專利名稱：五軸聯(lián)動并串聯(lián)大型工件數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械制造領(lǐng)域，特別涉及一種能加工大型工件的數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機床是隨著并聯(lián)機構(gòu)學(xué)和計算機軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型數(shù)控機床，它克服了傳統(tǒng)串聯(lián)機床剛度重量比小、速度低及精度和承載能力差等弱點，比較適合加工復(fù)雜曲面零件，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬?。但如圖1所示由于并聯(lián)機床特殊的結(jié)構(gòu)，它的工作空間的約束條件較多，大大限制了其加工能力。因此，純并聯(lián)機構(gòu)的機床只適用于加工比較小的零件，很難實現(xiàn)大型工件的加工。大型的工件如大型的船用螺旋槳等一般是用多坐標(biāo)大型加工中心來加工，其設(shè)備造價昂貴，通用性差。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的并聯(lián)機床難以加工大型工件的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作空間大的并串聯(lián)大型工件加工系統(tǒng)的機體結(jié)構(gòu)。本實用新型是通過下述方案予以實現(xiàn)的一種五軸聯(lián)動并串聯(lián)大型工件數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)，它由機架1、兩根導(dǎo)軌2、四個滑塊(3、19、20和21)、四根連接桿(6、7、15和16)、六個三維轉(zhuǎn)動副(5、18、8、22、13和14)，二個平面鉸鏈(4和17)、動平臺12和工作臺10組成，兩根互相平行的導(dǎo)軌2縱向設(shè)置在機架1頂部的下表面上，四個滑塊(3、19、20和21)分別安裝在兩根導(dǎo)軌2上并能沿導(dǎo)軌2滑動，四根連接桿(6、15、7和16)的上端分別通過平面鉸鏈(4和17)和三維轉(zhuǎn)動副(5和18)連接在四個滑塊(3、20、21和19)的下表面上，四根連接桿(6、15、7和16)的下端分別通過三維轉(zhuǎn)動副(8、14、22和13)連接在動平臺12的四面邊緣上，工作臺10設(shè)置在動平臺12下方。本實用新型在工作時，將加工單元11安裝在動平臺12上，被加工零件安裝在工作臺10上，即可以完成對被加工零件的加工。動平臺12具有兩個旋轉(zhuǎn)自由度和兩個平動自由度，可以通過驅(qū)動4個滑塊來完成動平臺12上下方向和縱向方向的移動以及在一定范圍內(nèi)繞水平面兩個方向的旋轉(zhuǎn)，再加上工作臺10的運動，最終形成具有五坐標(biāo)加工能力的并串聯(lián)加工系統(tǒng)，由于本實用新型采用了并串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，滑塊導(dǎo)軌之間的滑動連接使動平臺12沿縱向有較大的活動范圍，配合工作臺10的運動，形成了比較大的工作空間，所以本實用新型克服了現(xiàn)有的并聯(lián)機床很難用于大型工件加工的缺陷，而且相對于傳統(tǒng)的大型工件加工機床具有結(jié)構(gòu)簡單、剛度高、造價低、工作空間大和加工適應(yīng)性強等優(yōu)點，極適合于加工大型的工件。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種并聯(lián)機床的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型實施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的A向視圖，圖4是實施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
