一種用于加工螺旋槳的機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，包括基座、第一加工裝置、第二加工裝置、工作臺(tái)；工作臺(tái)固定設(shè)置在基座上，第一、第二加工裝置對(duì)稱設(shè)置在工作臺(tái)的兩側(cè)并與基座相連；第一加工裝置包括底座、支撐導(dǎo)向架、上層加工機(jī)構(gòu)、下層加工機(jī)構(gòu)；底座固定連接在基座的頂面上，支撐導(dǎo)向架固定設(shè)置在底座的上表面，上層加工機(jī)構(gòu)和下層加工機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在支撐導(dǎo)向架的上方和下方；上層加工機(jī)構(gòu)包括上層固定架、上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置、溜板、并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)；下層加工機(jī)構(gòu)包括下層固定架、并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)、下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置；本發(fā)明既擴(kuò)大了機(jī)床作業(yè)空間，又提高了機(jī)床剛度和加工精度，一次裝夾即可完成螺旋槳的加工，效率高。
【專利說明】-種用于加工螺旋槳的機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機(jī)床，尤其是涉及一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，屬于機(jī)械制造技 術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前為止，大型船用螺旋槳的加工基本上采用以下幾種方案：1、先將螺旋槳的每 個(gè)葉片和輪轂分解開獨(dú)立加工，然后將各部件組裝使用。這種方式加工出來的螺旋槳由于 結(jié)構(gòu)限制，其對(duì)稱度和剛度都受到一定影響，另外多次安裝存在累積誤差，可靠性比整體式 螺旋槳差。2、采用龍門式多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床，將螺旋槳固定在立柱中間的工作臺(tái)上，加工好 上表面后將其翻轉(zhuǎn)再加工另一面，最后采用少量的手工修整。這種加工方法需要多次裝夾 才能完成整個(gè)螺旋槳的加工，大型船用螺旋槳直徑、重量較大使其翻轉(zhuǎn)和裝夾都比較困難， 并且多次裝夾存在重復(fù)定位誤差，影響螺旋槳的制造精度；另外，螺旋槳葉根部多是曲面形 狀，有重疊區(qū)域，加工過程中機(jī)床、刀具與螺旋槳的干涉和碰撞問題一直無法完全解決。3、 使用砂帶磨床和手工打磨相結(jié)合的方法來加工螺旋槳。磨削是一般加工過程的最后工序， 完成零件的精加工，表面質(zhì)量也較好。砂帶磨床的工作原理是依靠砂帶的快速轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)工件 進(jìn)行磨削和拋光，但由于目前砂帶及磨削特性理論研究和砂帶磨削復(fù)雜曲面加工技術(shù)還不 夠成熟，加上砂帶磨削自身的結(jié)構(gòu)限制，使其更多適合單體葉片的磨削加工。人工打磨雖然 能夠完成螺旋槳整體的打磨和拋光，但加工精度取決于工人的技術(shù)水平和熟練程度，工作 環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，受人的主觀不穩(wěn)定因素影響較大，而且效率較低。
[0003] 針對(duì)大型船用螺旋槳翻轉(zhuǎn)困難及再次裝夾帶來重復(fù)定位誤差，趙虎等人于2009 年申請(qǐng)的專利號(hào)為200910038368. 6的《六軸五聯(lián)動(dòng)螺旋槳加工中心》專利和張勝文等人于 2012年申請(qǐng)的專利號(hào)為201210233126. 6的《雙動(dòng)力頭螺旋槳專用數(shù)控專用數(shù)控機(jī)床及加 工方法》專利分別采用螺旋槳橫向放置來避免翻轉(zhuǎn)且使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊和使用上下兩套動(dòng)力 頭系統(tǒng)一次裝夾就可完成整個(gè)螺旋槳的加工，提高了加工效率并且減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)大 型螺旋槳加工機(jī)床設(shè)計(jì)提供了一定的指導(dǎo)作用。隨著海洋工程的發(fā)展及領(lǐng)海主權(quán)的捍衛(wèi)， 國內(nèi)外對(duì)大型船用螺旋槳加工機(jī)床的研究開發(fā)也在不斷深入。目前，韓國的大韓精密機(jī)械 公司研發(fā)出了可加工直徑為11米的船用螺旋槳設(shè)備，型號(hào)為HPMC-110,是目前世界上可加 工螺旋槳直徑最大的設(shè)備。該機(jī)床采用龍門式結(jié)構(gòu)，Z軸可傾斜，有利于螺旋槳重疊區(qū)域的 加工。其缺點(diǎn)是不能同時(shí)加工螺旋槳的上下表面且龍門式結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床剛度也有影響。國 內(nèi)，由武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司承擔(dān)，華中科技大學(xué)、鎮(zhèn)江中船瓦錫蘭螺旋槳有限公司共 同研發(fā)的"螺旋槳用重型七軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工機(jī)床"，已經(jīng)通過科技成果鑒定，具有七 軸控制、五軸聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工、在線測(cè)量等功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋槳葉面重疊部分、非重疊 部分、槳葉輪廓以及槳轂中孔等加工區(qū)域的全面精密銑削加工，加工直徑達(dá)8. 5米，擴(kuò)展可 達(dá)12. 5米，高度達(dá)3. 3米。其缺陷是不能同時(shí)對(duì)螺旋槳兩面雙向加工，加工效率不夠理想。 另外，龍門式結(jié)構(gòu)為了提高機(jī)床剛度而增加構(gòu)件重量，使得機(jī)床整體過于粗笨。
