一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置制造方法
【专利摘要】本发明公开的数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其驱动机构安装在回转体上，夹紧机构包括锁紧轴、连接套和锁紧套，连接套固定在工作台的底部，锁紧轴的一端固定在工作台上，锁紧轴的另一端与驱动机构相连接，锁紧套套设在锁紧轴的另一端的外侧，锁紧轴的外周面上设置有第一锥面，锁紧套的上端内周面上设置有与第一锥面相配合的倾角相同的第二锥面，锁紧套的上端外周面上设置有第三锥面，连接套的内周面上设置有与第三锥面相配合的倾角相同的第四锥面，第三锥面与第四锥面之间具有间隙。本发明具有结构简单、安装方便的特点，能够有效避免因压力集中而造成的工作台变形、位置变动等问题，提高机床加工精度。
【专利说明】-种数控加工中心回转工作台的夹紧装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数控加工中心回转工作台的紧固装置，具体是一种数控加工中心回转 工作台的夹紧装置。
【背景技术】
[0002] 数控加工中心作为衡量一个国家科技发展水平的重要标志，一直是各国争相研究 的热点，其工作效率、可靠性等方面的提高，对于提升企业自身的竞争实力尤为重要。回转 工作台主要包括工作台和安装在工作台下方的回转体两部分，夹紧装置作为数控加工中心 回转工作台的重要组成部分，其结构、性能的优劣将直接影响机床的可靠性和加工精度。
[0003] 回转工作台的夹紧装置一般采用机械和液压两种夹紧方式，但是随着数控系统的 迅猛发展，手动机械的夹紧方式逐渐被液压夹紧方式所替代。目前，一些采用液压夹紧方式 的夹紧装置，通过油缸和夹紧装置的径向锁紧来夹紧工作台，其油缸和夹紧装置往往安装 在工作台的中心孔内。这种位于工作台中心孔内的径向夹紧装置，会由于油缸压力集中而 造成工作台中心处变形，同时工作台在松开或夹紧时易产生位置变动，影响机床加工精度。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种数控加工中心回 转工作台的夹紧装置，该夹紧装置具有结构简单、安装方便的特点，能够有效避免因压力集 中而造成的工作台变形、位置变动等问题，提高机床加工精度。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种数控加工中心回转工作台的 夹紧装置，包括夹紧机构和驱动机构，所述的驱动机构安装在所述的回转体上，所述的夹紧 机构包括锁紧轴、连接套和锁紧套，所述的连接套固定在所述的工作台的底部，所述的锁紧 轴的一端固定在工作台上，所述的锁紧轴的另一端与所述的驱动机构相连接，所述的锁紧 套套设在所述的锁紧轴的另一端的外侧，所述的锁紧套可径向胀大并锁紧工作台，所述的 锁紧轴的外周面上设置有第一锥面，所述的锁紧套的上端内周面上设置有与所述的第一锥 面相配合的第二锥面，所述的锁紧套的上端外周面上设置有第三锥面，所述的连接套的内 周面上设置有与所述的第三锥面相配合的第四锥面，所述的第一锥面和所述的第二锥面的 倾角相同，所述的第三锥面和所述的第四锥面的倾角相同，松开工作台时所述的第三锥面 与所述的第四锥面之间具有间隙，使用时，驱动机构带动夹紧机构上下移动，通过第一锥面 和第二锥面以及第三锥面与第四锥面的配合，实现夹紧机构对工作台的夹紧或松开。
[0006] 在数控加工中心安装使用时，需在工作台与回转体之间均匀装配四套本发明夹紧 装置。需要夹紧工作台时，驱动机构带动锁紧轴向下运动，锁紧轴上的第一锥面与锁紧套上 的第二锥面接触并贴合，锁紧轴方向向下的作用力经第一锥面传递给锁紧套，使锁紧套径 向胀开，锁紧套上的第三锥面和连接套上的第四锥面接触并贴合，锁紧套将作用力传递给 连接套，通过锁紧套实现对连接套的夹紧，进而实现对工作台的夹紧；需要松开工作台时， 驱动机构带动锁紧轴向上运动，锁紧套径向缩紧，连接套与锁紧套分离，工作台松开。
