[發明專利]一種可一次完成自由曲面加工的微型精密機床

有效

• 申請號: 201710033730.5
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106624835B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 張金峰;馬蕓慧;封超;唐微;王帥;許芝令;高成;田和強;高麗;鐘佩思;蘇春建
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B23Q5/28;B23Q11/08
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 毛勝昔

1.一種可一次完成自由曲面加工的微型精密機床，其特征在于，包括機架、減振底座、驅動組件、刀頭組件、工作臺和夾具；

所述機架為框架式結構，整體呈正三棱錐形狀，包括一底板和三根支柱，底板為正三角形，三根支柱長度相等，三根支柱各自的一端分別與上述正三角形的一個頂角的內側固定連接，三根支柱各自的另一端焊接在一起，成為上述正三棱錐的頂點；

所述機架放置在所述減振底座上；所述刀頭組件安裝在所述機架圍成的正三棱錐的內部腔室內；

所述驅動組件包括座板、三臺Z向直線電機、一臺X向直線電機和一臺Y向直線電機；所述座板為正三角形，水平布置，座板的三個頂角內側均分別設置有一半圓形缺口，并通過該三個半圓形缺口插接在上述三根支柱上，定位后焊接固定；

上述三臺Z向直線電機均豎立設置，每臺Z向直線電機的上端蓋板分別與上述座板固定連接，下端蓋板分別與上述底板固定連接；上述座板、底板與三臺Z向直線電機共同圍成一個正三棱柱形狀的空間；

上述三臺Z向直線電機頂部的滑動塊均面向上述三棱柱形狀的空間內部；

上述X向直線電機安裝在上述底板上，X向直線電機的縱向中心軸線與上述正三棱柱底部的正三角形的一條底邊重合；

上述Y向直線電機安裝在上述X向直線電機頂部的滑動塊上，Y向直線電機的縱向中心軸線的一端為與上述X向直線電機的縱向中心軸線所在的正三角形的那條底邊所對的頂點，另一端固定在上述X向直線電機頂部的滑動塊的中心點上；上述刀頭組件包括刀頭座和三根曲臂連接軸，刀頭座為正方體箱型結構，前方敞口、另外五個面封閉，三根曲臂連接軸各自的一端分別與刀頭座的左側、右側和后側三個面的中心點固定連接，三根曲臂連接軸各自的另一端分別與上述三臺Z向直線電機頂部的滑動塊固定連接；

上述刀頭座內安裝有刀具，刀具的尾部固定在刀頭座的上蓋板上，刀具的刀頭部經由刀頭座的下蓋板的中心孔穿過并伸出，刀具的中軸線的延長線分別過刀頭座上蓋板中心點和下蓋板中心點；

所述工作臺與上述Y向直線電機頂部的滑動塊固定連接；

所述夾具安裝在工作臺上；

按從下至上的順序，所述工作臺依次包括下底板、齒輪副、旋轉平臺和夾具；其中，下底板與上述Y向直線電機頂部的滑動塊固定連接，由Y向直線電機驅動；下底板的上表面中心設置有一齒輪定位軸，齒輪副包括一大一小的兩個齒輪，大齒輪以可繞上述齒輪定位軸轉動的方式裝配在齒輪定位軸上，大齒輪與小齒輪共平面布置；

旋轉平臺為開合結構，包括上、下兩個臺面，上臺面與下臺面通過第一鉸接軸鉸接，第一鉸接軸的布置在上臺面的右邊緣內側；上臺面的下表面和下臺面的上表面分別設置有尺寸相同的條形槽，條形槽的左端開至上述第一鉸接軸，條形槽的右端分別開至上下兩個臺面的右邊緣，分別形成一敞口；上下兩個臺面的右邊緣的內側位置處設置有一開合結構形式的驅動裝置，所述開合結構形式的驅動裝置為一液壓缸，液壓缸的底座與下臺面鉸接，液壓缸的活塞桿與上臺面固定連接；當液壓缸的活塞桿全部縮回后，上下兩個臺面均分別呈水平狀態；

在下臺面的一側設置有一水平向外伸出的平板，平板的中心開孔；

小齒輪和用于驅動它的帶減速機的驅動電機，按照小齒輪在下、帶減速機的驅動電機在上的方式布置在平板的上下兩側，減速機的輸出軸穿過平板，小齒輪裝配在減速機的輸出軸上，整體位于上述下底板的外側。

2.根據權利要求1所述的一種可一次完成自由曲面加工的微型精密機床，其特征在于，減振底座包括有相互平行的上底座與下底座，上底座與下底座均為平板，上底座與下底座之間設置有第一空氣彈簧，空氣彈簧的上端與上底座下表面的中心固定連接，空氣彈簧的下端與下底座上表面的中心固定連接；

在上述空氣彈簧的周邊設置有若干數量的超磁致伸縮制動器，第一超磁致伸縮制動器的上下兩端分別與上底座和下底座固定連接。

3.根據權利要求2所述的一種可一次完成自由曲面加工的微型精密機床，其特征在于，還包括有一個機床外罩；

所述機床外罩為正三棱錐形狀，底部敞口，其余三個面均由玻璃材質的推拉門/窗封閉；

所述機床外罩罩在所述機架上，機床外罩的底部邊緣與所述減振底座的周邊保留一定間距，在機床外罩的底部邊緣與減振底座的周邊的間隙處設置有若干數量的第二超磁致伸縮制動器，第二超磁致伸縮制動器的兩端分別與機床外罩和減振底座固定連接。