[0004] 鑒于前面的各種研究方案，大型船用螺旋槳的加工大多是采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)式機(jī)床。 串聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，運(yùn)動(dòng)控制簡(jiǎn)單，技術(shù)比較成熟，工作空間大，靈 活性好。但串聯(lián)機(jī)床為開鏈結(jié)構(gòu)，存在懸臂部件，不但承受拉壓載荷而且還承受彎扭載荷， 為了提高系統(tǒng)的剛度，就得增加構(gòu)件的重量，使其動(dòng)力學(xué)性能較差，同時(shí)也制約了進(jìn)給速度 的大幅度提高。另外，串聯(lián)機(jī)床中各環(huán)節(jié)變形量和連接處變形量疊加使得刀具與工件之間 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差通常為各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的線性疊加，存在累積誤差。然而，并聯(lián)機(jī)構(gòu)正好是對(duì)串 聯(lián)機(jī)床有益的補(bǔ)充，它具有高剛度、高承載能力、高速度、低慣性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，不存在 串聯(lián)機(jī)構(gòu)累積誤差問題，空間位姿實(shí)現(xiàn)能力強(qiáng)，特別容易實(shí)現(xiàn)六軸聯(lián)動(dòng)，非常適于在航空、 航天、汽車領(lǐng)域完成復(fù)雜曲面的加工，如葉片、葉輪、螺旋槳等，代表性的是瑞典NEOS公司 的Tric印t系列并聯(lián)機(jī)床，已成功應(yīng)用在汽車、飛機(jī)的生產(chǎn)線上。并聯(lián)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出的特性使 得它非常適合加工復(fù)雜曲面零件并且加工效率高、加工穩(wěn)定性好。它也存在缺陷，如位置正 解復(fù)雜，數(shù)控編程復(fù)雜，作業(yè)空間小等。
[0005] 大型船用螺旋槳是典型的復(fù)雜曲面薄壁類零件，葉根和輪轂交接處較為狹窄，葉 片存在重疊區(qū)域，目前的螺旋槳加工設(shè)備多為傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)構(gòu)，加工時(shí)容易發(fā)生顫振、干涉和 碰撞等現(xiàn)象，需要翻轉(zhuǎn)、多次裝夾才能完成整個(gè)螺旋槳的加工，加工效率和加工精度低。如 何在擴(kuò)大加工范圍的同時(shí)還能提高加工效率、加工精度、機(jī)床剛度和穩(wěn)定性，是當(dāng)前數(shù)控加 工大型船用螺旋槳面對(duì)的一個(gè)重要難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是在于提供一種適于加工大型船用螺旋槳的設(shè)備，一次裝夾就可以 完成整個(gè)螺旋槳的加工，避免重復(fù)定位誤差；使用對(duì)稱加工可以提高加工效率并且減小螺 旋槳在加工過程中的變形；結(jié)合串并聯(lián)機(jī)構(gòu)各自優(yōu)點(diǎn)，既能擴(kuò)大機(jī)床作業(yè)空間，又能提高機(jī) 床剛度和加工精度。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，包括基座、第一加工裝置、與第一加工裝置完全一樣的第 二加工裝置、工作臺(tái)；工作臺(tái)固定設(shè)置在基座的上平面中心上，第一加工裝置、第二加工裝 置對(duì)稱設(shè)置在工作臺(tái)的兩側(cè)并與基座的上平面相連；第一加工裝置和第二加工裝置之間的 連線設(shè)為X方向，指向工作臺(tái)的方向?yàn)檎较?，根?jù)右手法則即可確定Y方向和Z方向； 第一加工裝置包括底座、支撐導(dǎo)向架、上層加工機(jī)構(gòu)、下層加工機(jī)構(gòu)；底座固定連接在 基座的上平面上，支撐導(dǎo)向架固定設(shè)置在底座的上表面，上層加工機(jī)構(gòu)和下層加工機(jī)構(gòu)分 別設(shè)置在支撐導(dǎo)向架的上方和下方； 底座為長方體結(jié)構(gòu)零部件，其上平面設(shè)有數(shù)個(gè)平行于X方向的X向?qū)蛲古_(tái)，底座的上 平面的中部還設(shè)有平行于X向?qū)蛲古_(tái)的X向驅(qū)動(dòng)裝置，X向驅(qū)動(dòng)裝置包括X向電機(jī)座、一 對(duì)X向軸承座、X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一對(duì)X向軸承、X向滾珠絲杠、X向聯(lián)軸器、X向絲杠螺母，X向 電機(jī)座和一對(duì)X向軸承座按上述順序分別固定在底座X方向上，X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一對(duì)X向 軸承分別安裝在X向電機(jī)座和一對(duì)X向軸承座內(nèi)，X向滾珠絲杠的兩端分別通過一對(duì)X向 軸承支撐，X向滾珠絲杠通過X向聯(lián)軸器與X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，X向絲杠螺母旋和在X向滾 珠絲杠上； 支撐導(dǎo)向架為長方體結(jié)構(gòu)零部件，其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀的中空部位，在 支撐導(dǎo)向架的下平面設(shè)有數(shù)個(gè)平行于X方向的X向?qū)虬疾?，在支撐?dǎo)向架的上平面設(shè)有 一對(duì)平行于Y方向的上層Y向?qū)蛲古_(tái)，在一對(duì)上層Y向?qū)蛲古_(tái)之間設(shè)有一個(gè)平行于Y方 向的上層Y向?qū)虬疾?，上層Y向?qū)虬疾壑蓖ㄖ林锌詹课坏纳隙?，在中空部位的下端設(shè)有 一對(duì)平行于Y方向的下層Y向?qū)虬疾郏坏鬃腦向驅(qū)動(dòng)裝置的X向絲杠螺母固定在支撐 導(dǎo)向架的下平面的中部，支撐導(dǎo)向架的數(shù)個(gè)X向?qū)虬疾叟c底座的數(shù)個(gè)X向?qū)蛲古_(tái)- 配合活動(dòng)連接； 上層加工機(jī)構(gòu)包括上層固定架、上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置、溜板、并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)；上層固定架 活動(dòng)設(shè)置在支撐導(dǎo)向架的中空部位的上端，上層固定架為長方體結(jié)構(gòu)零件，其中心沿著X 方向設(shè)有長方體形狀的固定內(nèi)腔一，在固定內(nèi)腔一的堅(jiān)直的兩個(gè)側(cè)面的中間部位上各設(shè)有 數(shù)個(gè)支撐軸孔一，在支撐軸孔一的兩側(cè)還設(shè)有數(shù)個(gè)定位孔一，在上層固定架的頂端設(shè)有長 方體形狀的固定凸臺(tái)，固定凸臺(tái)活動(dòng)連接在支撐導(dǎo)向架的上層Y向?qū)虬疾蹆?nèi)并穿出，在 