引 言
       随着空间曲面等复杂型面零件需求量不断加大  ， 国内外许多学者对多轴联动数控  ，尤其是带 回转轴的多轴联动数控进行了研究和改进［１－４］ 。随着对曲面零件加工要求的不断提高  ，五轴联动不仅要求回转轴与其他直线轴联动  ，还要 求回转轴可以实现任意角度的锁紧  ，以保证加工精度 。
       利用五轴联动叶片加工中心加工叶片的叶冠、叶 根、凸台等平面时  ，为了保证加工形状与加工精度  ，刀具摆动轴必须保持静止不动的状态［５－７］ 。但是刀具切削工件时的切削分力会改变摆动轴原有的静止状态  ， 影响平面的加工精度 。目前国内金属切削的回转轴很多不具备任意角度的锁紧功能  ，少数带 有锁紧功能的加工中心基本上均采用径向锁紧机构［８－９］ 。但是由于径向锁紧机构占用轴向尺寸  ，使得回转主轴加长  ，从而降低回转轴刚性  ，且其对回转主轴和径向锁紧用夹紧套的加工精度要求高  ，难以调整  ，锁 紧效果较差  ，并且占用大量加工中心空间 。
       针对径向锁紧机构的不足  ，本文提出一种液压锁紧机构  ，该锁紧机构不仅锁紧效果好  ，而且占用较小的轴向尺寸  ，安装调整方便  ，可以实现回转轴任意角度的锁紧 。在实际工作状态中  ，通过调整液压油的压力来调整锁紧力的大小  ，以达到最佳的锁紧效果 。
１    液压锁紧机构的结构与工作过程
     １．１  液压锁紧机构的结构布置
       图１为液压锁紧机构装配简图 。液压锁紧机构主要由刀具摆动轴箱体１、调整柱２、密封圈３、弹性摩擦片４、压缩弹簧５、活塞６、端盖７、油缸套８等组成 。在刀具摆动轴箱体端面上固定有表面质量很高的端盖和油缸套  ，形成了封闭的环形槽  ，该环形槽用于容纳液压油 。活塞在液压油压力的作用下在环形槽中实现轴向滑动 。活塞内外圆装有 Ｏ 型密封圈  ，其通过与活塞和油缸套之间的摩擦力实现了密封 。弹性摩擦片与刀具摆动轴之间装有调整垫  ，用以调整弹性摩擦片与活塞和刀具摆动轴箱体之间的距离  ，以达到最好的使用效果 。
采用这种液压锁紧机构可以实现回转轴任意角度锁紧  ，不仅结构紧凑  ，便于调整  ，而且锁紧力可调  ，锁紧刚性好  ，可广泛用于旋转轴任意角度锁紧的多轴 。
     １．２  液压锁紧机构的工作过程
       当刀具摆动轴摆动到某一角度需要锁紧时  ，系统发出锁紧信号  ，收到信号后液压站开始向锁紧机构供油  ，液压油不断进入到端盖与油缸套之间的密封腔体中 。当液压油压力大于恢复弹簧的压力后  ，油缸开始 向前滑动；滑动到一定距离后  ，油缸前端面接触到弹性摩擦片  ，弹性摩擦片在力的作用下开始发生弹性形变； 当弹性摩擦片变形达到一定程度后  ，弹簧组就会被完全压到安装孔内  ，使弹性摩擦片与刀具摆动轴箱体铸件前端面接触 。随着压力的增大  ，弹性摩擦片与箱体铸件之间的摩擦力也不断增大  ，当摩擦力大于刀具摆动轴部件的偏摆力矩时  ，刀具摆动轴将静止不动  ，实现 了刀具摆动轴的锁紧功能 。当摩擦力达到理想值时保持液压站的压力  ，即可加工叶片两端导流槽等内凹式平面 。当需要解除锁紧功能时  ，机构的运动过程与上述动作向 。
       该种新型的液压锁紧机构锁紧过程和解除锁紧过程的运动比较复杂  ，但是响应速度很快  ，仅为０．５ｓ  ，而且这种锁紧机构的作用力完全是内部应力  ，避免了液压锁紧机构对其他零件的干扰  ，间接地保证了的精度 。

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 结 论
        本文提出一种新型液压锁紧机构  ，并从机构的原 理、机构的具体结构与工作过程、机构的设计与分析计算等方面对其进行研究  ，重点对活塞 Ｏ 型圈摩擦力、活塞与压缩弹簧之间的压力、偏转力矩等几个关键参数进行了详细的分析和计算 。分析结果表明  ，所提出的 液压锁紧机构在理论情况下完全能够满足使用要求 。
        该液压锁紧机构不仅噪声低、调节范围广、结构形式灵活、适用于旋转轴类机构的锁紧  ，而且它提高了加工中心使用的安全性以及机床整体结构的稳定性  ，使机床的性能得到了很好的改善  ，为国产机床整体精度的提高提供了保证 。