[發明專利]一種橢球面螺旋曲面仿形機構及其控制方法

有效

• 申請號: 201710854839.5
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107738007B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 顧立志;遲巖;蔡宏偉;陳偉欣;武星
• 申請（專利權）人: 廈門華天涉外職業技術學院
• 主分類號: B23D79/00
• 分類號: B23D79/00;B23Q33/00;B23Q35/04;B23Q35/42
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利;魏思凡

1.一種橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：包括杠桿縮放單元、杠桿反向撥動單元、模版橢球運動單元和工作制件坯體運動單元；

所述模版橢球運動單元包括模版橢球和軸向限位滾動體組件，所述軸向限位滾動體組件與所述模版橢球抵接；所述模版橢球具有第一軸線，所述模版橢球可繞所述第一軸線旋轉的同時在所述軸向限位滾動體組件的作用下沿所述第一軸線直線運動；

所述工作制件坯體運動單元包括工作制件坯體，所述工作制件坯體具有與所述第一軸線平行的第二軸線，所述工作制件坯體可繞所述第二軸線旋轉的同時沿所述第二軸線直線運動，所述工作制件坯體的旋轉與所述模版橢球的旋轉同步；

所述杠桿反向撥動單元設置于所述模版橢球運動單元以及所述工作制件坯體運動單元之間；用于當所述模版橢球沿所述第一軸線直線運動的同時，控制所述工作制件坯體沿與所述模版橢球運動方向相反的方向同步運動；

所述杠桿縮放單元設置于所述模版橢球運動單元以及所述工作制件坯體運動單元之間，其包括縮放機構模版部、壓緊組件、縮放機構支點、縮放機構臂和縮放機構制件部，所述縮放機構模版部和所述縮放機構制件部分別設于所述縮放機構臂的兩端；所述縮放機構模版部的一端通過所述壓緊組件與所述模版橢球的表面抵接；所述縮放機構制件部用于根據所述模版橢球的幾何形狀刻劃所述工作制件坯體；所述縮放機構支點設于所述縮放機構臂的中心位置；

所述軸向限位滾動體組件包括第一壓縮彈簧、第一彈簧柱和第一滾珠，所述第一滾珠與所述模版橢球抵接，所述第一彈簧柱通過所述第一壓縮彈簧與所述第一滾珠連接。

2.根據權利要求1所述的橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：所述縮放機構制件部的尖端部設有探針，所述探針與所述工作制件坯體接觸連接。

3.根據權利要求2所述的橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：所述探針的針尖直徑大于0小于等于0.5mm。

4.根據權利要求1所述的橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：所述模版橢球運動單元進一步包括第一傳動軸、第一導向鍵和第一限位彈簧組件，所述第一導向鍵和所述第一限位彈簧組件均設在所述第一傳動軸上；所述第一傳動軸的兩端設有第一軸承；所述第一傳動軸與所述模版橢球通過鍵連接；所述第一導向鍵穿過所述模版橢球。

5.根據權利要求1所述的橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：所述工作制件坯體運動單元進一步包括第二傳動軸、第二導向鍵和第二限位彈簧組件，第二導向鍵和第二限位彈簧組件均設在所述第二傳動軸上；所述第二傳動軸的兩端設有第二軸承；所述第二導向鍵穿過所述工作制件坯體。

6.根據權利要求1所述的橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：所述杠桿反向撥動單元包括兩個結構相同的推動模塊、反向撥動機構臂和軸向聯動杠桿支點，兩個推動模塊分別設于所述反向撥動機構臂的兩端，并分別與模版橢球運動單元和工作制件坯體運動單元活動連接；所述軸向聯動杠桿支點設在所述反向撥動機構臂的中心位置。

7.根據權利要求1所述的橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：所述壓緊組件包括第二壓縮彈簧、第二彈簧柱和第二滾珠，所述第二滾珠通過所述第二壓縮彈簧與所述第二彈簧柱連接，所述第二滾珠與所述縮放機構模版部緊密配合連接，用于使所述縮放機構模版部的尖端實時抵接所述模版橢球。

8.根據權利要求1所述的橢球面螺旋曲面仿形機構，其特征在于：所述縮放機構制件部的尖端部設有3D打印頭，用于獲取具有凸出的橢球螺旋曲面的工作制件坯體。

9.如權利要求1所述的橢球面螺旋曲面仿形機構的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：控制所述模版橢球繞所述第一軸線旋轉，同時帶動所述工作制件坯體沿所述第二軸線同步旋轉；

S2：通過所述軸向限位滾動體組件控制所述模版橢球沿所述第一軸線直線運動，同時所述杠桿反向撥動單元控制所述工作制件坯體沿所述第二軸線直線運動；

S3：控制所述縮放機構模版部提取所述模版橢球上的幾何形態并通過縮放機構臂將所述模版橢球的形態傳送至縮放機構制件部，所述縮放機構制件部在所述工作制件坯體上進行實時刻劃仿形。