专利名称：一种回转轴用精密消隙定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种回转轴用精密消隙定位装置，具体地说是适用于普通机床、 数控机床等要求较高主轴回转精度及轴向精度的精密消隙定位装置，属于机械结构技术领 域。
背景技术：
随着我国机械工业的高速发展，尤其是高精度数控机床的发展，对数控机床的需 求越来越多，同时对设备的技术参数提出了更高的要求。对数控机床来说，保证主轴的径向 跳动和轴向窜动直接影响到加工件的质量，是精密机床的两个主要技术参数。以镗床为例，镗杆与铣轴的同轴度依靠他们之间的隔套来保证，他们之间配合越 紧其工作时回转同轴度越高，但是配合过紧又会阻碍镗杆的进给，因此在设计时，往往会在 他们之间留有一定量的间隙来保证镗杆的自由进给，同时这也就降低了镗杆的旋转精度。 如何才能实现既可以保证主轴的自由进给，又可以保证主轴的旋转精度，是摆在各个机床 生产厂家面前的重大问题。目前机床多采用的是手动夹紧和定期调整更换零部件的方式，其精度有限，调整 困难，很难实现自动化控制，而且手动夹紧很容易造成夹紧后未松开就进给，破坏机床；目 前数控机床锁紧装置一般依靠滚珠丝杠及电机的抱间功能，由于滚珠与丝杠之间存在间 隙，轴向窜动问题再所难免，而且工作中丝杠负荷过大，这将严重影响丝杠的使用寿命。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种回转轴用精密消隙定位装 置，具有结构简单、布局紧凑、消隙方便、定位简便，回转精度高，同轴度高等优点。为数控机 床回转轴提供了良好的回转精度，解决了轴向窜动问题，保证了数控机床的加工精度。本实用新型的技术方案是，一种回转轴用精密消隙定位装置，锥形顶环内表面为 锥面，轴套上开有导向槽，锥形顶环卡在导向槽内；推力球轴承安装在锥形顶环的两侧面， 然后装入活塞中，螺钉b通过活塞端盖压紧推力球轴承；活塞装入本体之中通过活塞端盖 进行轴向定位；导向块通过螺钉b安装在本体上，卡在活塞的槽中；轴套的三个孔内装有球 头顶杆及瓦套，瓦套内壁紧贴着主轴，外壁与球头顶杆内壁相接触，组成主轴组件，主轴组 件装入活塞内部；锥形顶环压住球头顶杆球面；端盖与活塞端盖之间装有弹簧；活塞端盖 与活塞之间装有调整垫圈；活塞与本体之间的配合处装有密封圈。螺钉a安装在端盖上，作为弹簧的导向柱；端盖通过螺钉d安装在本体上。本实用新型与已有技术相比具有以下优点本实用新型采用液压油路控制，提高了生产效率，实现了自动化控制；实现了活塞 与本体之间在圆周方向的相对静止，延长了密封圈的使用寿命；实现了锥形顶环与球头顶 杆之间在圆周方向的相对静止，减小了球头顶杆及锥形顶环的磨损。
图1是本实用新型结构总装图图2是图1的局部放大示意图。图3是图1的K-K剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型内容作进一步描述如图1所示，本实用新型包括螺钉al、弹簧2、垫圈3、轴套4、主轴5、球头顶杆6、 锥形顶环7、油路8、本体9、推力球轴承10、活塞11、导向块12、螺钉bl3、活塞端盖14、螺钉 cl5、螺钉dl6、端盖17、密封圈18以及瓦套19等。推力球轴承10装在锥形顶环7的两侧面，然后装入活塞11中，用螺钉cl5通过活 塞端盖14压紧推力球轴承10，通过调整垫圈3来调整推力球轴承10的预紧力。活塞11装入本体9之中，通过活塞端盖14进行轴向定位；活塞11与本体9之间 的配合处装有密封圈18，以防止液压油外泄；螺钉al安装在端盖17上，作为弹簧2的导向 柱；端盖17通过螺钉cl6安装在本体上，端盖17与活塞端盖14之间通过装在螺钉dl6上 的弹簧2相互作用。