[發明專利]微小型可重構復合加工機床

有效

• 申請號: 201310116441.3
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN103212988A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 于化東;許金凱;陳爽;王晶東;于占江;王曉冶;王志超;董山恒;張留新
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00;B23Q15/22;B23Q17/00;B23Q5/40
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明屬于機械加工設備技術領域，具體涉及一種以車銑加工為主要功能的微小型可重構復合加工機床。

背景技術

航空航天、微電子工業、生物工程等的發展對精密三維微機械零件（特征尺寸在微米級到毫米級，精度到亞微米級）的需求日益迫切，在使用功能、材料特性、結構形狀、可靠性等方面的要求也越來越高。結構形狀的特異化、材料的復合多樣化、尺寸與表面質量要求的高精度化成為微小型結構件的顯著特征。常規機床對于微小型結構件的高效批量化制造存在諸多弊端?？芍貥嫏C床是面向客戶定制的，當市場加工有所需求改變時，能夠迅速的轉換結構以滿足市場需求。

2011年7月27號公開了一項公開號為CN102133722A、名稱為“微型車銑復合機”的中國專利。該微型車銑復合機包括機座、工作臺下拖板、工作臺拖板、小拖板、電動刀架、車削主軸箱、銑削主軸、橫梁、電器控制柜、垂直小拖板、垂直大拖板組成，電器控制柜安裝于機座的下部，機座上安裝有工作臺下拖板，工作臺下拖板上安裝有工作臺拖板，工作臺拖板上安裝有小拖板，小拖板上安裝有電動刀架，機座上安裝有車削主軸箱，機座上安裝有橫梁，橫梁上安裝有銑削主軸。

該微型車銑復合機的結構使其加工范圍受限，由于其結構不能隨著需要改變自身功能，造成功能閑置，只能實現三軸運動；不能對系統加工狀態進行視頻監控，不能實現自動對刀。

發明內容

本發明的目的在于提出一種微小型可重構復合加工機床，解決現有技術中機床存在的閑置功能、不能進行自動對刀及視頻監控的問題，通過激光對刀裝置進行自動對刀，實現五軸聯動及加工狀態的視頻輸出。

為實現上述目的，本發明的微小型可重構復合加工機床包括平臺底座、龍門支撐、橫梁、X向滑臺、Y向滑臺、Z向滑臺、控制計算機、機床控制器、銑鉆磨加工模塊、車削刀具模塊；所述龍門支撐固定連接在所述平臺底座上，所述兩個Y向滑臺固定在所述龍門支撐上，所述橫梁兩端分別固定在所述兩個Y向滑臺上，所述X向滑臺固定在所述橫梁上且垂直于所述平臺底座，所述X向滑臺的運動方向與橫梁水平，所述Z向滑臺固定在X向滑臺上，所述Z向滑臺和所述X向滑臺的縱向中心線互相垂直，所述銑鉆磨加工模塊和車削刀具模塊根據加工需要相互替換地安裝在所述Z向滑臺上；所述控制計算機控制機床控制器發出命令，實現X向滑臺、Y向滑臺和Z向滑臺的往復運動。

所述機床還包括直線電機、轉接板、托板、連接板A和電源拖鏈；所述直線電機通過螺紋孔固定在所述龍門支撐的外側面，所述Y向滑臺通過轉接板的螺紋孔與所述直線電機連接，在所述龍門支撐的一側，托板通過螺紋孔與所述龍門支撐連接，電源拖鏈下部通過螺紋孔安裝在托板上，上部通過連接板A與所述X向滑臺連接；所述X向滑臺與所述Y向滑臺結構相同。

所述銑鉆磨加工模塊包括電主軸、電主軸夾套和旋轉擺動工作臺，所述Z向滑臺縱向中心線和電主軸軸線在同一平面內，所述電主軸與主軸變速器相連，通過調節主軸變速器實現電主軸的勻速轉動；所述旋轉擺動工作臺包括工作臺、工作臺底座、電機座、電機B；所述工作臺通過軸與所述工作臺底座連接，所述工作臺底座安裝在電機座上，所述電機B安裝在電機座上，所述電機座通過螺紋孔固定在平臺底座上；所述電主軸上配合連接銑刀、鉆頭或砂輪。

所述車削刀具模塊包括刀排架、車刀和車削主軸箱；所述刀排架通過螺栓與Z向滑臺中間部分連接，通過Z向滑臺的滑動實現刀具的Z向移動；所述刀排架可以安裝兩把以上刀具，所述車削主軸箱安裝在所述平臺底座上。

所述Y向滑臺包括工字型滑軌Ｂ、滑塊Ｂ和防塵罩，所述滑塊Ｂ在所述工字型滑軌Ｂ上實現Y向運動。

所述Z向滑臺包括絲杠座、絲杠、連接板Ｂ、電機支座、電機A、工字型滑軌Ａ、滑塊Ａ和滑臺底板；滑臺底板的一端固接電機支座，電機A固接在電機支座上，絲杠的一端與電機A的電機軸固接，另一端放置在固接在滑臺底板的另一端的絲杠座的軸承內；兩個工字型滑軌Ａ固定在滑臺底板上，并位于絲杠座兩側垂直于絲杠座，所述每個工字型滑軌上設置有兩個滑塊Ａ，所述滑塊可以在所述工字型滑軌上滑動，所述連接板Ｂ固定在所述滑塊Ａ上，所述連接板Ｂ內部設有絲母與所述絲杠形成螺旋副。

所述機床還包括機器視覺模塊，所述機器視覺模塊包括攝像頭和光學元件；所述光學元件包括微調平臺和支架，所述攝像頭通過螺栓安裝在所述微調平臺上，旋轉微調旋鈕使所述微調平臺在Z方向運動，平臺底板處固接有長方形滑塊，所述長方形滑塊底部開有長方形凹槽，與所述支架上的長方形凸起配合，通過旋轉螺母使長方形滑塊能夠在Y向運動；所述支架通過螺紋孔固定在所述電主軸夾套上。