[发明专利]用于机床转轴的锁紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床领域，特别涉及一种用于数控机床转轴的锁紧装置，尤其适用于五轴联动机床摆头的转轴的锁紧装置。

背景技术

目前，现有的五轴联动机床的关键部件包括摆头。在工作时，摆头的转轴需要被较大的锁紧力锁紧，以保证切削过程中摆头的转轴不会因为切削力而发生转动。因此需要提供可靠的锁紧装置。

常见的刹紧方式包括：利用活塞式油缸/气缸锁紧摆头转轴；采用径向环抱形式，以液压锁紧转轴。

第一种锁紧装置需要较大的空间以用于安装环形油缸，在锁紧过程中容易因偏载而过度磨损密封元件，从而增加维修频率。

第二种锁紧装置则因安装空间有限，因而需要更大的液压夹紧力以保证获得较大的力矩。此外，其所采用的环形薄壁弹性元件的加工难度高。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于机床转轴的锁紧装置，所述机床包括转轴和环绕所述转轴的基体，所述转轴和所述基体之间具有间隙，其特征在于，所述锁紧装置包括：

固定地套设于所述转轴上的锁紧环；

设置于所述间隙内的本体，所述本体的一侧和所述基体固定连接，所述本体具有腔室，所述锁紧环的至少一部分能够置于所述腔室内，所述本体用于和所述锁紧环接触的面为膨胀弹性面；

所述锁紧环和所述本体配置成：

当所述膨胀弹性面膨胀时，所述锁紧环被所述本体锁紧；

当所述膨胀弹性面处于常态或收缩状态时，所述锁紧环能够自由转动。

在本发明的一些实施方式中，所述锁紧环的截面呈“L”形，所述锁紧环内侧的弯折处设置有向内凹陷的弧形槽。L形锁紧环受力后发生变形,不受力时依靠自身的特性自动复位，保证无需锁紧时锁紧环和本体之间无摩擦。锁紧环设计有圆弧形凹槽，避免变形过程中的应力集中，从而提高了使用寿命。

在本发明的一些实施方式中，所述用于机床转轴的锁紧装置包括：

设置于所述本体上的临近所述腔室的环形油腔；

当所述环形油腔充满液体时，所述膨胀弹性面膨胀；

当所述环形油腔未充满时，所述膨胀弹性面处于常态或收缩状态。

在本发明的一些实施方式中，所述环形油腔的端部为圆弧形，能有效避免环形油腔应力集中。

在本发明的一些实施方式中，所述本体具有位于所述环形油腔至所述腔室之间的弹性环形唇，所述弹性环形唇的厚度为3～4mm。

在本发明的一些实施方式中，所述机床包括固定地设置于所述转轴上的蜗轮，所述锁紧装置包括：

固定地套设于所述转轴上的第一锁紧环；

固定地设置于所述蜗轮上的第二锁紧环；

所述本体具有第一腔室和第二腔室，所述第一锁紧环的至少一部分能够置于所述第一腔室内，所述第二锁紧环的至少二部分能够置于所述第二腔室内；

设置于所述本体上的分别临近所述第一腔室和所述第二腔室的第一环形油腔和第二环形油腔；

所述本体用于和所述第一锁紧环、第二锁紧环接触的面为膨胀弹性面。

在本发明的一些实施方式中，所述本体具有位于所述第一环形油腔至所述第一腔室之间的第一弹性环形唇，以及位于所述第二环形油腔至所述第二腔室之间的第二弹性环形唇，所述第一弹性环形唇和所述第二弹性环形唇的厚度为3～4mm。

在本发明的一些实施方式中，所述本体包括固定地设置于所述基体上的第二法兰，所述第二法兰具有第二环形油腔；固定地设置于所述第二法兰上的第一法兰，所述第一法兰具有第一环形油腔，所述第一法兰和所述第二法兰之间形成第二腔室；固定地设置于所述第一法兰上的第三法兰，所述第三法兰和所述第一法兰之间形成第一腔室。

在本发明的一些实施方式中，所述第一法兰具有和所述第一环形油腔连通的第一管路；所述第二法兰具有和所述第二环形油腔连通的第二管路。

在本发明的一些实施方式中，所述第一弹性环形唇和第二弹性环形唇的材质为弹簧钢。

本发明提供的用于机床转轴的锁紧装置将变形体、液压油腔、密封结构集成一体，无需单独设置活塞、弹簧片、复位元件等，极大地简化了结构，减少了锁紧装置的故障率，拆卸调整方便，寿命长，成本低。该锁紧装置环绕转轴分布，避免局部受力而影响转轴的回转精度，特别适用于五轴联动机床A摆头A轴锁紧。

附图说明

图1为机床摆头和转轴的位置示意图；

图2为本发明一实施方式的锁紧装置的结构示意图；