[发明专利]闭式静压转台及其双向活塞夹紧机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造设备，即机床中的闭式静压转台和夹紧机构。

技术背景

现代数控机床的发展方向是高速、高扭矩、高承载的“三高”趋势，而对作为机床重要组成部分——导轨的要求也在不断的提高：精度高、刚性及承载能力大、摩擦系数低。因此，作为目前最为常用的传统型的镶钢贴塑导轨副、滚动直线导轨等均不能完全的满足上述要求，逐渐退出了现代机床设计师们的首选范围。而新型重载直线导轨虽然可以满足机床直线运动的需求，但是却难以满足数控机床回转工作台环型导轨的要求。因此，基于静压原理具有承载能力高、摩擦系数极小、刚性大、精度保持性好等诸多优点的各种导轨越来越多的应用到现代机床的设计当中。特别是大、中型数控机床，由于用户对机床回转工作台的承载能力、转速等要求越来越高，所以能大大增加承载能力、减小摩擦系数的静压结构成为了首选。目前，现代大、中型数控机床应用静压原理回转工作台，采用的均为开式静压结构。此种结构解决了传统导轨遇到的承载能力低、摩擦系数大的问题，但是，由于其承受偏载能力差，并且无法控制回转工作台静压浮起时的浮起量，导致其加工精度得不到保证，从而遇到了设计瓶颈，使许多设计师对其望而却步。

另外，传统回转工作台应用的内置式的碟簧夹紧、液压松开的夹紧器，虽然因为夹紧力大且可靠，而被广泛应用至今，但是由于其需要占用太多的环行导轨空间，大大减少了静压导轨的静压承载面积，严重影响了静压导轨的承载性能。而如将此种原理应用于外置式夹紧器，又由于其体积过大而不被大家看好。现有的外置式单向柱塞夹紧器，在夹紧后，由于两金属间的扩散现象，造成两接触面粘合，导致松开困难，而很少被采用。因此，现代大、中型数控机床回转工作台急需一种不占用内部空间(外置式)，并且夹紧松开可靠的夹紧器来替代现有夹紧器，解决目前存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种有双向活塞夹紧机构的闭式静压转台，解决了大、中型数控机床决开式静压结构回转工作台无法控制静压浮起时浮起量的问题。

这种有双向活塞夹紧机构的闭式静压转台，装备在大、中型数控机床上，包括由液压泵站供油的多头泵，活塞驱动装置，其特征在于工作台回转台体下部圆柱与大齿圈的内孔采用同轴基孔制间隙配合，将大齿圈固定在工作台上并共同落在滑座上，具有较高平面度和光洁度的大齿圈底面与滑座上加工有静压油腔的上表面组成压力相反的导轨副；在大齿圈外周凸出工作台的空隙中间隔地设置压板和双向活塞夹紧器，压板与镶在其上的静压块有对接的静压油腔，滑座上静压油腔与压板上的静压油腔都与定量式多头泵的出油管连通，压板与滑座分别给导轨副上、下表面提供静压油；双向活塞夹紧器的上、下部安置在大齿圈的上方和下方，每个夹紧器有六个活塞；由齿轮减速箱组成的驱动装置安装在滑座侧面，驱动装置的两个齿轮与大齿圈啮合，传递扭矩，驱动工作台回转。

为解决传统回转工作台承受偏载能力差、摩擦力大难于高速回转、浮起高度不受控制的问题，本发明闭式静压转台应用了定量式静压原理，在作为回转环型导轨副一部分的大齿圈上表面安装了压扳，为回转台增加了约束，减少了它的自由度，使其仅剩下回转方向上的一个自由度；并且在压板上镶了带有静压腔的铜板，形成闭式静压结构。在该结构内大齿圈上、下表面的静压油压力是随回转台上的工件负载动态响应、自行调节的，因此无论回转台的负荷大小、是否偏载，大齿圈上、下表面都能够同时承受静压油的均等压力；工作台下部圆柱支撑面形成的静压力主要用来抵消回转工作台本身及工件的重量，而上支撑面的压板及其产生的静压力则用来阻止回转台的随意上升，使回转台的浮起量稳定在一定范围内。闭式静压结构回转工作台的特点在于，不仅具备了传统开式静压转台承载能力大、摩擦系数小、刚性高、精度保持性好等优点，还因其闭式结构而增加了承受偏载能力强、浮起高度稳定的优点，使安装该工作台的大、中型数控加工机床增大了承载能力、提高了加工精度，并为回转台的重载后的高速、平稳地回转留下了充足的空间。

在各个压板之间的空间放置对称四个夹紧机构。各夹紧机构分为上、下两个夹紧器，每个夹紧器拥有三个活塞，夹紧器体中有油路可以使压力油到达每个活塞的上、下两个受力面。当需夹紧时，上、下夹紧器的活塞受油压同时向外伸出，分别夹紧大齿圈的上、下表面；当需松开时，活塞受压缩回，回转台即可自由回转。夹紧机构夹紧时安全可靠，作业时精确稳定。由于此夹紧器安装在工作台外围，还给机床的安装与维修提供了有利条件，减少了工时，降低了成本。

附图说明

图1是闭式静压回转台结构截面示意图；

图2是闭式静压回转台静压结构剖面示意图；

图3是双向活塞夹紧器结构剖面示意图；