固定凸臺(tái)上穿出上層Y向?qū)虬疾鄣牟课谎刂鳻方向設(shè)有一個(gè)固定方孔，在固定凸臺(tái)上設(shè) 置在上層Y向?qū)虬疾鄣膬?nèi)部的中心位置處沿著Y方向設(shè)有一個(gè)絲杠螺紋孔；溜板為長方 體結(jié)構(gòu)零件，在其下平面設(shè)有一對(duì)平行于Y方向的移動(dòng)槽；溜板穿在固定凸臺(tái)的固定方孔 內(nèi)并與之配合連接，溜板的一對(duì)移動(dòng)槽與支撐導(dǎo)向架的一對(duì)上層Y向?qū)蛲古_(tái)相互配合活 動(dòng)連接；在上層Y向?qū)虬疾蹆?nèi)沿著Y方向設(shè)有上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置，上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置包括 上層Y向電機(jī)座、一對(duì)上層Y向軸承座、上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一對(duì)上層Y向軸承、上層Y向滾 珠絲杠、上層Y向聯(lián)軸器，上層Y向電機(jī)座和一對(duì)上層Y向軸承座分別按照上述順序固定在 支撐導(dǎo)向架的頂端的Y方向上，上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一對(duì)上層Y向軸承分別安裝在上層Y 向電機(jī)座和一對(duì)上層Y向軸承座內(nèi)，上層Y向滾珠絲杠的兩端分別通過一對(duì)上層Y向軸承 支撐，上層Y向滾珠絲杠通過上層Y向聯(lián)軸器與上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，上層Y向滾珠絲 杠與上層固定架的絲杠螺紋孔旋和連接；并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)固定設(shè)置在上層固定架的固定內(nèi)腔 一內(nèi)，并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、三根伸縮桿、切削裝置、球鉸，定平臺(tái)通過三根伸 縮桿與動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連接，切削裝置固定連接在動(dòng)平臺(tái)上，定平臺(tái)為"工"字型的零部件，兩個(gè) 相互平行的定位板通過一塊連接板相連接，兩個(gè)定位板的中心上各設(shè)有一個(gè)支撐軸孔二， 以支撐軸孔二為圓心還設(shè)有數(shù)個(gè)定位孔二，定平臺(tái)兩側(cè)的支撐軸孔二與上層固定架兩側(cè)的 支撐軸孔一通過支撐軸連接，定位孔一與定位孔二通過定位銷連接；伸縮桿包括外套筒、內(nèi) 套筒、伸縮桿電機(jī)座、伸縮桿伺服電機(jī)、聯(lián)軸器一、伸縮桿滾珠絲杠、軸承，外套筒的一端設(shè) 有軸承，另一端設(shè)有內(nèi)花鍵，伸縮桿電機(jī)座固定連接在外套筒設(shè)有軸承的一端，伸縮桿伺服 電機(jī)固定設(shè)置在伸縮桿電機(jī)座上，伸縮桿滾珠絲杠的一端通過聯(lián)軸器一與伸縮桿伺服電機(jī) 相連，軸承支撐伸縮桿滾珠絲杠，內(nèi)套筒的一端設(shè)有絲杠螺紋孔二，其外圓設(shè)有外花鍵，滾 珠絲杠的另一端旋和在內(nèi)套筒的絲杠螺紋孔二內(nèi)，內(nèi)套筒的外花鍵與外套筒的內(nèi)花鍵配合 活動(dòng)連接，外套筒設(shè)有伸縮桿伺服電機(jī)的一端通過球鉸固定設(shè)置在定平臺(tái)的連接板上，內(nèi) 套筒的另一端通過球鉸與動(dòng)平臺(tái)固定連接，切削裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)頭、轉(zhuǎn)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)、主軸伺 服電機(jī)、刀具裝夾頭，轉(zhuǎn)動(dòng)頭垂直于動(dòng)平臺(tái)連接，將圍繞垂直于動(dòng)平臺(tái)軸線的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為 C向，將垂直于C向的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為A向，轉(zhuǎn)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)與轉(zhuǎn)動(dòng)頭固定連接，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)頭 繞C向、A向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)頭的另一端設(shè)有主軸伺服電機(jī)，主軸伺服電機(jī)的一端設(shè)有刀具裝夾 頭； 下層加工機(jī)構(gòu)包括下層固定架、與上層加工機(jī)構(gòu)完全一致的并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)、下層Y向 驅(qū)動(dòng)裝置；下層固定架活動(dòng)設(shè)置在支撐導(dǎo)向架的中空部位的下端，下層固定架為長方體結(jié) 構(gòu)零件，其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀的固定內(nèi)腔二，在固定內(nèi)腔二的堅(jiān)直的兩個(gè)側(cè) 面的中間部位各設(shè)有數(shù)個(gè)支撐軸孔三，在支撐軸孔三的兩側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)定位孔三，在下層固 定架的下平面沿著Y方向設(shè)有一對(duì)下層Y向?qū)蛲古_(tái)，一對(duì)下層Y向?qū)蛲古_(tái)與支撐導(dǎo)向 架的一對(duì)下層Y向?qū)虬疾巯嗷ヅ浜匣顒?dòng)連接；下層加工機(jī)構(gòu)的并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和安 裝方式與上層加工機(jī)構(gòu)的完全一致；下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置包括下層Y向電機(jī)座、一對(duì)下層Y向 軸承座、下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一對(duì)下層Y向軸承、下層Y向滾珠絲杠、下層Y向聯(lián)軸器、下層Y 向絲杠螺母，下層Y向電機(jī)座和一對(duì)下層Y向軸承座分別按照上述順序固定在支撐導(dǎo)向架 的中空部位的下端的Y方向上，下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一對(duì)下層Y向軸承分別安裝在下層Y 