导向块13通过螺钉bl3安装在本体9上，卡在活塞11的槽中，使本体 与活塞之间没有相对转动。轴套4的三个孔内装有球头顶杆6及瓦套19，瓦套19内壁紧贴着主轴5，外壁与 球头顶杆6内壁相接触，组成主轴组件，主轴组件装入活塞内部，用锥形顶环7压住球头顶 杆6球面，且锥形顶环7卡在轴套4的导向槽内，保证锥形顶环7与主轴5间的旋转同速， 实现与主轴旋转的同步性，避免球头顶杆6与锥形顶环7的周向摩擦。本实用新型的工作原理和工作过程主轴5进给到位后，液压油通过油路8进入活塞11与本体9之间的腔体内，由于 活塞11与液压油前后接触面面积不同，在液压油的作用下，对活塞11向右的推力大于向左 的推力，从而推动活塞11向右移动，带动锥形顶环7向右移动，锥形顶环7的移动迫使球面 顶杆6向主轴轴心移动，压紧瓦套19，瓦套19抱紧主轴5，使得主轴旋转过程中绕其轴线旋 转，避免由于间隙产生的旋转摆动，大大提高了加工精度。同时由于瓦套19抱紧了主轴5， 使其不能轴向窜动，既保证了加工精度，又减小了对主轴后端进给机构的冲击，使其使用寿 命大大加长。活塞11向右移动，同时压缩了装在活塞端盖14与端盖17之间的弹簧2，当需要主 轴进给时，液压油泄压，活塞11在弹簧2弹力的作用下，向左移动，回到原来位置，锥形顶环 7对球头顶杆6的压力消失，从而瓦套19对主轴5的抱紧力消失，实现了主轴的自由进给。
权利要求1.一种回转轴用精密消隙定位装置，其特征是锥形顶环(7)内表面为锥面，轴套(4)上 开有导向槽，锥形顶环⑵卡在导向槽内；推力球轴承(10)安装在锥形顶环(7)的两侧面， 然后装入活塞(11)中，螺钉通过活塞端盖(14)压紧推力球轴承(10)；活塞(11)装 入本体(9)之中通过活塞端盖(14)进行轴向定位；导向块(13)通过螺钉b(12)安装在本 体(9)上，卡在活塞(11)的槽中；轴套的三个孔内装有球头顶杆(6)及瓦套(19)，瓦 套(19)内壁紧贴着主轴(5)，外壁与球头顶杆(6)内壁相接触，组成主轴组件，主轴组件装 入活塞(11)内部；锥形顶环(7)压住球头顶杆(6)球面；端盖(17)与活塞端盖(14)之间 装有弹簧⑵；活塞端盖(14)与活塞(11)之间装有调整垫圈(3)；活塞(11)与本体(9)之 间的配合处装有密封圈(18)。
2.如权利要求1所述的一种回转轴用精密消隙定位装置，其特征是螺钉a(l)安装在端 盖(17)上，作为弹簧(2)的导向柱；端盖(17)通过螺钉d(16)安装在本体(9)上。
专利摘要本实用新型提供了一种回转轴用精密消隙定位装置，锥形顶环内表面为锥面，轴套上开有导向槽，锥形顶环卡在导向槽内；推力球轴承安装在锥形顶环的两侧面；活塞装入本体之中通过活塞端盖进行轴向定位；轴套的三个孔内装有球头顶杆及瓦套，瓦套内壁紧贴着主轴，外壁与球头顶杆内壁相接触；锥形顶环压住球头顶杆球面；端盖与活塞端盖之间装有弹簧；活塞端盖与活塞之间装有调整垫圈；活塞与本体之间的配合处装有密封圈。本实用新型采用液压油缸驱动锥面压紧机构，保证了主轴工作时的旋转精度以及轴向定位精度；用液压代替传统的手工操作，实现了自动化控制。结构简单、布局紧凑、消隙方便、定位简便，回转精度高，同轴度高等优点，为数控机床回转轴提供了良好的回转精度，解决了轴向窜动问题，保证了数控机床的加工精度。
文档编号B23B19/02GK201871739SQ20102061924
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者毛玉鹏, 胥海量 申请人:陕西斯克达环保动力机械有限公司