[實用新型]一種用于加工大面積工件五自由度混聯機床

有效

• 申請號: 202022631686.8
• 申請日: 2020-11-15
• 公開（公告）號: CN213561298U
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李研彪;陳科;陳強;竺文濤;張麗陽
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B23Q5/22
• 分類號: B23Q5/22;B23Q1/44;B23Q5/40
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本實用新型公開了一種用于加工大面積工件五自由度混聯機床，包括固定工作臺、X軸移動總成、Y軸移動總成、Z軸移動總成和刀具旋轉總成，所述X軸移動總成包括支架、X軸驅動電機、第一滾珠絲杠組件、第一光桿和第二光桿，所述Y軸移動總成包括底板、Y軸驅動電機、第二滾珠絲杠組件、第三光桿、第一直線軸承、滑塊座和兩塊側板，所述Z軸移動總成包括立板、上橫板、下橫板、第四光桿、第二直線軸承、Z軸驅動電機、第三滾珠絲杠組件、第一墊板和第一連接板；本實用新型采用三自由度平移串聯機構再串聯一個球面正交的二自由度旋轉并聯機構，結合了串聯機床與并聯機床的優點，精度高，承載能力強，行程大，適合加工長軸類工件以及大面積工件。

技術領域

本實用新型涉及機床領域，更具體的說，尤其涉及一種用于加工大面積工件五自由度混聯機床。

背景技術

近年來，并聯機構在機床上的應用得到不斷地發展。傳統機床的機械結構大多采用串聯機構，這種形式雖然有較大的工作空間，但其承載能力小，運動慣性大，輸出端容易產生誤差累積。自上世紀90年代以來，并聯機構因其高剛度、高精度、高承載能力等優點而被各國學者應用到了機床領域，充分發揮了其優越的性質，行業內又將并聯機床稱為虛擬軸機床。然而，并聯機床存在工作空間較小的不足。串并混聯機床將串聯機床和并聯機床的優點集于一身，滿足現階段機床對現代復雜零件加工的需求，為此類問題提出一個好的方案。

目前大部分的五自由度混聯機床都采用一個四自由度的并聯機構串聯一個單自由度的旋轉零部件，如在四自由度并聯機構的動平臺串聯一個旋轉加工頭或者在靜平臺上串聯一個旋轉盤，其中的代表性有：專利103240614A提出的一種冗余驅動五軸聯動混聯機床，專利103252683A所提的一種五自由度混聯數控機床以及專利109108671A所提的一種用于加工筒狀零部件五軸混聯機床。

這些五自由度混聯機床雖然工作空間較并聯機床增大了，但只有一個四自由度并聯機構串聯一個單自由度零部件，其加工面還是球面或者圓柱面等這一類的小范圍特性形狀曲面，并不適合加工長軸類工件以及大面積工件。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有混聯機床不適合加工長軸類工件和大面積工件的問題，提出了一種用于加工大面積工件五自由度混聯機床，其結構簡單，工作空間大，刀具旋轉范圍大，適合加工長軸類工件和大面積工件。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：一種用于加工大面積工件五自由度混聯機床，包括固定工作臺、X軸移動總成、Y軸移動總成、Z軸移動總成和刀具旋轉總成，

所述X軸移動總成包括支架、X軸驅動電機、第一滾珠絲杠組件、第一光桿和第二光桿，所述第一滾珠絲杠組件包括滾珠絲桿和絲杠螺母，所述第一滾珠絲杠組件的滾珠絲桿、第一光桿和第二光桿平行安裝在支架上，第一光桿和第三光桿的兩端第一抱箍固定在支架上，第一滾珠絲杠組件的滾珠絲桿通過兩個軸承座支撐在所述支架上；所述X軸驅動電機固定在支架上，X軸驅動電機的輸出軸通過聯軸器連接所述第一滾珠絲杠組件的滾珠絲桿的一端；所述固定工作臺固定在所述支架上；

所述Y軸移動總成包括底板、Y軸驅動電機、第二滾珠絲杠組件、第三光桿、第一直線軸承、滑塊座和兩塊側板，兩塊側板對稱設置在底板的兩側且兩塊側板的底部與底板固定連接，兩塊側板平行設置，兩塊側板的下端分別安裝有與X軸移動總成的第二光桿相配合的滑塊座，底板上固定有與X軸移動總成的第一光桿相配合的第一直線軸承，第二滾珠絲杠組件的滾珠絲桿與第三光桿的兩端分別安裝在兩塊側板上，第二滾珠絲杠組件的滾珠絲桿通過兩個軸承座支撐在兩塊側板上，第三光桿的兩端通過第二抱箍固定在兩塊側板上，第二滾珠絲杠組件的滾珠絲桿和第三光桿均水平設置且相互平行；所述Y軸驅動電機固定在其中一個側板上，Y軸驅動電機的輸出軸通過聯軸器連接所述第二滾珠絲杠組件的滾珠絲杠的一端；X軸移動總成中第一滾珠絲杠組件的絲杠螺母固定在所述底板的中部；X軸移動總成的第一光桿穿過Y軸移動總成的第一直線軸承，X中移動總成的第二光桿穿過Y軸移動總成的滑塊座；