向電機(jī)座和一對(duì)下層Y向軸承座內(nèi)，下層Y向滾珠絲杠的兩端分別通過一對(duì)下層Y向軸承 支撐，下層Y向滾珠絲杠通過下層Y向聯(lián)軸器與下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，下層Y向絲杠螺母 固定連接在下層固定架的下平面，下層Y向滾珠絲杠與下層Y向絲杠螺母旋和連接； 第二加工裝置的結(jié)構(gòu)與第一加工裝置完全一致； 工作臺(tái)包括工作臺(tái)底座、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、軸承二、固定工裝、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、聯(lián)軸器二，旋轉(zhuǎn)臺(tái)通過 軸承二連接設(shè)置在工作臺(tái)底座的上平面，旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置在工作臺(tái)底座的內(nèi)部，并通過聯(lián)軸 器二與旋轉(zhuǎn)臺(tái)連接，固定工裝包括三爪卡盤和固定端蓋，三爪卡盤設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，螺旋槳 固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上平面上，螺旋槳的下端通過三爪卡盤固定其輪轂，上端通過固定端 蓋固定。
[0008] 本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)： 前述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，基座的上平面設(shè)有兩個(gè)圓弧軌道，圓弧軌道以基 座的中心為圓心；第二加工裝置的底座的下平面還設(shè)有數(shù)個(gè)滾輪，滾輪設(shè)置在兩個(gè)圓弧軌 道內(nèi)，滾輪之間的距離與兩個(gè)圓弧軌道之間的距離相等。
[0009] 前述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，定位板的定位孔二到支撐軸孔二之間的距離 與上層固定架的定位孔一到支撐軸孔一之間的距離、下層固定架的定位孔三到支撐軸孔三 之間的距離相等。
[0010] 前述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，定位板的定位孔二到支撐軸孔二之間的距離 與下層固定架的定位孔三到支撐軸孔三之間的距離相等。
[0011] 前述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置和下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置的行 程相等。
[0012] 本發(fā)明在工作臺(tái)的兩側(cè)分別設(shè)有第一加工裝置和第二加工裝置，可同時(shí)對(duì)螺旋槳 進(jìn)行加工，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約成本；并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的位姿實(shí)現(xiàn)能力，可以實(shí)現(xiàn) 多軸聯(lián)動(dòng)加工復(fù)雜曲面，由于并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)范圍有限，因此采用分區(qū)域加工大型船用螺旋 槳，并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)的切削裝置可切削螺旋槳單個(gè)葉片一面在X、Y方向一段范圍內(nèi)的Z向區(qū) 域空間，加工完一個(gè)區(qū)域后，上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置和下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置分別驅(qū)動(dòng)上層固定架和 下層固定架沿Y方向移動(dòng)繼續(xù)加工葉片Y方向的下一個(gè)區(qū)域，直到葉片在X方向的一段范 圍內(nèi)Y方向全部被加工完畢，結(jié)合支撐導(dǎo)向架沿X方向移動(dòng)就可以完成螺旋槳單個(gè)葉片的 一面加工，上層加工機(jī)構(gòu)和下層加工機(jī)構(gòu)可同時(shí)加工單個(gè)葉片的上、下兩面，第一加工裝置 和第二加工裝置可同時(shí)加工兩個(gè)葉片的上、下兩面，加工完后工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)可以繼續(xù)下一組 葉片的加工，因此可以完成整個(gè)螺旋槳的加工，本發(fā)明通過上述的上下、左右對(duì)稱布置的并 聯(lián)加工機(jī)構(gòu)來加工大型船用螺旋槳，并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)本身的高剛度、高速度、低慣性使該機(jī)床 具有較好的動(dòng)力學(xué)性能，減小機(jī)床振動(dòng)，有較好的顫振穩(wěn)定性；上下對(duì)稱布置可以一次裝夾 就完成螺旋槳上、下面的加工，避免重復(fù)定位誤差，提高加工效率，而且可以抵消刀具切削 加工時(shí)部分軸向力從而減小葉片變形，具有良好的靜力學(xué)性能，從而提高加工精度；左右雙 向布置可以同時(shí)加工兩個(gè)葉片，進(jìn)一步提高加工效率。第一加工裝置和第二加工裝置對(duì)稱 布置只適合葉片為偶數(shù)的螺旋槳加工，當(dāng)螺旋槳葉片為偶數(shù)時(shí)，對(duì)稱固定第一加工裝置和 第二加工裝置的底座；當(dāng)螺旋槳葉片為奇數(shù)時(shí)，第二加工裝置的底座在左右對(duì)稱布置的基 礎(chǔ)上沿著基座的圓弧軌道繞螺旋槳中心軸旋轉(zhuǎn)180/n度（η為螺旋槳葉數(shù))，然后固定底座 即可像加工偶數(shù)葉片那樣同時(shí)加工兩個(gè)葉片；加工時(shí)并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)相對(duì)基座固定，而不是 加工過程中移動(dòng)上層固定架和下層固定架，這樣可以保證并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)具有較好的剛性； 用支撐軸和定位銷安裝固定并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)的定平臺(tái)，使并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)可在XZ方向平面內(nèi) 轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以調(diào)整并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)位姿適應(yīng)不同型號(hào)尺寸的螺旋槳加工；此外，在總體設(shè)計(jì) 方案中使用同種結(jié)構(gòu)類型的第一加工裝置和第二加工裝置，便于模塊化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效 率。