[發明專利]一種大擺角五軸聯動混聯機床

在審

• 申請號: 201610169810.9
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105643295A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 薄瑞峰;魯巖;王書森;董亞峰;馬長安;王俊彥
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B23Q1/64
• 分類號: B23Q1/64
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種大擺角五軸聯動混聯機床，其特征在于包括機床底座（2）、并聯模塊（1）以及安 裝刀具的動平臺（3），機床底座（2）上有底座導軌（6）、底座導軌（6）通過移動副連接移動導 軌平臺（30），移動導軌平臺（30）上有固定工件（31）的轉動工作臺（5）；所述的并聯模塊（1） 包括第一分支和第二分支，第一分支連接兩個沿Z軸的主動驅動，第二分支連接一個沿Z軸 的主動驅動，并聯模塊（1）與動平臺（3）轉動連接形成空間并聯閉環機構，并聯模塊和動平 臺實現在XOZ平面內的兩維移動和沿X軸的一維轉動，移動導軌平臺（30）連接一個沿底座導 軌方向的主動驅動，轉動工作臺（5）連接一個轉動工作臺（5）軸線方向的主動驅動，移動導 軌平臺（30）及轉動工作臺（5）實現工件（31）沿Y軸的移動和沿Z軸的轉動。

2.根據權利要求1所述的大擺角五軸聯動混聯機床，其特征在于：所述的并聯模塊（1） 的第一分支為2-PRR&2-PRR+R型混聯運動支鏈，其包括2-PRR&2-PRR型平面并聯閉環 機構以及平面并聯閉環機構連接動平臺的轉動副R（10）；平面并聯閉環機構包括：立柱Ⅱ （8）、連桿Ⅰ（12）、連桿Ⅱ（13）、滑塊Ⅰ（15）、立柱Ⅲ（9）、連桿Ⅲ（18）、連桿Ⅳ（19）、滑塊Ⅱ（21） 以及連接塊（25），其中連桿Ⅰ（12）、連桿Ⅱ（13）兩端分別通過轉動副R分別與滑塊Ⅰ（15）、連 接塊（25）連接，連桿Ⅲ（18）、連桿Ⅳ（19）兩端分別通過轉動副R分別與滑塊Ⅱ（21）、連接塊 （25）連接，滑塊Ⅰ（15）、滑塊Ⅱ（21）分別通過移動副P與立柱（8）、立柱（9）連接，且此處移 動副P都為主動驅動；連桿Ⅰ（12）、連桿Ⅱ（13）、連桿Ⅲ（18）以及連桿Ⅳ（19）結構相同，平面 并聯閉環機構所有轉動副R軸線相互平行，連桿Ⅰ（12）、連桿Ⅱ（13）、連桿Ⅲ（18）以及連桿Ⅳ （19）上下兩端鉸接點間距離都相等，平面并聯閉環機構所有轉動副R的軸線與平面并聯閉 環機構連接動平臺（3）的轉動副R的軸線相互垂直，此平面并聯閉環機構可以實現連接塊 （25）在XOZ平面的兩維移動。

3.如權利要求1或2所述的大擺角五軸聯動混聯機床，其特征在于：所述并聯模塊（1）的 第二分支為PUU型運動支鏈，包括：連桿Ⅴ（27）、滑塊Ⅲ（29）、虎克鉸Ⅰ（26）、虎克鉸Ⅱ（28）以 及連接滑塊Ⅲ（29）與立柱（7）的移動副P，連桿Ⅴ（27）兩端分別通過虎克鉸Ⅰ（26）、虎克鉸 Ⅱ（28）連接動平臺（3）和滑塊Ⅲ（29），連接滑塊Ⅲ（29）與立柱（7）的移動副P是主動驅動； 與連桿Ⅴ（27）兩端連接的虎克鉸兩條軸線平行、且分別垂直于各自虎克鉸的另一條軸線。

4.根據權利要求3所述的大擺角五軸聯動混聯機床，其特征在于：所述的移動導軌平臺 （30）通過與底座導軌（6）之間的沿Y軸方向的移動副P實現沿Y軸運動且其移動輸入是主動 驅動；轉動平臺（5）轉軸沿Z軸方向，通過轉動副R與移動導軌平臺（30）連接且其轉動輸入是 主動驅動。

5.根據權利要求4所述的大擺角五軸聯動混聯機床，其特征在于：動平臺（3）一端通過 轉動副R與并聯模塊（1）的連接塊（25）連接、動平臺（3）另一端通過虎克鉸Ⅰ（26）的一軸與第 二分支連接，兩端連接的轉動軸線相互平行；并聯模塊（1）的立柱Ⅰ（7）、立柱Ⅱ（8）、立柱Ⅲ （9）垂直于機床底座（2）設置。