[0007] 优选地，所述的驱动机构包括活塞轴和开设有中心孔的缸盖，所述的缸盖固定在 所述的回转体上，所述的活塞轴的一端穿过所述的中心孔与所述的锁紧轴通过螺钉连接， 所述的活塞轴的另一端一体设置有环形凸台，所述的环形凸台与所述的缸盖之间设置有环 形油腔，所述的环形油腔与设置在所述的回转体上的供油孔相连通，所述的活塞轴与所述 的回转体之间安装有弹簧。回转体上的供油孔供油时，液压油进入环形油腔内，对活塞轴产 生压力，活塞轴向下运动并压缩弹簧的同时，带动锁紧轴向下运动；回转体上的供油孔卸油 时，活塞轴因缺少压力而被弹簧机械弹开，从而带动锁紧轴向上运动。
[0008] 优选地，所述的锁紧套包括锁紧块和套设在锁紧块外侧的弹性圈，所述的弹性圈 的侧壁上开设有缺口，所述的弹性圈自所述的缺口处断开，所述的锁紧块由合抱在所述的 锁紧轴上的多片锁紧片组成，每片所述的锁紧片的上端的内侧设置有第一斜面，所述的多 片锁紧片上的第一斜面即围成所述的第二锥面，所述的多片锁紧片等间隙间隔设置在所述 的锁紧轴的外侧。锁紧块为由多片锁紧片组成的花瓣式结构，可实现工作台的快速夹紧和 松开，且拆装维修方便。
[0009] 优选地，每片所述的锁紧片的底部的内侧设置有第二斜面，所述的多片锁紧片上 的第二斜面围成第五锥面，所述的锁紧轴的底端外周面上设置有与所述的第五锥面相配合 的第六锥面，所述的第五锥面和所述的第六锥面相贴合。第五锥面与第六锥面的设计与配 合，可增大锁紧轴与锁紧套的接触面积，使锁紧套的受力面积增大，有利于提高工作台夹紧 和松开动作的速度、稳定性和可靠性。
[0010] 优选地，每片所述的锁紧片的底部的外侧设置有凸檐，所述的缸盖的上部设置有 环形凹槽，所述的环形凹槽的外径大于所述的锁紧块的底部的外径，锁紧套径向胀大时，所 述的凸檐伸到所述的环形凹槽中。环形凹槽可实现对锁紧套的更好的定位，提高工作台夹 紧或松开动作的可靠性。
[0011] 优选地，该夹紧装置还包括气源通路，所述的气源通路由相连通的第一通气孔和 第二通气孔组成，所述的第一通气孔设置在所述的锁紧轴内，所述的第二通气孔设置在所 述的活塞轴内。工作台松开时，可通过气源通路向夹紧装置中吹气，将铁屑、油液等杂物吹 出，使用方便，起到清洁机床的目的。
[0012] 优选地，所述的气源通路上设置有压力继电器。夹紧工作台时，经气源通路向夹紧 装置中吹气，可通过压力继电器给出的信号检测并判断工作台是否夹紧到位，进一步提高 装置的安全性和可靠性。
[0013] 优选地，所述的第一锥面的倾角大于所述的第三锥面的倾角。第一锥面的倾角大 于第三锥面的倾角，可使最后传递到连接套上的压力增大，增大对工作台的夹紧力，从而可 以减小液压油的供给量，达到节能的目的。
[0014] 优选地，所述的第一锥面的倾角为15?75°，所述的第三锥面的倾角为1(T70°。
[0015]优选地，所述的第一锥面的倾角为45 °，所述的第三锥面的倾角 为30 °。假设液压油对活塞轴产生的压力为大小为N，当第一锥面的倾角 为45 °、第三锥面的倾角为30 °时，最后传递到连接套上的压力增大为 N，实现对工作台的夹紧，并且这样的倾角设计加工起来比较方便。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的数控加工中心回转工作台的 夹紧装置具有结构简单紧凑、成本低、便于生产制造等特点，可实现工作台的快速夹紧和松 开，能够有效避免因压力集中而造成的工作台变形、位置变动等问题，可提高整机的可靠性 和自动化程度，同时也便于后续的安装、调试和维护等工作，为实现绿色节能机床提供一个 有效途径。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为安装实施例夹紧装置后的工作台松开状态示意图； 图2为安装实施例夹紧装置后的工作台夹紧状态示意图； 图3为安装实施例夹紧装置后的工作台的俯视图； 图4为实施例夹紧装置中锁紧套的外观图。