一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構及其制造方法技術

本發明專利技術公開了一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構及其制造方法，夾緊機構由基體、漲緊套以及回轉軸組成，漲緊套過盈配合在基體零件的內孔或外圓上，并可由螺釘端面固定，回轉軸可由動力元器件直接驅動或經傳動機構驅動，回轉軸定位停止在任意位置時，可將介質油(氣)從進油口壓入密封油腔，油(氣)壓迫使漲緊套在徑向方向上均勻變形，并將徑向力均勻地作用于回轉軸的圓周表面，從而產生摩擦扭矩對回轉軸進行角度定位夾緊，回轉軸在定位夾緊發生時，既不會產生軸向推動，也不會產生扭曲，因此可實現高精度定位夾緊。

【技術實現步驟摘要】
一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構及其制造方法
本專利技術應用于具有任意角度回轉定位夾緊功能要求的機床、夾具、工程機械等自動化設備中，具體涉及一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構及其制造方法。
技術介紹
回轉軸中定位夾緊機構的應用，不但能夠為回轉軸指定角度加工提供較高的定位精度，還能夠分散傳動機構定位加工時的受力，將力直接傳遞給箱體，使驅動系統和傳動機構得到釋放，從而保證回轉軸具有較高的傳動精度和壽命，因此，合理設計定位夾緊機構對于具有回轉定位夾緊功能要求的設備而言是一項關鍵共性技術。在實際的產品開發中所采用的定位夾緊機構形式和布置千差萬別，傳統的定位夾緊機構具有加工制造成本高、結構復雜且占用空間、制動扭矩小、可靠性低、定位夾緊精度低、夾緊放松響應慢等不足之處，因而在應用過程中效果不甚理想。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構及其制造方法，本專利技術所述夾緊機構具有結構簡單緊湊、制動扭矩大、響應速度快、定位夾緊精度高的特點。為達到上述目的，本專利技術采用了以下技術方案。一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構，該定位夾緊機構包括基體、漲緊套以及回轉軸，所述漲緊套的外圓與基體的內孔過盈配合，回轉軸設置于漲緊套的內孔內，或者所述漲緊套的內孔與基體的外圓過盈配合，回轉軸設置于漲緊套的外圓上，所述漲緊套的外圓或內孔上開設有第一環槽，第一環槽通過所述過盈配合封閉形成密封油腔，基體上開設有與密封油腔相連通的油路，進油路和出油路為同一油路。所述漲緊套的端部通過螺釘固定于基體的端面上。所述基體的內孔或外圓上開設有第二環槽，第二環槽通過所述過盈配合封閉，且所述第二環槽與第一環槽的開口相對(兩個環槽的開口部分至少部分重合或者全部重合)。所述回轉軸由動力元器件直接驅動或經傳動機構驅動，回轉軸定位停止在任意角度位置時，將介質油或介質氣從油路壓入密封油腔，介質油的油壓或介質氣的氣壓使漲緊套的薄壁部分在徑向方向上均勻變形，并將徑向力均勻地作用于回轉軸的圓周表面，從而產生摩擦扭矩對回轉軸進行角度定位夾緊，當油壓或氣壓卸荷后，漲緊套的薄壁部分恢復為變形前的最初狀態，回轉軸即可釋放運動，所述漲緊套的薄壁部分位于所述第一環槽處。所述漲緊套的薄壁部分的壁厚根據漲緊套的材料、制動扭矩和剛性、壓力介質以及系統壓力而定。所述漲緊套的薄壁部分的壁厚為0.3-3mm。