[發(fā)明專利]一種五軸并聯(lián)機床

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510641946.0
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105127819B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳貴亮;劉更謙;馮小強;于靜怡;邊立偉
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23Q5/40
• 分類號: B23Q5/40;B23Q1/26
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 李濟群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械加工制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種五軸并聯(lián)機床。

背景技術(shù)

目前市場上的常見的五軸機床多為串聯(lián)機床，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，而一般并聯(lián)五軸機床則有加工范圍小，運動難以解耦的缺點，使用范圍受到約束。專利號為ZL201420418735.1公開了兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機床，其不足之處在于該機床為了實現(xiàn)兩自由度的運動同時使用了四個驅(qū)動，不僅浪費了電能，而且運動難以實現(xiàn)解耦。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種五軸并聯(lián)機床，該機床以并聯(lián)的絲杠導(dǎo)軌機構(gòu)形成全新的平移和轉(zhuǎn)動自由度，機床的兩個平臺機構(gòu)均由平面并聯(lián)機構(gòu)進行驅(qū)動控制，機床水平底座的工作平面內(nèi)布置有相互垂直的兩組絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)和水平加工平臺機構(gòu)，可實現(xiàn)加工平臺的兩個平移和一個旋轉(zhuǎn)運動自由度。主平臺機構(gòu)的主軸箱可通過絲杠驅(qū)動使主軸箱實現(xiàn)豎直方向運動和繞水平軸的旋轉(zhuǎn)運動自由度。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于制造，成本低和運動完全解耦的特點，更適于小型工件的加工。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種五軸并聯(lián)機床，包括機床水平底座和床頭，其特征在于該機床還包括第一絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)、第二絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)、第三絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)、水平加工平臺機構(gòu)和主平臺機構(gòu)，床頭的工作面與機床水平底座的工作面垂直，所述第一絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)和第二絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)相互垂直布置在機床水平底座工作平面內(nèi)，水平加工平臺機構(gòu)位于機床水平底座的工作平面中央，且同時與第一絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)和第二絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)連接；所述第三絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)布置在床頭的工作面上，主平臺機構(gòu)位于床頭的中間，且與第三絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)連接；

所述水平加工平臺機構(gòu)包括加工平臺，加工平臺的下部依次連接有水平第二直線軸承、水平旋轉(zhuǎn)支撐座和水平第一直線軸承，所述水平旋轉(zhuǎn)支撐座的上端通過旋轉(zhuǎn)軸與水平第二直線軸承連接，下端通過螺釘與水平第一直線軸承固連；水平第一直線軸承下表面與機床水平底座的上表面平行；

所述第一絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)包括兩個第一電機、兩個第一聯(lián)軸器、兩個第一絲杠、兩個第一軸承座、兩個第一旋轉(zhuǎn)支撐座、第一導(dǎo)桿、兩個第一導(dǎo)軌、第一直線軸承，所述兩個第一絲杠以水平加工平臺機構(gòu)為中心，平行對稱布置在機床水平底座的工作面的左右邊緣上，每個第一絲杠的前端均通過第一聯(lián)軸器連接有一個第一電機，第一絲杠的后端連接有一個第一軸承座，第一電機和第一軸承座均固定在機床水平底座上；第一絲杠的內(nèi)側(cè)均設(shè)有一個第一導(dǎo)軌，每個第一導(dǎo)軌上均安裝有一個滑塊，所述第一旋轉(zhuǎn)支撐座的下部通過螺栓與相應(yīng)的滑塊連接，第一旋轉(zhuǎn)支撐座的側(cè)面與相應(yīng)的第一絲杠上的絲杠螺母連接；所述第一導(dǎo)桿的左端通過旋轉(zhuǎn)軸與左邊第一旋轉(zhuǎn)支撐座的上部連接，第一導(dǎo)桿的右端依次穿過水平第二直線軸承和第一直線軸承，并固定，所述第一直線軸承的下部與右邊第一旋轉(zhuǎn)支撐座的上部通過旋轉(zhuǎn)軸進行連接；第一導(dǎo)桿始終平行于機床水平底座的工作面；

所述第二絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)包括一個第二電機、一個第二聯(lián)軸器、一個第二絲杠、一個第二軸承座、兩個第二固定支撐座、一個第二導(dǎo)桿、兩個第二導(dǎo)軌；所述第二絲杠垂直于第一絲杠，且布置在機床水平底座的工作面的前邊緣上；第二絲杠的右端通過第二聯(lián)軸器與一個第二電機連接，第二絲杠的左端與一個第二軸承座連接；第二絲杠的內(nèi)側(cè)以水平加工平臺機構(gòu)為中心，平行對稱安裝有兩個第二導(dǎo)軌，在每個第二導(dǎo)軌上均設(shè)有滑塊，每個滑塊上均連接有一個第二固定支撐座，前邊第二固定支撐座的左側(cè)與第二絲杠上的絲杠螺母連接；所述第二導(dǎo)桿的中間穿過水平第一直線軸承，第二導(dǎo)桿的前后兩端均通過過盈配合與相應(yīng)的第二固定支撐座連接，且第二導(dǎo)桿始終平行于機床水平底座的工作面；

所述主平臺機構(gòu)包括第四導(dǎo)桿、兩個主平臺固定支撐座、主平臺旋轉(zhuǎn)支撐座，主平臺第一直線軸承、主平臺第二直線軸承、主平臺和主軸箱；所述第四導(dǎo)桿沿豎直方向置于床頭工作面的中央，第四導(dǎo)桿中間穿過主平臺第一直線軸承，第四導(dǎo)桿的兩端分別連接一個主平臺固定支撐座，兩個主平臺固定支撐座均固定在床頭的工作面上；主平臺第一直線軸承的底面與床頭工作面平行非接觸，頂面與主平臺旋轉(zhuǎn)支撐座的底部通過螺栓連接，主平臺旋轉(zhuǎn)支撐座的頂部通過旋轉(zhuǎn)軸與主平臺第二直線軸承的底面連接；主平臺第二直線軸承的頂面與主平臺連接，主平臺為一個過渡連接板，通過該過渡連接板與主軸箱固連；