一种液压轴向锁紧式转台的制作方法

本实用新型涉及数控机床设备领域，特别是涉及一种液压轴向锁紧式转台。

背景技术：

数控转台是一种带有可转动台面的机床主要组成部件，用于装夹工件并实现回转和分度定位，适用于刀具和工件均能转动的加工机床。在工件的加工过程中，数控转台精确定位或分度后，需要保持锁紧状态，由此实现工件的稳固装夹，从而保证对工件的加工精度。目前，市场上的加工机床一般采用径向液压夹紧机构，用以完成数控转台的锁紧。

现有技术中，常见的锁紧数控转台的机构为径向液压夹紧机构。这种径向夹紧机构，由于工作台与回转轴的制造误差，造成工作台夹紧和松动后位置的变动，考虑到夹紧时转台具有转动惯性，使得径向夹紧机构的定位精度、稳定性较差。

因此，为了提高数控转台的定位精度与稳定性，发明人提供了一种液压轴向锁紧式转台。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种液压轴向锁紧式转台，通过锁紧环和锁紧盘的配合作用，能够实现转台的轴向锁紧，解决了现有径向锁紧因转动惯性等原因导致的锁紧效果差、定位精度低和稳定性差的问题。

本实用新型的实施例提出了一种液压轴向锁紧式转台。该装置包括数控转台、转盘、转盘轴承、底座、锁紧环和锁紧盘，所述数控转台安装在所述转盘上，所述转盘通过所述转盘轴承安装在所述底座上，所述锁紧盘连接所述转盘，并设在所述锁紧环的底部与所述底座之间的间隙中，所述底座上设有底座油路，所述锁紧环套设在所述转盘与所述转盘轴承之间，所述锁紧环的底部靠近所述锁紧盘表面，所述锁紧环的外圈有一圈凹槽腔，所述凹槽腔与所述底座油路的出油口相通，当所述凹槽腔内通入液压油时，所述锁紧环的底部因弹性变形而压紧所述锁紧盘，所述转盘和所述数控转台可随所述锁紧盘停止运动。

在第一种可能的实现方式中，所述锁紧盘的轴向截面为梯型台阶面，所述梯型台阶面包括厚台阶面和薄台阶面，所述锁紧盘的厚台阶面连接并设在所述转盘底部，所述锁紧盘的薄台阶面置于所述锁紧环的底部与所述底座之间的间隙。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述锁紧环与所述锁紧盘之间的预留间隙在0.05mm-0.075mm之间。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述锁紧盘与所述转盘之间设有调整垫，用于调整所述锁紧盘与所述锁紧环之间的安装间隙。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述锁紧环的轴向截面为阶梯型台阶面，所述锁紧环的厚台阶面设在所述锁紧盘的薄台阶面之上，所述锁紧环的薄台阶面设在所述底座的凸缘上靠近所述转盘轴承。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述凹槽腔设在所述锁紧环的厚台阶面的外圈靠下部位。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述凹槽腔的径向厚度大于轴向厚度。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述锁紧环的底部有一凸起环，所述凸起环处于所述凹槽腔的下部，所述凸起环用于压紧所述锁紧盘的薄台阶面。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，在所述凹槽腔的上侧和下侧均设有密封圈，所述密封圈均置于所述锁紧环和所述底座之间。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述底座油路的进油口设在所述底座的底部，所述底座油路的出油口设在与所述凹槽腔相通的所述底座的侧壁上。

综上，本实用新型实施例的一种液压轴向锁紧式转台，通过在锁紧环上设计与底座油路相通的凹槽腔，使凹槽腔能够在高压油的作用下产生变相而压迫锁紧盘轴向向下运动，锁紧盘挤压底座且产生摩擦阻力而制动，转盘和数控转台随锁紧盘停止转动运动，从而实现了转台的制动锁紧功能的。结构紧凑，设计合理，锁紧可靠性高、稳定性好、定位精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种液压轴向锁紧式转台的旋转剖视示意图。