上述緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構的制造方法，包括以下步驟：1)在漲緊套的外圓或內孔上開設第一環槽，在基體上分別開設油路以及與油路相連通的第二環槽；2)經過步驟1)后，在基體的內孔或外圓上涂敷過盈涂層，然后依據熱脹冷縮的原理對所述漲緊套和基體進行過盈裝配，使第一環槽以及第二環槽封閉形成密封油腔，且保證第一環槽與第二環槽的開口相對(兩個環槽的開口部分至少部分重合或者全部重合)；3)經過步驟2)后，對漲緊套的內孔或外圓進行組合后精加工，易保證與回轉軸配合部分的圓軸度和表面粗糙度，精加工后將回轉軸裝入漲緊套的內孔內(對應于漲緊套的外圓與基體的內孔過盈配合的情況)或將回轉軸裝于漲緊套的外圓上(對應于漲緊套的內孔與基體的外圓過盈配合的情況)。所述過盈涂層采用觸變性好且具有一定粘度的材料。所述過盈涂層的材料為潤滑脂或密封膠。本專利技術與現有技術相比具有以下優點：本專利技術所述定位夾緊機構零件少且結構簡單緊湊，占用空間小，適用范圍廣。本專利技術制造工藝簡單(無需進行焊接或安裝密封零件)，成本低廉。本專利技術采用了油壓或氣壓進行均勻的徑向夾緊，制動扭矩大、響應速度快、定位夾緊精度高，可靠性高。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖之一(內漲夾緊形式)；圖中，a、b表示配合段的基本尺寸；圖2為本專利技術的結構示意圖之二(外漲夾緊形式)；圖中，a、b表示配合段的基本尺寸；圖3為內漲夾緊形式在數控磨齒機齒輪螺旋角調整軸上的應用示意圖；圖4(a)為外漲夾緊形式在蝸桿砂輪磨齒機上金剛滾輪壓力角自動調整軸上的應用示意圖之一；圖4(b)為外漲夾緊形式在蝸桿砂輪磨齒機上金剛滾輪壓力角自動調整軸上的應用示意圖之二；圖中：伺服電機1、聯軸節2、擺線減速機3、漲緊套4、基體5、臺面軸承6、回轉軸7、滾針軸承8、雙導程蝸桿9、端面軸承10、滾針軸承11、端面軸承12、蝸輪13、交叉滾針軸承14、密封油腔15、進油口16、過盈涂層17。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作詳細說明。本專利技術所述緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構包括基體5、漲緊套4以及回轉軸7，所述漲緊套4的外圓與基體5的內孔過盈配合，回轉軸設置于漲緊套的內孔內(參見圖1)，或者所述漲緊套4的內孔與基體5的外圓過盈配合，回轉軸設置于漲緊套的外圓上(參見圖2)；所述漲緊套4的端部通過螺釘固定于基體5的端面上(通過螺釘固定可以增大鎖緊剛性)，所述漲緊套4的外圓或內孔上開設有第一環槽，所述基體5的內孔或外圓上開設有第二環槽，且所述第二環槽與第一環槽的開口相對(兩個環槽的開口部分至少部分重合或者全部重合)，第一環槽以及第二環槽通過所述過盈配合封閉形成密封油腔15，基體5上開設有與密封油腔15相連通的油路，進油路和出油路為同一油路。所述回轉軸7由動力元器件直接驅動或經傳動機構驅動，回轉軸定位停止在任意角度位置時，將介質油或介質氣從油路壓入密封油腔15，介質油的油壓或介質氣的氣壓使漲緊套4的薄壁部分在徑向方向上均勻變形，并將徑向力均勻地作用于回轉軸7的圓周表面，從而產生摩擦扭矩對回轉軸7進行角度定位夾緊，當油壓或氣壓卸荷后，漲緊套的薄壁部分恢復為變形前的最初狀態，回轉軸即可釋放運動，所述漲緊套的薄壁部分位于所述第一環槽處；所述漲緊套4的薄壁部分的壁厚根據漲緊套的材料、制動扭矩和剛性、壓力介質以及系統壓力而定；所述漲緊套4的薄壁部分的壁厚為0.3-3mm。