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋， 這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的立體圖； 圖2是本發(fā)明的主視圖； 圖3是本發(fā)明的左視圖； 圖4是本發(fā)明的并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)的立體圖； 圖5是本發(fā)明的工作臺(tái)的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016] 如圖1所示，包括基座1、第一加工裝置2、與第一加工裝置2完全一樣的第二加工 裝置4、工作臺(tái)3 ;工作臺(tái)3固定設(shè)置在基座1的上平面中心上，第一加工裝置2、第二加工 裝置4對(duì)稱設(shè)置在工作臺(tái)3的兩側(cè)并與基座1的上平面相連；第一加工裝置2和第二加工 裝置4之間的連線設(shè)為X方向，指向工作臺(tái)3的方向?yàn)檎较?，根?jù)右手法則即可確定Y方 向和Z方向； 第一加工裝置2包括底座21、支撐導(dǎo)向架23、上層加工機(jī)構(gòu)25、下層加工機(jī)構(gòu)29 ;底座 21固定連接在基座1的上平面上，支撐導(dǎo)向架23固定設(shè)置在底座21的上表面，上層加工機(jī) 構(gòu)25和下層加工機(jī)構(gòu)29分別設(shè)置在支撐導(dǎo)向架23的上方和下方； 如圖2所示，底座21為長方體結(jié)構(gòu)零部件，其上平面設(shè)有數(shù)個(gè)平行于X方向的X向?qū)?向凸臺(tái)211，底座21的上平面的中部還設(shè)有平行于X向?qū)蛲古_(tái)211的X向驅(qū)動(dòng)裝置22， X向驅(qū)動(dòng)裝置22包括X向電機(jī)座221、一對(duì)X向軸承座222、Χ向驅(qū)動(dòng)電機(jī)223、一對(duì)X向軸 承224、X向滾珠絲杠225、X向聯(lián)軸器226、X向絲杠螺母227, X向電機(jī)座221和一對(duì)X向 軸承座222按上述順序分別固定在底座21Χ方向上，X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)223和一對(duì)X向軸承224 分別安裝在X向電機(jī)座221和一對(duì)X向軸承座222內(nèi)，X向滾珠絲杠225的兩端分別通過 一對(duì)X向軸承224支撐，X向滾珠絲杠225通過X向聯(lián)軸器226與X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)223相連， X向絲杠螺母227旋和在X向滾珠絲杠225上； 如圖3所示，支撐導(dǎo)向架23為長方體結(jié)構(gòu)零部件，其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀 的中空部位235,在支撐導(dǎo)向架23的下平面設(shè)有數(shù)個(gè)平行于X方向的X向?qū)虬疾?31，在 支撐導(dǎo)向架23的上平面設(shè)有一對(duì)平行于Y方向的上層Y向?qū)蛲古_(tái)232,在一對(duì)上層Y向 導(dǎo)向凸臺(tái)232之間設(shè)有一個(gè)平行于Y方向的上層Y向?qū)虬疾?34,上層Y向?qū)虬疾?34 直通至中空部位235的上端，在中空部位235的下端設(shè)有一對(duì)平行于Y方向的下層Y向?qū)?凹槽236 ;底座21的X向驅(qū)動(dòng)裝置22的X向絲杠螺母227固定在支撐導(dǎo)向架23的下平面 的中部，支撐導(dǎo)向架23的數(shù)個(gè)X向?qū)虬疾?31與底座21的數(shù)個(gè)X向?qū)蛲古_(tái)211 -一 配合活動(dòng)連接； 上層加工機(jī)構(gòu)25包括上層固定架26、上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置24、溜板27、并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)28 ; 上層固定架26活動(dòng)設(shè)置在支撐導(dǎo)向架23的中空部位235的上端，上層固定架26為長方體 結(jié)構(gòu)零件，其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀的固定內(nèi)腔一 262,在固定內(nèi)腔一 262的堅(jiān)直 的兩個(gè)側(cè)面的中心上各設(shè)有一個(gè)支撐軸孔一 265,以支撐軸孔一 265為圓心還設(shè)有一個(gè)定 位孔一 266,在上層固定架26的頂端設(shè)有長方體形狀的固定凸臺(tái)261，固定凸臺(tái)261活動(dòng)連 接在支撐導(dǎo)向架23的上層Y向?qū)虬疾?34內(nèi)并穿出，在固定凸臺(tái)261上穿出上層Y向?qū)?向凹槽234的部位沿著X方向設(shè)有一個(gè)固定方孔264,在固定凸臺(tái)261上設(shè)置在上層Y向?qū)?向凹槽234的內(nèi)部的中心位置處沿著Y方向設(shè)有一個(gè)絲杠螺紋孔一 263 ;溜板27為長方體 結(jié)構(gòu)零件，在其下平面設(shè)有一對(duì)平行于Y方向的移動(dòng)槽271 ;溜板27穿在固定凸臺(tái)261的 固定方孔264內(nèi)并與之配合連接，溜板27的一對(duì)移動(dòng)槽271與支撐導(dǎo)向架23的一對(duì)上層Y 向?qū)蛲古_(tái)232相互配合活動(dòng)連接；在上層Y向?qū)虬疾?34內(nèi)沿著Y方向設(shè)有上層Y向 驅(qū)動(dòng)裝置24,上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置24包括上層Y向電機(jī)座241、一對(duì)上層Y向軸承座242、上 層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)243、一對(duì)上層Y向軸承244、上層Y向滾珠絲杠245、上層Y向聯(lián)軸器246， 上層Y向電機(jī)座241和一對(duì)上層Y向軸承座242分別按照上述順序固定在支撐導(dǎo)向架23 的頂端的Y方向上，上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)243和一對(duì)上層Y向軸承244分別安裝在上層Y向 