái)即可自由回轉(zhuǎn)。夾緊機(jī)構(gòu)夾緊時(shí)安全可靠，作業(yè)時(shí)精確穩(wěn)定。由于此夾緊器安裝在工作臺(tái)外圍，還給機(jī)床的安裝與維修提供了有利條件，減少了工時(shí)，降低了成本。

附圖說明

圖1是閉式靜壓回轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖2是閉式靜壓回轉(zhuǎn)臺(tái)靜壓結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖3是雙向活塞夾緊器結(jié)構(gòu)剖面示意圖；