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0019] 如图所示，一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，包括夹紧机构、驱动机构和 气源通路，驱动机构安装在回转体8上；夹紧机构包括锁紧轴1、连接套2和锁紧套3,连接 套2通过螺钉22固定在工作台7的底部，锁紧轴1的一端固定在工作台7上，锁紧套3套 设在锁紧轴1的另一端的外侧，锁紧套3可径向胀大并锁紧工作台7,锁紧轴1的外周面上 设置有第一锥面11，锁紧套3的上端内周面上设置有与第一锥面11相配合的第二锥面31， 锁紧套3的上端外周面上设置有第三锥面32,连接套2的内周面上设置有与第三锥面32相 配合的第四锥面21，第一锥面11和第二锥面31的倾角a均为45°，第三锥面32和第四 锥面21的倾角0均为30°，松开工作台时第三锥面32与第四锥面21之间具有间隙；驱动 机构包括活塞轴4和开设有中心孔51的缸盖5,缸盖5通过螺钉54固定在回转体8上，活 塞轴4的一端穿过中心孔51与锁紧轴1通过螺钉12连接，活塞轴4的另一端一体设置有 环形凸台41，环形凸台41与缸盖5之间设置有环形油腔52,环形油腔52与设置在回转体8 上的供油孔81相连通，活塞轴4与缸盖5和回转体8之间均安装有密封圈42,活塞轴4与 回转体8之间安装有弹簧6 ;气源通路由相连通的第一通气孔72和第二通气孔72组成，第 一通气孔72设置在锁紧轴1内，第二通气孔72设置在活塞轴4内，气源通路上设置有压力 继电器（图中未示出）。
[0020] 锁紧套3包括锁紧块33和套设在锁紧块33外侧的弹性圈34,弹性圈34的侧壁 上开设有缺口 35,弹性圈34自缺口 35处断开，锁紧块33由合抱在锁紧轴2上的五片锁紧 片36组成，每片锁紧片36的上端的内侧设置有第一斜面361，五片锁紧片36上的第一斜面 361即围成第二锥面31，五片锁紧片36等间隙间隔设置在锁紧轴1的外侧。
[0021] 每片锁紧片36的底部的内侧设置有第二斜面362,五片锁紧片36上的第二斜面 362围成第五锥面37,锁紧轴1的底端外周面上设置有与第五锥面37相配合的第六锥面 38,第五锥面37和第六锥面38相贴合；每片锁紧片36的底部的外侧设置有凸檐363,缸盖 5的上部设置有环形凹槽53,环形凹槽53的外径大于锁紧块33的底部的外径，锁紧套3径 向胀大时，凸檐363伸到环形凹槽53中。
[0022] 在数控加工中心安装使用时，需在工作台7与回转体8之间均匀装配四套上述夹 紧装置，如图4所示。需要夹紧工作台7时，回转体8上的供油孔81供油，液压油进入环形 油腔52内，对活塞轴4产生压力，活塞轴4向下运动并压缩弹簧6的同时，带动锁紧轴1向 下运动，锁紧轴1上的第一锥面11与锁紧套3上的第二锥面31接触并贴合，锁紧轴1方向 向下的作用力经第一锥面11传递给锁紧套3,使锁紧套3径向胀开，五个凸檐363均伸到环 形凹槽53中，锁紧套3上的第三锥面32和连接套2上的第四锥面21接触并贴合，锁紧套3 将作用力传递给连接套2,通过锁紧套3实现对连接套2的夹紧，进而实现对工作台7的夹 紧，夹紧工作台7的同时，经气源通路向夹紧装置中吹气，可通过压力继电器给出的信号检 测并判断工作台7是否夹紧到位；需要松开工作台7时，回转体8上的供油孔81卸油，活塞 轴4因缺少压力而被弹簧6机械弹开，从而带动锁紧轴1向上运动，锁紧套3径向缩紧，五个 凸檐363离开环形凹槽53,连接套2与锁紧套3分离，工作台7松开，工作台7松开时，可通 过气源通路向夹紧装置中吹气，将铁屑、油液等杂物吹出，使用方便，起到清洁机床的目的。
【权利要求】