電機(jī)座241和一對(duì)上層Y向軸承座242內(nèi)，上層Y向滾珠絲杠245的兩端分別通過一對(duì)上 層Y向軸承244支撐，上層Y向滾珠絲杠245通過上層Y向聯(lián)軸器246與上層Y向驅(qū)動(dòng)電 機(jī)243相連，上層Y向滾珠絲杠245與上層固定架26的絲杠螺紋孔一 263旋和連接；如圖 4所示，并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)28固定設(shè)置在上層固定架26的固定內(nèi)腔一 262內(nèi)，并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)28 包括定平臺(tái)81、動(dòng)平臺(tái)82、三根伸縮桿83、切削裝置84、球鉸85,定平臺(tái)81通過三根伸縮 桿83與動(dòng)平臺(tái)82活動(dòng)連接，切削裝置84固定連接在動(dòng)平臺(tái)82上，定平臺(tái)81為"工"字型 的零部件，兩個(gè)相互平行的定位板812通過一塊連接板811相連接，兩個(gè)定位板812的中心 上各設(shè)有一個(gè)支撐軸孔二814,以支撐軸孔二814為圓心還設(shè)有數(shù)個(gè)定位孔二813,定平臺(tái) 81兩側(cè)的支撐軸孔二814與上層固定架26兩側(cè)的支撐軸孔一 265通過支撐軸連接，定位 孔一 266與定位孔二813通過定位銷連接；伸縮桿83包括外套筒831、內(nèi)套筒832、伸縮桿 電機(jī)座833、伸縮桿伺服電機(jī)834、聯(lián)軸器一 835、伸縮桿滾珠絲杠836、軸承837,外套筒831 的一端設(shè)有軸承837,另一端設(shè)有內(nèi)花鍵，伸縮桿電機(jī)座833固定連接在外套筒831設(shè)有軸 承837的一端，伸縮桿伺服電機(jī)834固定設(shè)置在伸縮桿電機(jī)座833上，伸縮桿滾珠絲杠836 的一端通過聯(lián)軸器一 835與伸縮桿伺服電機(jī)834相連，軸承支撐伸縮桿滾珠絲杠836,內(nèi)套 筒832的一端設(shè)有絲杠螺紋孔二838,其外圓設(shè)有外花鍵，滾珠絲杠的另一端旋和在內(nèi)套筒 832的絲杠螺紋孔二838內(nèi)，內(nèi)套筒832的外花鍵與外套筒831的內(nèi)花鍵配合活動(dòng)連接，夕卜 套筒831設(shè)有伸縮桿伺服電機(jī)834的一端通過球鉸85固定設(shè)置在定平臺(tái)81的連接板811 上，內(nèi)套筒832的另一端通過球鉸85與動(dòng)平臺(tái)82固定連接，切削裝置84包括轉(zhuǎn)動(dòng)頭841、 轉(zhuǎn)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)842、主軸伺服電機(jī)843、刀具裝夾頭844,轉(zhuǎn)動(dòng)頭841垂直于動(dòng)平臺(tái)82連 接，將圍繞垂直于動(dòng)平臺(tái)82軸線的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為C向，將垂直于C向的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為A向， 轉(zhuǎn)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)842與轉(zhuǎn)動(dòng)頭841固定連接，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)頭841繞C向、A向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)頭 841的另一端設(shè)有主軸伺服電機(jī)843,主軸伺服電機(jī)843的一端設(shè)有刀具裝夾頭844。
[0017] 下層加工機(jī)構(gòu)29包括下層固定架291、與上層加工機(jī)構(gòu)25完全一致的并聯(lián)加工機(jī) 構(gòu)292、下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置293 ;下層固定架291活動(dòng)設(shè)置在支撐導(dǎo)向架23的中空部位235 的下端，下層固定架291為長方體結(jié)構(gòu)零件，其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀的固定內(nèi)腔 二911，在固定內(nèi)腔二911的堅(jiān)直的兩個(gè)側(cè)面的中心上各設(shè)有一個(gè)支撐軸孔三914,以支撐 軸孔三914為圓心還設(shè)有一個(gè)定位孔三913,在下層固定架291的下平面沿著Y方向設(shè)有一 對(duì)下層Y向?qū)蛲古_(tái)912,一對(duì)下層Y向?qū)蛲古_(tái)912與支撐導(dǎo)向架23的一對(duì)下層Y向?qū)?向凹槽236相互配合活動(dòng)連接；下層加工機(jī)構(gòu)29的并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)292的結(jié)構(gòu)和安裝方式與 上層加工機(jī)構(gòu)25的完全一致；下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置293包括下層Y向電機(jī)座931、一對(duì)下層Y 向軸承934座932、下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)933、一對(duì)下層Y向軸承934、下層Y向滾珠絲杠935、 下層Y向聯(lián)軸器936、下層Y向絲杠螺母937,下層Y向電機(jī)座931和一對(duì)下層Y向軸承934 座932分別按照上述順序固定在支撐導(dǎo)向架23的中空部位235的下端的Y方向上，下層Y 向驅(qū)動(dòng)電機(jī)933和一對(duì)下層Y向軸承934分別安裝在下層Y向電機(jī)座931和一對(duì)下層Y向 軸承934座932內(nèi)，下層Y向滾珠絲杠935的兩端分別通過一對(duì)下層Y向軸承934支撐，下 層Y向滾珠絲杠935通過下層Y向聯(lián)軸器936與下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)933相連，下層Y向絲 杠螺母937固定連接在下層固定架291的下平面，下層Y向滾珠絲杠935與下層Y向絲杠 螺母937旋和連接；定位板812的定位孔二813到支撐軸孔二814之間的距離與上層固定 架26的定位孔一 266到支撐軸孔一 265之間的距離、下層固定架291的定位孔三913到支 撐軸孔三914之間的距離相等。
[0018] 第二加工裝置4的結(jié)構(gòu)與第一加工裝置2完全一致；基座1的上平面設(shè)有兩個(gè)圓 弧軌道11，圓弧軌道11以基座1的中心為圓心；第二加工裝置4的底座21的下平面還設(shè) 有數(shù)個(gè)滾輪41，滾輪41設(shè)置在兩個(gè)圓弧軌道11內(nèi)，滾輪41之間的距離與兩個(gè)圓弧軌道11 之間的距離相等。
