[发明专利]紧凑型环形轴向高精度定位夹紧机构及其使用和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可广泛应用于具有任意角度回转定位夹紧功能要求的机床、夹具、工程机械等自动化设备中的定位加紧机构，具体涉及一种紧凑型环形轴向高精度定位夹紧机构及其使用和制造方法。

背景技术

回转轴中定位夹紧机构的应用，不仅能够为回转轴指定角度加工提供较高的定位精度，还能够分散传动机构定位加工时的受力，将力直接传递给基体，使驱动系统和传动机构得到释放，从而保证回转轴具有较高的传动精度和寿命，因此，合理设计定位夹紧机构已经成为具有回转定位夹紧功能要求设备中的一项关键共性技术。

传统的定位夹紧机构在实际的产品开发中所采用的夹紧机构形式和布置千差万别，且在应用过程中效果不甚理想，具有加工制造成本高、结构工艺复杂且占用空间、制动扭矩小、可靠性低、定位夹紧精度低、夹紧放松响应慢等不足之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑型环形轴向高精度定位夹紧机构及其使用和制造方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种紧凑型环形轴向高精度定位夹紧机构，包括基座、回转体和环形夹紧盘，所述回转体由基座支承，基座上开设有环形槽，环形槽内设置有可以沿回转体的轴向移动的密封环，环形槽的底部开设有供液体或气体进出环形槽的开口；环形夹紧盘与回转体相连，环形夹紧盘的一侧表面与密封环相接触，环形夹紧盘的另一侧表面与设置于基座上的环形端盖相对，环形端盖与所述环形夹紧盘的另一侧表面间留有间隙，或者，环形夹紧盘与基座相连，环形夹紧盘的一侧表面与密封环相接触，环形夹紧盘的另一侧表面与回转体相对，回转体与所述环形夹紧盘的另一侧表面间留有间隙；所述密封环包括环形体以及设置于环形体内外圈上的O型密封圈，环形体内外圈上的O型密封圈分别与环形槽过盈配合。

所述环形槽、密封环以及环形夹紧盘环绕于回转体的回转中心。

所述环形夹紧盘的厚度为3～5mm，环形夹紧盘采用弹簧钢制成。

所述环形夹紧盘的内边沿通过螺钉与回转体或基座相连，螺钉与环形夹紧盘的外边沿之间的环形夹紧盘表面上开设有环形凹槽，密封环与环形夹紧盘对应侧表面的外边沿相接触。

所述开口与设置于基座上的接头相连。

上述紧凑型环形轴向高精度定位夹紧机构的使用方法，包括以下步骤：

回转体定位停止在任意角度位置时，将液体或气体由所述开口压入环形槽，压入的液体或气体使密封环在回转体轴向方向上产生位移，并将轴向力作用于环形夹紧盘的一侧表面，环形夹紧盘的一侧表面受力变形后对环形端盖或回转体产生一个正压力，从而产生摩擦扭矩对回转体进行角度定位夹紧。

上述紧凑型环形轴向高精度定位夹紧机构的制造方法，包括以下步骤：

1)回转体与基座装配前，在基座上开设环形槽，在环形槽的底部开设所述开口，将设置于基座上的接头与开口连通，然后在环形槽内安装密封环；

2)经过步骤1)后，将环形夹紧盘通过螺钉固定于回转体上，然后将回转体装配到基座上，使环形夹紧盘的一侧表面与密封环保持接触，然后将环形端盖安装于基座上，使环形夹紧盘的另一侧表面与环形端盖相对；

或者，经过步骤1)后，将环形夹紧盘通过螺钉固定于基座上，使环形夹紧盘的一侧表面与密封环保持接触，然后将回转体装配到基座上，使环形夹紧盘的另一侧表面与回转体相对。

本发明的有益效果体现在：本发明所述定位夹紧机构采用环形夹紧盘和密封环进行配合，利用环形夹紧盘环形面的受控变形并与对应接触面产生摩擦扭矩，从而实现对回转体进行角度定位夹紧，具有结构简单紧凑、制动扭矩大、响应速度快、定位夹紧精度高等特点。

附图说明

图1为本发明所述定位夹紧机构的结构示意图之一；

图2为本发明所述定位夹紧机构的结构示意图之二；

图3为本发明所述环形夹紧盘的结构示意图；

图4为本发明所述密封环的截面示意图；

图5为图2所示定位夹紧机构在数控磨齿机修整器中的应用示意图；

图中：修整器1、回转轴2、环形夹紧盘3、密封环4、角接触球轴承5、角度编码器6、基座7、伺服电机8、减速器9、减速器座10、轴承外圈压盖11、轴承内圈压盖12、液(气)体入口13、回转体14、接头15、环形槽16、沉头螺钉17、环形凹槽18、环形端盖19、内六角螺钉20、外边沿21、内边沿22、环形体23、O型密封圈24。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。