上述緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構的制造方法，包括以下步驟：1)在漲緊套4的外圓或內孔上開設第一環槽，在基體5上分別開設油路以及與油路相連通的第二環槽；2)經過步驟1)后，在基體的內孔或外圓上涂敷過盈涂層17，然后依據熱脹冷縮的原理對所述漲緊套4和基體5進行過盈裝配，使第一環槽以及第二環槽封閉形成密封油腔，且保證第一環槽與第二環槽的開口相對；所述過盈涂層17采用觸變性好且具有一定粘度的材料，例如，所述過盈涂層17的材料為潤滑脂或密封膠；3)經過步驟2)后，對漲緊套4的內孔或外圓進行組合后精加工，易保證與回轉軸配合部分的幾何精度(圓軸度、表面粗糙度等)，精加工后將回轉軸7裝入漲緊套的內孔內(對應于漲緊套的外圓與基體的內孔過盈配合的情況，第一環槽開設于漲緊套的外圓上，第二環槽開設于基體的內孔上)或將回轉軸7裝于漲緊套的外圓上(對應于漲緊套的內孔與基體的外圓過盈配合的情況，第一環槽開設于漲緊套的內孔上，第二環槽開設于基體的外圓上)。實施例一種液壓(氣壓)緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構，夾緊機構主要由基體、漲緊套和回轉軸組成，漲緊套過盈配合在基體的內孔或外圓上，并可由螺釘端面固定，漲緊套的外圓或內孔上以及基體的內孔或外圓上開設有環槽，環槽通過所述過盈配合封閉形成密封油腔，基體上開設有與密封油腔相連通的油路，將介質油(氣)從基體上的油路壓入密封油腔，油(氣)壓迫使漲緊套的薄壁部分(所述漲緊套的薄壁部分位于環槽處)在徑向方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構，其特征在于：該定位夾緊機構包括基體(5)、漲緊套(4)以及回轉軸(7)，所述漲緊套(4)的外圓與基體(5)的內孔過盈配合，回轉軸設置于漲緊套的內孔內，或者所述漲緊套(4)的內孔與基體(5)的外圓過盈配合，回轉軸設置于漲緊套的外圓上，所述漲緊套(4)的外圓或內孔上開設有第一環槽，第一環槽通過所述過盈配合封閉形成密封油腔(15)，基體(5)上開設有與密封油腔(15)相連通的油路。

【技術特征摘要】
1.一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構，其特征在于：該定位夾緊機構包括基體(5)、漲緊套(4)以及回轉軸(7)，所述漲緊套(4)的外圓與基體(5)的內孔過盈配合，在過盈部分進行涂層處理，涂層即過盈涂層，過盈涂層選用觸變性好且具有一定粘度的材料，回轉軸設置于漲緊套的內孔內，或者所述漲緊套(4)的內孔與基體(5)的外圓過盈配合，回轉軸設置于漲緊套的外圓上，所述漲緊套(4)的外圓或內孔上開設有第一環槽，第一環槽通過所述過盈配合封閉形成密封油腔(15)，基體(5)上開設有與密封油腔(15)相連通的油路，所述基體(5)的內孔或外圓上開設有第二環槽，第二環槽通過所述過盈配合封閉，且所述第二環槽與第一環槽的開口相對，所述漲緊套(4)的薄壁部分的壁厚為0.3-3mm，所述漲緊套的薄壁部分位于所述第一環槽處。2.根據權利要求1所述一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構，其特征在于：所述漲緊套(4)的端部通過螺釘固定于基體(5)的端面上。3.根據權利要求1所述一種緊湊型環式徑向高精度定位夾緊機構，其特征在于：所述回轉軸(7)由動力元器件直接驅動或經傳動機構驅動，回轉軸定位停止在任意角度位置時，將介質油或介質氣從油路壓入密封油腔(15)，介質油的油壓或介質...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖劍，田沙，郭寶安，楊曉斐，慕域，
申請(專利權)人：陜西秦川機械發展股份有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61