[0019] 如圖5所示，工作臺(tái)3包括工作臺(tái)底座31、旋轉(zhuǎn)臺(tái)32、軸承二33、固定工裝34、旋 轉(zhuǎn)電機(jī)35、聯(lián)軸器二36,旋轉(zhuǎn)臺(tái)32通過軸承二33連接設(shè)置在工作臺(tái)底座31的上平面，旋 轉(zhuǎn)電機(jī)35設(shè)置在工作臺(tái)底座31的內(nèi)部，并通過聯(lián)軸器二36與旋轉(zhuǎn)臺(tái)32連接，固定工裝34 包括三爪卡盤341和固定端蓋342,三爪卡盤341設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)32上，螺旋槳5固定設(shè)置在 旋轉(zhuǎn)臺(tái)32的上平面上，螺旋槳5的下端通過三爪卡盤341固定其輪轂，上端通過固定端蓋 342固定。
[0020] 根據(jù)螺旋槳型號(hào)分別用定位銷和支撐軸來調(diào)整并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)28的位置，繞支撐 軸旋轉(zhuǎn)上層固定架26和下層固定架291，調(diào)整到合適位置，將定位銷對(duì)準(zhǔn)插入上層固定架 26的定位孔一 266和上層的定平臺(tái)81的定位孔二813,另外定位銷對(duì)準(zhǔn)插入下層固定架 291的定位孔三913和下層的定平臺(tái)81的定位孔二813,這樣上、下層加工機(jī)構(gòu)的Z方向位 置即固定好。
[0021] 支撐導(dǎo)向架23通過X向驅(qū)動(dòng)裝置22可實(shí)現(xiàn)X方向移動(dòng)，X向驅(qū)動(dòng)裝置22的X向 滾珠絲杠225在X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)223的帶動(dòng)下驅(qū)動(dòng)支撐導(dǎo)向架23底部的X向絲杠螺母227， 支撐導(dǎo)向架23在X向?qū)蛲古_(tái)211上沿X方向移動(dòng)，用于調(diào)節(jié)切削裝置84相對(duì)于螺旋槳 5的位置，調(diào)節(jié)好X方向距離后并固定。
[0022] 上層加工機(jī)構(gòu)25通過上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置24實(shí)現(xiàn)Y方向的移動(dòng)，上層Y向驅(qū)動(dòng)裝 置24的上層Y向滾珠絲杠245在上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)243的帶動(dòng)下驅(qū)動(dòng)上層固定架26的絲 杠螺紋孔一 263,上層固定架26帶動(dòng)溜板27沿著上層Y向?qū)蛲古_(tái)232移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上層固 定架26的Y方向移動(dòng)，調(diào)節(jié)好上層Y方向的位置后并固定。
[0023] 下層加工機(jī)構(gòu)29通過下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置293實(shí)現(xiàn)Y方向的移動(dòng)，下層Y向驅(qū)動(dòng)裝 置293的下層Y向滾珠絲杠935在下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)933的帶動(dòng)下驅(qū)動(dòng)下層固定架291的 下層Y向絲杠螺母937,下層固定架291沿著下層Y向?qū)虬疾?36移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)下層固定架 291的Y方向移動(dòng)，調(diào)節(jié)好下層Y方向的位置后并固定。
[0024] 并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)28通過定平臺(tái)81、動(dòng)平臺(tái)82、三根伸縮桿83連接起來形成閉環(huán)結(jié) 構(gòu)，伸縮桿伺服電機(jī)834帶動(dòng)伸縮桿滾珠絲杠836轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)套筒832與伸縮桿滾珠絲杠836 的配合連接將伸縮桿滾珠絲杠836的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為內(nèi)套筒832的直線運(yùn)動(dòng)，從而通過三 根伸縮桿83的長度的變化驅(qū)動(dòng)動(dòng)平臺(tái)82的位姿變化。轉(zhuǎn)動(dòng)頭841與動(dòng)平臺(tái)82連接，輔助 并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)以提高操作靈活性，轉(zhuǎn)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)842可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)頭841繞C向、A向轉(zhuǎn)動(dòng)， 主軸伺服電機(jī)843帶動(dòng)刀具裝夾頭844轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025] 在工作臺(tái)底座31上安裝旋轉(zhuǎn)臺(tái)32,它們之間用軸承二33連接以避免接觸面的直 接摩擦，同時(shí)能承受較大的徑向載荷，同時(shí)軸向的剛性好，將螺旋槳5安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)32上， 螺旋槳5的上平面通過固定端蓋342固定，其底部的輪轂51通過三爪卡盤341固定，從而 實(shí)現(xiàn)螺旋槳5與旋轉(zhuǎn)臺(tái)32沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，利于提高定位精度，在加工的過程中，通過旋轉(zhuǎn)電 機(jī)35轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)32轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)32帶動(dòng)螺旋槳5轉(zhuǎn)動(dòng)，便于加工各個(gè)葉片。
[0026] 當(dāng)螺旋槳5和第一、第二加工裝置分別安裝固定在所需位置后，等待數(shù)控系統(tǒng)啟 動(dòng)。