一下面結(jié)合圖2和圖3具體說明本實施方式。它由機架1、兩根導(dǎo)軌2、四個滑塊(3、19、20和21)、四根連接桿(6、7、15和16)、六個三維轉(zhuǎn)動副(5、18、8、22、13和14)，二個平面鉸鏈(4和17)、動平臺12和工作臺10組成，兩根互相平行的導(dǎo)軌2縱向設(shè)置在機架1頂部的下表面上，四個滑塊(3、19、20和21)分別安裝在兩根導(dǎo)軌2上并能沿導(dǎo)軌2滑動，四根連接桿(6、15、7和16)的上端分別通過平面鉸鏈(4和17)和三維轉(zhuǎn)動副(5和18)連接在四個滑塊(3、20、21和19)的下表面上，四根連接桿(6、15、7和16)的下端分別通過三維轉(zhuǎn)動副(8、14、22和13)連接在動平臺12的四面邊緣上，工作臺10設(shè)置在動平臺12下方。三維轉(zhuǎn)動副(5、18、8、22、13和14)為球鉸鏈或虎克鉸鏈。平面鉸鏈的鉸接軸垂直于導(dǎo)軌2。所述工作臺10為旋轉(zhuǎn)工作臺。
具體實施方式
二下面結(jié)合圖4具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是，工作臺10是平移工作臺，它設(shè)置在機架1上并能垂直于導(dǎo)軌2平移。本實施方式的工作臺可以在其下表面上設(shè)置直線電機以實現(xiàn)平移功能，具有控制方便、定位精確的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種五軸聯(lián)動并串聯(lián)大型工件數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)，其特征是它由機架(1)、兩根導(dǎo)軌(2)、四個滑塊(3、19、20和21)、四根連接桿(6、7、15和16)、六個三維轉(zhuǎn)動副(5、18、8、22、13和14)，二個平面鉸鏈(4和17)、動平臺(12)和工作臺(10)組成，兩根互相平行的導(dǎo)軌(2)縱向設(shè)置在機架(1)頂部的下表面上，四個滑塊(3、19、20和21)分別安裝在兩根導(dǎo)軌(2)上并能沿導(dǎo)軌(2)滑動，四根連接桿(6、15、7和16)的上端分別通過平面鉸鏈(4和17)和三維轉(zhuǎn)動副(5和18)連接在四個滑塊(3、20、21和19)的下表面上，四根連接桿(6、15、7和16)的下端分別通過三維轉(zhuǎn)動副(8、14、22和13)連接在動平臺(12)的四面邊緣上，工作臺(10)設(shè)置在動平臺(12)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五軸聯(lián)動并串聯(lián)大型工件數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)，其特征是三維轉(zhuǎn)動副(5、18、8、22、13和14)為球鉸鏈或虎克鉸鏈，平面鉸鏈的鉸接軸垂直于導(dǎo)軌(2)，所述工作臺(10)為旋轉(zhuǎn)工作臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五軸聯(lián)動并串聯(lián)大型工件數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)，其特征是工作臺(10)是平移工作臺，它設(shè)置在機架(1)上并能垂直于導(dǎo)軌(2)平移。
專利摘要本實用新型公開一種能加工大型工件的數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)——五軸聯(lián)動并串聯(lián)大型工件數(shù)控加工系統(tǒng)機體結(jié)構(gòu)。它由機架(1)、兩根導(dǎo)軌(2)、四個滑塊(3、19、20和21)、四根連接桿(6、7、15和16)、六個三維轉(zhuǎn)動副(5、18、8、22、13和14)，二個平面鉸鏈(4和17)、動平臺(12)和工作臺(10)組成。兩根互相平行的導(dǎo)軌(2)縱向設(shè)置在(1)頂部的下表面上，滑塊(3、19、20和21)分別安裝在兩根導(dǎo)軌(2)上并能沿導(dǎo)軌(2)滑動，四根連接桿(6、15、7和16)分別通過平面鉸鏈(4和17)和三維轉(zhuǎn)動副(5和18)連接在(3、20、21和19)的下表面上，(6、15、7和16)分別連接在(12)的四面邊緣上，(10)設(shè)置在(12)下方。具有結(jié)構(gòu)簡單、剛度高、造價低、工作空間大和加工適應(yīng)性強等優(yōu)點，極適合于加工大型的工件。
文檔編號B23Q1/00GK2670047SQ20032011163
公開日2005年1月12日 申請日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者王知行, 陳輝, 劉文濤, 于紅英, 鐘詩勝, 林琳 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)