图2是图1中锁紧环和锁紧盘装配的局部放大示意图。

图3是本实用新型实施例的锁紧环结构的示意图。

图中：

1转盘；2：调整垫；3：锁紧盘；4：凹槽腔；5：底座；6：锁紧环；7：第一密封圈；8：第二密封圈；9：转盘轴承；10：底座油路；11：数控转台；12：锁紧环变形处；13：凸起环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例，在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“上面”、“下面”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型实施例的一种液压轴向锁紧式转台的旋转剖视示意图。图2是图1中锁紧环和锁紧盘装配的局部放大示意图。

结合图1和图2所示，一种液压轴向锁紧式转台包括数控转台11、转盘1、转盘轴承9、底座5、锁紧环6和锁紧盘3，数控转台11安装在转盘1上，转盘1通过转盘轴承9安装在底座5上，锁紧盘3连接转盘1，并且，锁紧盘3设在锁紧环6的底部与底座5之间的间隙中，底座5上设有底座油路10，锁紧环6套设在转盘1与转盘轴承9之间，锁紧环6的底部靠近锁紧盘3的表面，锁紧环6的外圈有一圈凹槽腔4，该凹槽腔4与底座油路10的出油口相通。

本实用新型的轴向锁紧原理为：在需要液压夹紧状态时，锁紧环6和底座5之间形成的凹槽腔4内通过底座油路10通入高压液压油，充满高压油膨胀后的凹槽腔4因其特定形状，使锁紧环6内侧的薄弱处(即图3所示的锁紧环变形处12)极易发生弹性变形而拉伸，使得锁紧环6下侧的压紧部位(即图3所示的凸起环13)不会发生翘曲，压紧部位内侧与外侧会同步运动产生轴向平移，轴向平移后的压紧部位与锁紧盘3发生面接触产生摩擦阻力。由于锁紧环6的底部内侧的锁紧环变形处12因弹性变形而压紧锁紧盘3，迫使锁紧盘3向下运动接触并压紧底座5。锁紧盘3受上下两侧的摩擦阻力作用，当凹槽腔4中油压足够大时，锁紧盘3会受到足够大的摩擦阻力而停止转动。由于数控转台11、转盘1和锁紧盘3是由上至下通过紧固件连接固定在一起的，所以，锁紧盘3停止转动后，数控转台11也会随之停转，由此实现了装夹于转台台面上的工件的精确定位。

在不需要液压夹紧的状态，凹槽腔4中的高压油通过底座油路10卸压，锁紧环6下侧不再发生弹性变形压迫锁紧盘3。锁紧盘3两侧不再受到底座5和锁紧环6的轴向压力，便可恢复转盘1和数控转台11相对于底座的旋转运动。

优选地，锁紧盘3的轴向截面为具有厚台阶面和薄台阶面的梯型台阶面，该梯形锁紧盘3的厚台阶面连接并设在转盘1的底部，锁紧盘3的薄台阶面置于锁紧环6的底部与底座5之间的间隙中，以便当锁紧环6发生变形向下压迫锁紧盘3时，锁紧盘3能快速接触底座5的表面而锁紧制动。

此外，锁紧环6与锁紧盘3之间预留间隙在0.05mm-0.075mm之间。在锁紧盘3与转盘1之间设有调整垫2，方便在装配锁紧盘3时，用于调整锁紧盘3与锁紧环6之间的安装间隙，以满足最佳的锁紧结构要求。

需要说明的是，调整垫2采用35号钢，有良好的塑性和适当的强度，工艺性能较好。可以根据安装后锁紧环6、锁紧盘3相对于底座的位置适当调整调整垫2，使得锁紧环6与锁紧盘3之间的间隙达到预期值。