1. 一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，包括夹紧机构和驱动机构，其特征在于 所述的驱动机构安装在所述的回转体上，所述的夹紧机构包括锁紧轴、连接套和锁紧套，所 述的连接套固定在所述的工作台的底部，所述的锁紧轴的一端固定在工作台上，所述的锁 紧轴的另一端与所述的驱动机构相连接，所述的锁紧套套设在所述的锁紧轴的另一端的外 侦牝所述的锁紧套可径向胀大并锁紧工作台，所述的锁紧轴的外周面上设置有第一锥面，所 述的锁紧套的上端内周面上设置有与所述的第一锥面相配合的第二锥面，所述的锁紧套的 上端外周面上设置有第三锥面，所述的连接套的内周面上设置有与所述的第三锥面相配合 的第四锥面，所述的第一锥面和所述的第二锥面的倾角相同，所述的第三锥面和所述的第 四锥面的倾角相同，松开工作台时所述的第三锥面与所述的第四锥面之间具有间隙，使用 时，驱动机构带动夹紧机构上下移动，通过第一锥面和第二锥面以及第三锥面与第四锥面 的配合，实现夹紧机构对工作台的夹紧或松开。
2. 根据权利要求1所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于所述 的驱动机构包括活塞轴和开设有中心孔的缸盖，所述的缸盖固定在所述的回转体上，所述 的活塞轴的一端穿过所述的中心孔与所述的锁紧轴通过螺钉连接，所述的活塞轴的另一端 一体设置有环形凸台，所述的环形凸台与所述的缸盖之间设置有环形油腔，所述的环形油 腔与设置在所述的回转体上的供油孔相连通，所述的活塞轴与所述的回转体之间安装有弹 簧。
3. 根据权利要求2所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于所述 的锁紧套包括锁紧块和套设在锁紧块外侧的弹性圈，所述的弹性圈的侧壁上开设有缺口， 所述的弹性圈自所述的缺口处断开，所述的锁紧块由合抱在所述的锁紧轴上的多片锁紧片 组成，每片所述的锁紧片的上端的内侧设置有第一斜面，所述的多片锁紧片上的第一斜面 即围成所述的第二锥面，所述的多片锁紧片等间隙间隔设置在所述的锁紧轴的外侧。
4. 根据权利要求3所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于每片 所述的锁紧片的底部的内侧设置有第二斜面，所述的多片锁紧片上的第二斜面围成第五锥 面，所述的锁紧轴的底端外周面上设置有与所述的第五锥面相配合的第六锥面，所述的第 五锥面和所述的第六锥面相贴合。
5. 根据权利要求2或3所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于 每片所述的锁紧片的底部的外侧设置有凸檐，所述的缸盖的上部设置有环形凹槽，所述的 环形凹槽的外径大于所述的锁紧块的底部的外径，锁紧套径向胀大时，所述的凸檐伸到所 述的环形凹槽中。
6. 根据权利要求2或3或4所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征 在于还包括气源通路，所述的气源通路由相连通的第一通气孔和第二通气孔组成，所述的 第一通气孔设置在所述的锁紧轴内，所述的第二通气孔设置在所述的活塞轴内。
7. 根据权利要求6所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于所述 的气源通路上设置有压力继电器。
8. 根据权利要求1所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于所述 的第一锥面的倾角大于所述的第三锥面的倾角。
9. 根据权利要求8所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于所述 的第一锥面的倾角为15^5°，所述的第三锥面的倾角为1(T70°。
10.根据权利要求9所述的一种数控加工中心回转工作台的夹紧装置，其特征在于所 述的第一锥面的倾角为45°，所述的第三锥面的倾角为30°。
【文档编号】B23Q3/08GK104400511SQ201410581589
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】严伟, 刘爽, 叶斌炳, 李轲 申请人:宁波海天精工股份有限公司