[發明專利]一種桌面五自由度微小型復合加工機床

有效

• 申請號: 201711304507.6
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108145535B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 張金峰;馬蕓慧;封超;王帥;唐微;李世林;王保義;鐘鑫;許芝令;鐘佩斯;肖林京;田和強;李洪宇
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B23Q37/00
• 分類號: B23Q37/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種桌面五自由度微小型復合加工機床，其特征在于，

包括工件轉動模塊、刀具模塊、控制系統、帶動所述刀具模塊沿X軸方向作往復直線運動的X向驅動模塊、帶動所述刀具模塊沿Y軸方向作往復直線運動的Y向驅動模塊以及帶動所述刀具模塊沿Z軸方向作升降運動的Z向驅動模塊；

所述工件轉動模塊包括擺動工作臺、設置在擺動工作臺上方且用于裝夾待加工工件的裝夾裝置以及用于帶動所述擺動工作臺擺動的旋轉驅動裝置，所述裝夾裝置包括車削夾具和/或銑削夾具，所述銑削夾具由車削夾具固定；

所述刀具模塊包括車刀架以及設置在車刀架上的多個車刀；

所述X向驅動模塊、Y向驅動模塊、Z向驅動模塊以及旋轉驅動裝置均受控于所述控制系統，所述車刀在X向驅動模塊、Y向驅動模塊及Z向驅動模塊的協同作用下移動至裝夾裝置，實現對裝夾裝置上待加工工件的加工；

所述旋轉驅動裝置包括旋轉電機和連桿機構，連桿機構包括固定件、主動連桿、從動連桿及用于連接主動連桿和從動連桿的擺桿，所述主動連桿的一端和從動連桿的一端均與所述固定件轉動連接，主動連桿的另一端和從動連桿的另一端均與所述擺桿相鉸接，主動連桿由所述旋轉電機驅動旋轉，從動連桿與所述擺動工作臺靜連接；

所述X向驅動模塊包括X向直線電機，所述Z向驅動模塊安裝在X向直線電機上并在X向直線電機的驅動下沿X軸方向作往復直線運動；

所述Z向驅動模塊包括升降驅動導向機構，升降驅動導向機構包括豎梁和升降滑塊，豎梁的前端面上沿豎向設置有與所述升降滑塊相適配的豎向導軌，所述車刀架與升降滑塊相連并隨升降滑塊同步升降；

所述豎梁的下部一側設置有第一配重，豎梁的上部背側設置有第二配重；

所述Z向驅動模塊還包括Z向直線電機，Z向直線電機與所述升降滑塊相連并帶動升降滑塊作往復升降運動；

所述旋轉驅動裝置還包括固定底板及設置在固定底板一側的弧形凸臺，弧形凸臺的頂端面呈弧形，所述擺動工作臺放置在所述弧形凸臺上；

所述旋轉驅動裝置還包括用于對擺動工作臺的擺動進行限位的限位機構，限位機構包括電磁鐵和吸盤卡件，弧形凸臺的一端開設有與所述吸盤卡件相適配的卡槽，擺動工作臺上開設有與電磁鐵相適配的電磁鐵安置槽，電磁鐵置入所述電磁鐵安置槽內，當擺動工作臺擺動至所需位置時，吸盤卡件的一端插入所述卡槽內、另一端吸附在電磁鐵上；

所述刀具模塊還包括車刀塞、主軸架及氣動主軸，所述車刀架上設置有與車刀數量相同的車刀安裝位，一個車刀對應設置在一個車刀安裝位內，每個車刀安裝位內設置有一個車刀塞以實現車刀的定位，所述主軸架設置在車刀架的一側且與車刀架相連，所述氣動主軸設置在主軸架的一側，氣動主軸與主軸架之間為可拆卸式連接，且氣動主軸呈水平安裝或垂直安裝在主軸架上；

所述加工機床還包括氣控系統，氣控系統包括空氣壓縮機、保壓氣罐、電觸點壓力表、壓力表、第一調壓旋轉開關、第二調壓旋轉開關、氣缸、調速閥和三位四通換向閥，所述空氣壓縮機和保壓氣罐之間的氣體管路上設置有單向閥，所述氣控系統還包括與保壓氣罐相連的壓力開關和安全閥，電觸點壓力表也與保壓氣罐相連，保壓氣罐與壓力表之間的氣體管路上設置有過濾器和減壓閥，減壓閥分別與所述第一、第二調壓旋轉開關相連，第一、第二調壓旋轉開關分別與氣動主軸相連，所述氣缸的活塞桿與升降滑塊相連，三位四通換向閥的進氣端與保壓氣罐相連、出氣端與氣缸相連，且調速閥設置在三位四通換向閥與氣缸之間的氣體管路上。

2.根據權利要求1所述的一種桌面五自由度微小型復合加工機床，其特征在于，

所述Y向驅動模塊包括左側Y向驅動模塊和右側Y向驅動模塊，左、右側Y向驅動模塊均包括Y向直線電機，所述X向驅動模塊的兩側分別搭接在左、右側Y向驅動模塊的Y向直線電機上，并在Y向直線電機的驅動下沿Y軸方向作往復直線運動。