技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)床傳動(dòng)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

從事機(jī)床行業(yè)技術(shù)人員都知道，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，我們經(jīng)常會(huì)使用到這樣的情況，使主軸回轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，定位主軸使其不再回轉(zhuǎn)，或較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)很小的角度，而且這些主軸都是運(yùn)用到高精度的機(jī)床上，除了精度需要保證外還要求良好的剛性。目前國(guó)內(nèi)外比較常用的有以下幾種：①切向夾緊機(jī)構(gòu)；②徑向液壓夾緊機(jī)構(gòu)；③齒輪消隙機(jī)構(gòu)；④蝸輪蝸桿消隙機(jī)構(gòu)；⑤電機(jī)直驅(qū)等。切向夾緊機(jī)構(gòu)適用于軸直徑較小的情況，比如尾座頂尖軸的夾緊；徑向液壓夾緊機(jī)構(gòu)是利用液壓使液壓裝置中的薄壁零件發(fā)生微變形，抱緊主軸，對(duì)薄壁零件的工藝要求高，容易造成夾緊后無法松開的現(xiàn)象，且難實(shí)現(xiàn)半離合工作狀態(tài)和停機(jī)自鎖；對(duì)大扭矩主軸，雙從動(dòng)輪齒輪消隙機(jī)構(gòu)無法滿足要求，只能使用雙主動(dòng)輪消隙機(jī)構(gòu)，造價(jià)高；蝸輪蝸桿消隙機(jī)構(gòu)中有使用雙蝸桿的機(jī)構(gòu)，相對(duì)來說造價(jià)較高，調(diào)整相對(duì)困難，還有使用雙導(dǎo)程蝸桿消隙機(jī)構(gòu)，但磨損較快，使用壽命較短，相應(yīng)的精度損失也較快；電機(jī)直驅(qū)實(shí)現(xiàn)時(shí)，要求的電機(jī)功率較大，發(fā)熱量大，造價(jià)也相對(duì)較高。本專利所述的鎖緊機(jī)構(gòu)就完全解決了以上問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、可提供機(jī)床主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)、半離合慢速回轉(zhuǎn)、完全鎖緊三種工作狀態(tài)，同時(shí)，有效提高主軸在各種工作狀態(tài)下剛性的機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，包括主軸（1）、主軸箱體（3）、定摩擦環(huán)（8）、動(dòng)摩擦環(huán)（9）、彈簧（12）、油缸（13），所述定摩擦環(huán)（8）、動(dòng)摩擦環(huán)（9）均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在其環(huán)的一個(gè)側(cè)面各設(shè)有一個(gè)位置、形狀相匹配的摩擦片，所述定摩擦環(huán)（8）固裝在所述主軸（1）一端，所述動(dòng)摩擦環(huán)（9）通過導(dǎo)向環(huán)（11）套裝在所述主軸箱體（3）上，并處于所述定摩擦環(huán)（8）一側(cè)，且所述定摩擦環(huán)（8）、動(dòng)摩擦環(huán)（9）一個(gè)側(cè)面設(shè)置的摩擦片相互對(duì)應(yīng)；在所述主軸箱體（3）上設(shè)有油缸，所述油缸中設(shè)有活塞（13）；所述活塞（13）一端與所述動(dòng)摩擦環(huán)（9）固定連接；在所述活塞（13）上還套裝有彈簧（12），所述彈簧（12）處于所述活塞（13）與所述油缸一個(gè)端面之間，所述油缸的另一端與外設(shè)油泵連通。

本發(fā)明機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，在所述動(dòng)摩擦環(huán)（9）的圓環(huán)上均布有至少3個(gè)與所述活塞（13）固定連接的接口，在所述主軸箱體（3）上匹配有與所述接口對(duì)應(yīng)的油缸及活塞。

本發(fā)明一種機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)摩擦環(huán)（9）的外圓周嵌裝在所述導(dǎo)向環(huán)（11）中。

本發(fā)明機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，在所述導(dǎo)向環(huán)（11）與所述動(dòng)摩擦環(huán)（9）之間均布有至少3組導(dǎo)向鋼球（6），在所述導(dǎo)向環(huán)（11）端面設(shè)有與所述導(dǎo)向鋼球（6）相對(duì)應(yīng)的擋板（5）。

本發(fā)明機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述定摩擦環(huán)（8）、動(dòng)摩擦環(huán)（9）通過螺紋連接或鉚接分別與所述所述主軸（1）或活塞（13）固定連接。

本發(fā)明機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述主軸（1）與所述主軸箱體（3）之間設(shè)有徑向支撐定位軸承（2）。

本發(fā)明機(jī)床主軸軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述彈簧（12）為蝶形彈簧。

本發(fā)明主軸的鎖緊機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，使用鋼球?qū)颍箘?dòng)摩擦環(huán)只具有主軸軸線方向的自由度。類似的使用柱體等其他導(dǎo)向體也屬于本專利的權(quán)利范圍。

本發(fā)明主軸的鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)中的鎖緊動(dòng)力，是使用彈簧鎖緊，使用液壓松開。類似的使用液壓鎖緊，彈簧松開也屬于本專利的權(quán)利范圍。

本發(fā)明的工作原理簡(jiǎn)述于下：

當(dāng)機(jī)床沒有工作時(shí)，油缸中沒有壓力油，利用蝶形彈簧的張力，推動(dòng)活塞處于油缸進(jìn)油端，此時(shí)，活塞端部帶動(dòng)動(dòng)摩擦環(huán)（9）與定摩擦環(huán)接觸，因動(dòng)摩擦環(huán)與固定在箱體上的導(dǎo)向環(huán)間通過數(shù)組鋼球在導(dǎo)向，使動(dòng)摩擦環(huán)只剩下軸向的自由度，實(shí)現(xiàn)主軸的鎖緊定位，相當(dāng)于主軸與主軸箱體連成一體，從而增加主軸的靜剛性；當(dāng)主軸需要做高速回轉(zhuǎn)時(shí)，通過外設(shè)油泵向油缸中注油，活塞在壓力由作用下壓縮蝶形彈簧，進(jìn)而使固設(shè)在主軸上的動(dòng)摩擦環(huán)（9）與定摩擦環(huán)（8）實(shí)現(xiàn)完全分離，主軸可高速運(yùn)轉(zhuǎn)；通過調(diào)節(jié)外設(shè)油泵的壓力，可以很方便的控制蝶形彈簧產(chǎn)生微壓縮，因摩擦片間有彈性變形的存在，主軸上的動(dòng)摩擦環(huán)（9）與定摩擦環(huán)（8）可以方便的處于半離合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)主軸慢速回轉(zhuǎn)，這時(shí)，可以增加主軸的阻尼，從而提高主軸的動(dòng)剛性。因此，本發(fā)明可以提供機(jī)床主軸各工作狀態(tài)，并且可有效提高主軸各工作狀態(tài)的剛性。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明回轉(zhuǎn)軸鎖緊機(jī)構(gòu)的主剖視圖。