[发明专利]一种用于磨床的夹紧装置及其安装方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及磨床零部件，具体说，是涉及一种用于磨床的夹紧装置及其安装方法和应用，属于机加工技术领域。

背景技术

磨削技术及磨床在机械制造业中占有极其重要的位置，磨削技术发展很快，在机械加工中起着非常重要作用。随着高精度、高硬度机械零件数量的增加，以及精密铸造和精密锻造工艺的发展，磨床的性能、品种和产量都在不断的提高和增长。磨床是各类金属切削基础中品种最多的一类，主要类型有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床等。当今平磨的发展趋势是转向成形、台阶、切入、快速抖动、三维空间曲线表面磨削加工，而数控磨床是磨床发展的一个重要方面，数控能更好地实现机床工作的自动化、高效化。

数控磨床可用于磨削内、外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、花键、齿轮、导轨、刀具及各种成形面等。按照磨床的工艺用途分有数控外圆磨床、数控内圆磨床、数控平面磨床、数控工具磨床、数控坐标磨床、磨削加工中心等。

数控磨床一般包括基础单元、辅助单元和数控系统，数控系统控制基础单元和辅助单元。基础单元包括底座、磨头装置、工作台、床身、拖板、立柱等，其设计制造技术是保证磨床质量的根本；辅助单元包括快速装夹装置、切削液供给系统、安全防护处理等。

工件在加工过程中，通过调节工作台上工件与磨头装置的相对距离，确定加工。而在调节工件与磨头装置的相对距离有两种方式：一种是主要依靠工作台升降，工作台为升降式结构，工件装夹在工作台上，通过调整工作台的高度调节工件与磨头装置的相对距离；另一种是主要依靠磨头装置升降，磨头装置沿着立柱上的立柱导轨通过升降机构调节，通过调整磨头装置的高度调节工件与磨头装置的相对距离。这两种方式都能调节工件与磨头装置的相对距离，但第一种利用工作台升降的方式不适用于大型工件，大型工件太重，工作台带动工件升降损耗太大，浪费能源，同时缩短磨床的使用寿命，因此现在越来越多采用磨头装置沿着立柱上的立柱导轨且与升降机构配合的方式来调整磨头装置的高度，从而调节工件与磨头装置的相对距离。

磨头装置包括磨头和拖板，磨头通过拖板安装在立柱上，由升降机构控制拖板及磨头沿着立柱的立柱导轨移动，调整磨头装置与工件之间的距离。当磨头装置中磨头处于加工状态时，立柱与拖板之间需要相对固定；当磨头装置升降移动时，立柱与拖板之间需要留有间隙，使拖板在立柱上滑动顺畅。然而拖板与立柱导轨之间很难保持合理间隙，通常拖板与立柱导轨之间的间隙会过大，这样在磨头装置工作时会产生严重影响：1、立柱、立柱导轨和拖板的刚性不能发挥，致使三者之间的连接刚度差；2、磨头的同心度与主轴间的间隙窜动导致工件加工有波形纹；3、磨头装置无稳固支撑，磨头装置中砂轮将可能下垂，造成工件加工合格率降低；4、磨头装置中磨头在磨削过程中受力不均，严重的可能出现掉刀现象，影响人身安全。因此需要调整磨头装置中拖板与立柱导轨之间的间隙，使拖板与立柱导轨之间的间隙合理。

现有技术中针对拖板与立柱导轨之间的间隙调整提出了几种调整方式，但都存在各种问题：1、CN 2012206102503提供的一种钻机导轨间隙调整机构提出的导轨间隙调整机构，该导轨间隙调整机构采用水平调整螺栓与水平调整块配合组成水平间隙调整机构，垂直螺栓与垂直调整块配合组成垂直间隙调整机构，通过水平间隙调整机构调整水平间隙，垂直间隙调整机构调整垂直间隙，然而该种调整方式在调整过程中完全依照螺栓锁紧，不能很精确控制螺栓深入的长度，也就不能很精确控制间隙，另外实现该种调节方式的前提是导轨的垂直度十分精准，如果导轨产生变形，则间隙将不好控制；2、CN 2012203464358提供的液压机滑块导轨装置中的滑块间隙调整机构，该滑块间隙调整机构包括滑块前后端间隙调整机构和滑块两端间隙调整机构，滑块前后端间隙调整机构是通过挡块、第一调节螺钉、第一锁紧螺钉和调节螺母调整滑块前后端与导轨的间隙，滑块两端间隙调整机构是通过铜导板、导向板、楔形块、第二调节螺钉和第二锁紧螺钉调整滑块两端与导轨的间隙，然而滑块间隙调整机构依然是采用螺钉控制间隙，由于螺栓深入的长度不易控制，间隙的大小也不易精确控制；3、CN 2012205701911提供的带有水平间隙反馈装置的静压导轨，该装置中采用活塞装置结构调节静压导轨水平间隙，防止静压导轨卡死，而该种方式采用活塞装置结构调节的寿命终有限，当活塞装置的寿命终止时，整个静压导轨也将不能使用。另外，现有技术中提出的拖板与导轨之间间隙的调整机构，在导轨因长时间使用出现各种变形时，不能依据导轨的变形补偿或调整该间隙。