图3是本实用新型实施例的锁紧环结构的示意图。

结合图2和图3所示，锁紧环6的轴向截面为阶梯型台阶面，该锁紧环6的厚台阶面设在锁紧盘3的薄台阶面之上，该锁紧环6的薄台阶面设在底座5的凸缘上靠近转盘轴承9。锁紧环6的结构形式既能充分利用整体结构空间，又能最大发挥锁紧环产生上锁紧变形的作用。并且，凹槽腔4设在锁紧环6的厚台阶面的外圈靠下的部位，以便能快速相应变形锁紧，凹槽腔4的径向厚度大于轴向厚度。

本实施例中，锁紧盘3采用QSn6.5-0.1锡磷青铜，具有较高的强度、弹性和耐磨性。锁紧环6采用36NiCrMo16不锈合金钢，耐高温，耐腐蚀，具有较好的强韧性能。

优选地，锁紧环6的底部有一凸起环13，该凸起环13处于凹槽腔4的下部，凸起环13用于压紧锁紧盘3的薄台阶面。

因为本实用新型特定结构的凹槽腔4的存在，通入高压油后能使锁紧环6的底部薄弱处(即图3所示的锁紧环变形处12)极易发生弹性变形而拉伸，使得锁紧环6压紧部位(即图3所示的凸起环13)不会发生翘曲，压紧部位(凸起环13)内侧与外侧会同步运动产生轴向平移，轴向平移后的压紧部位(凸起环13)与锁紧盘3的薄台阶面接触，产生的摩擦力作用面积较大，制动效果稳定可靠。

此外，在凹槽腔4的上侧和下侧均设有密封圈，且密封圈均置于锁紧环6和底座5之间，具体地，如图2所示，在凹槽腔4的上侧和下侧分别设置有第一密封圈7和第二密封圈8，上下两侧的密封圈能使锁紧环6发生弹性变形时锁紧环6的下侧可以沿轴向做上下运动的同时具有良好的密闭性，从而不会导致高压油在夹紧过程中因卸压而锁紧失效。

另外，底座油路10的进油口设在底座5的底部，底座油路10的出油口设在与凹槽腔4相通的底座5的侧壁上。通过将底座油路10与凹槽腔4相通，可以根据工作需要通过底座油路10向凹槽腔4内充入高压油，从而使锁紧环6变形与锁紧盘3作用实现锁紧功能，当不需要锁紧时，凹槽腔4内的高压油又可以通过底座油路10的路径进行卸压。锁紧环6恢复变形不再挤压锁紧盘3，锁紧盘3两侧不再受到底座5和锁紧环6的轴向压力，便可恢复转盘1和数控转台11相对于底5的旋转运动。

需要说明的是，本实用新型实施例中的各个部件之间的装配连接可以采用紧固件进行连接，便于安装拆卸，并且，在相应的被连接件上设计与紧固件相匹配的安装孔。紧固件一般采用标准紧固件即可，根据材料和结构特性选用合适规格型号的紧固件，可以选用螺纹紧固件，例如是螺栓螺钉等，也可以是销轴等非螺纹类紧固件。此外，也可以根据结构特性，设计相应的非标连接紧固件，关于连接紧固件本实用新型不做限制。

综上所述，本实用新型在数控转台的结构中设置了锁紧盘和锁紧环的特殊结构，通过在锁紧环上设计与底座油路相通的凹槽腔，使凹槽腔能够在高压油的作用下产生变形而压迫锁紧盘轴向向下运动挤压底座同时产生摩擦阻力。由于锁紧盘通过转盘连接数控转台，因此，锁紧盘受摩擦阻力而停止转动运动时，转盘和数控转台将随锁紧盘停止转动运动，从而实现了转台的制动锁紧功能的。本实用新型的液压轴向锁紧式转台通过面接触的方式制动锁紧稳定可靠，能有效地通过轴向夹紧产生的摩擦力为数控转台提供锁紧力，结构紧凑，设计合理，整体结构受转动惯性的影响较小，抗扭矩大，可以承受更高的扭矩，稳定性好，定位精度高。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。