[發明專利]一種復合連桿機構的立式加工中心

有效

• 申請號: 201610087193.8
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN105537963B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 秦慧斌;侯志利;王茂剛;姚慧琦;李曉寧;馬冰彥;張夢平;安旺;盛強;王志輝
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B23Q1/44;B23Q3/157;B23Q5/36;B23Q3/06;B23Q1/58
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 茹牡花

技術領域：

本發明屬于制造技術裝備領域，具體涉及一種復合連桿機構的立式加工中心。

背景技術：

國內外制造企業必須通過提高產品質量、降低成本和縮短新產品開發周期來取得市場競爭優勢，這就要求不斷提高加工過程中精度、速度和柔性。這種競爭最終落實到機床技術水平的競爭。

機床作為生產各種機械的工作母機，是裝備制造業的基礎；機床工業的發展水平是國家工業化水平的重要標志。并聯運動機床與傳統機床相比，并聯運動機床結構以復合桿系機構代替傳統機床結構的懸臂梁和兩支點梁來承載切削力和主軸部件重力；具有結構簡單、剛度高、速度快、動態性能好、可重構等優點，易于實現較復雜的空間運動，完成復雜零件的加工。它是21世紀新一代機床的發展方向。但目前的并聯機床還存在運動耦合性強、控制建模困難、工作空間狹小的缺點。

發明內容：

本發明的目的是針對目前的并聯機床存在的運動耦合性強、控制建模困難、工作空間狹小的問題，提供一種適用于板塊類零件的減材料與增材料的復合加工，具備加工便捷、占地空間小的復合連桿機構的立式加工中心。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種復合連桿機構的立式加工中心，其中：由外框架裝置、復合連桿加工裝置、多自由度換刀裝置、可升降加工平臺裝置、導向平衡軸和底座支撐裝置六部分組成；所述復合連桿加工裝置與所述外框架裝置通過所述外框架裝置中的第一滑臺滑塊與所述復合連桿加工裝置中的滑塊連接板和所述復合連桿加工裝置中的電主軸與所述外框架裝置中的下部萬向鉸鏈連接；所述多自由度換刀裝置與可升降加工平臺裝置通過所述多自由度換刀裝置中的第二橫向滑臺的底面與可升降加工平臺裝置中的加工平臺的左端連接，且所述多自由度換刀裝置位于所述可升降加工平臺裝置的上方；所述可升降加工平臺裝置與所述外框架裝置通過所述可升降加工平臺裝置中的第四液壓桿的底端與所述外框架裝置的底座連接；所述導向平衡軸在所述可升降加工平臺裝置的左右位置對稱布置，所述導向平衡軸的前后兩端分別通過所述可升降加工平臺裝置的后端板、前端板，且導向平衡軸的前后兩端面分別與可升降加工平臺裝置的后端板、前端板的外端面平齊，對稱布置的導向平衡軸的中間位置分別穿過所述外框架裝置的左支撐側板、右支撐側板下端的立式圓頭平鍵形導向孔，實現可升降加工平臺裝置與外框架裝置的導向平衡連接；所述底座支撐裝置與所述外框架裝置通過底座支撐裝置中的底支架與外框架裝置中的底座連接，且位于四個角；所述底座支撐裝置位于外框架裝置的底座下方。

進一步，所述外框架裝置由頂蓋、上部萬向鉸鏈、下部萬向鉸鏈、和由第一滑臺軌道、第一滑臺滑塊、第一滑臺絲杠、第一聯軸器、第一伺服電機電機支架、第一伺服電機組成的第一橫向滑臺、左支撐側板、右支撐側板、第一塊肋板、第二塊肋板、第三塊肋板、第四塊肋板、底座、第一液壓桿組成；所述第一滑臺滑塊與第一滑臺軌道通過光杠連接，第一滑臺絲杠與第一滑臺軌道與第一滑臺滑塊通過中間孔連接，第一伺服電機電機支架與第一滑臺軌道連接，第一聯軸器與第一滑臺絲杠連接，第一伺服電機與第一伺服電機電機支架連接，第一伺服電機與第一聯軸器連接；所述第一橫向滑臺的左端與所述的左支撐側板的上端通過螺釘固定連接，所述第一橫向滑臺的右端與右支撐側板的上端通過螺釘固定連接，構成門式框架；所述頂蓋與所述第一橫向滑臺通過所述頂蓋豎直面的下端與所述第一橫向滑臺的背面中央通過螺栓螺母連接；所述左支撐側板和右支撐側板的下端分別與底板左右兩側面通過螺栓螺母連接；所述第一塊肋板與第二塊肋板設置在左支撐側板的下端，且第一塊肋板的豎直面位于左支撐側板的后方，第二塊肋板的豎直面位于左支撐側板的前方，所述第一塊肋板與第二塊肋板的水平面與底座左端的上表面連接；所述第四塊肋板與第三塊肋板設置在右支撐側板的下端，且第四塊肋板的豎直面位于右支撐側板的后方，第三塊肋板的豎直面位于右支撐側板的前方，所述第三塊肋板與第四塊肋板的水平面與底座右端的上表面連接；所述第一液壓桿的上端通過上部萬向鉸鏈與頂蓋的內表面連接，且所述第一液壓桿位于頂蓋下方空間的中間位置；所述第一液壓桿的下端與下部萬向鉸鏈相連。

本發明所述外框架裝置中的第一橫向滑臺為復合連桿加工裝置提供左右運動支撐，外框架裝置中的左支撐側板、右支撐側板為可升降加工平臺裝置提供上下運動平衡導向支撐。