[0027] 靜坐標(biāo)系O-XYZ建在定平臺(tái)81上，動(dòng)坐標(biāo)系0' -X' Y' Z'建在動(dòng)平臺(tái)82上，由螺旋 槳5的尺寸和形狀合理配置切削裝置84的角度以避免干涉且有良好的加工性能，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng) 頭841的尺寸和位姿可以得出轉(zhuǎn)動(dòng)頭841與動(dòng)平臺(tái)82的連接點(diǎn)坐標(biāo)，既而可以確定動(dòng)平臺(tái) 82的各鉸接點(diǎn)在動(dòng)坐標(biāo)系中的坐標(biāo),動(dòng)平臺(tái)82上任一點(diǎn)在動(dòng)坐標(biāo)系中的向量R'可以通過 坐標(biāo)變換到定平臺(tái)81的靜坐標(biāo)系中，設(shè)T為定平臺(tái)81位姿的方向余弦矩陣，P為動(dòng)坐標(biāo)系 原點(diǎn)在靜坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，則坐標(biāo)變換公式為Ι? = ，伸縮桿83的桿長矢量可在靜 坐標(biāo)系中表示戈

【權(quán)利要求】
1. 一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，其特征在于：包括基座、第一加工裝置、與第一加工裝 置完全一樣的第二加工裝置、工作臺(tái)；所述工作臺(tái)固定設(shè)置在基座的上平面中心上，所述第 一加工裝置、第二加工裝置對(duì)稱設(shè)置在工作臺(tái)的兩側(cè)并與基座的上平面相連；第一加工裝 置和第二加工裝置之間的連線設(shè)為X方向，指向工作臺(tái)的方向?yàn)檎较?，根?jù)右手法則即 可確定Y方向和Z方向； 所述第一加工裝置包括底座、支撐導(dǎo)向架、上層加工機(jī)構(gòu)、下層加工機(jī)構(gòu)；所述底座固 定連接在基座的上平面，所述支撐導(dǎo)向架固定設(shè)置在底座的上表面，所述上層加工機(jī)構(gòu)和 下層加工機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在支撐導(dǎo)向架的上方和下方； 所述底座為長方體結(jié)構(gòu)零部件，其上平面設(shè)有數(shù)個(gè)平行于X方向的X向?qū)蛲古_(tái)，所述 底座的上平面的中部還設(shè)有平行于X向?qū)蛲古_(tái)的X向驅(qū)動(dòng)裝置，所述X向驅(qū)動(dòng)裝置包括X 向電機(jī)座、一對(duì)X向軸承座、X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一對(duì)X向軸承、X向滾珠絲杠、X向聯(lián)軸器、X向 絲杠螺母，所述X向電機(jī)座和一對(duì)X向軸承座按上述順序分別固定在底座X方向上，所述X 向驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一對(duì)X向軸承分別安裝在X向電機(jī)座和一對(duì)X向軸承座內(nèi)，X向滾珠絲杠的 兩端分別通過一對(duì)X向軸承支撐，X向滾珠絲杠通過X向聯(lián)軸器與X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，X向 絲杠螺母旋和在X向滾珠絲杠上； 所述支撐導(dǎo)向架為長方體結(jié)構(gòu)零部件，其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀的中空部 位，在支撐導(dǎo)向架的下平面設(shè)有數(shù)個(gè)平行于X方向的X向?qū)虬疾?，在支撐?dǎo)向架的上平面 設(shè)有一對(duì)平行于Y方向的上層Y向?qū)蛲古_(tái)，在所述一對(duì)上層Y向?qū)蛲古_(tái)之間設(shè)有一個(gè) 平行于Y方向的上層Y向?qū)虬疾?，所述上層Y向?qū)虬疾壑蓖ㄖ林锌詹课坏纳隙耍谒?中空部位的下端設(shè)有一對(duì)平行于Y方向的下層Y向?qū)虬疾?；所述底座的X向驅(qū)動(dòng)裝置的 X向絲杠螺母固定在支撐導(dǎo)向架的下平面的中部，所述支撐導(dǎo)向架的數(shù)個(gè)X向?qū)虬疾叟c 底座的數(shù)個(gè)X向?qū)蛲古_(tái)--配合活動(dòng)連接； 所述上層加工機(jī)構(gòu)包括上層固定架、上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置、溜板、并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)；所述上 層固定架活動(dòng)設(shè)置在支撐導(dǎo)向架的中空部位的上端，所述上層固定架為長方體結(jié)構(gòu)零件， 其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀的固定內(nèi)腔一，在所述固定內(nèi)腔一的堅(jiān)直的兩個(gè)側(cè)面的 中間部位上各設(shè)有數(shù)個(gè)支撐軸孔一，在支撐軸孔一的兩側(cè)還設(shè)有數(shù)個(gè)定位孔一，在上層固 定架的頂端設(shè)有長方體形狀的固定凸臺(tái)，所述固定凸臺(tái)活動(dòng)連接在支撐導(dǎo)向架的上層Y向 導(dǎo)向凹槽內(nèi)并穿出，在所述固定凸臺(tái)上穿出上層Y向?qū)虬疾鄣牟课谎刂鳻方向設(shè)有一個(gè) 固定方孔，在所述固定凸臺(tái)上設(shè)置在上層Y向?qū)虬疾鄣膬?nèi)部的中心位置處沿著Y方向設(shè) 有一個(gè)絲杠螺紋孔；所述溜板為長方體結(jié)構(gòu)零件，在其下平面設(shè)有一對(duì)平行于Y方向的移 動(dòng)槽；所述溜板穿在固定凸臺(tái)的固定方孔內(nèi)并與之配合連接，所述溜板的一對(duì)移動(dòng)槽與支 撐導(dǎo)向架的一對(duì)上層Y向?qū)蛲古_(tái)相互配合活動(dòng)連接；在上層Y向?qū)虬疾蹆?nèi)沿著Y方向 設(shè)有上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置，所述上層Y向驅(qū)動(dòng)裝置包括上層Y向電機(jī)座、一對(duì)上層Y向軸承 座、上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一對(duì)上層Y向軸承、上層Y向滾珠絲杠、上層Y向聯(lián)軸器，所述上層Y 向電機(jī)座和一對(duì)上層Y向軸承座分別按照上述順序固定在支撐導(dǎo)向架的頂端的Y方向上， 上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一對(duì)上層Y向軸承分別安裝在上層Y向電機(jī)座和一對(duì)上層Y向軸承座 內(nèi)，上層Y向滾珠絲杠的兩端分別通過一對(duì)上層Y向軸承支撐，上層Y向滾珠絲杠通過上層 Y向聯(lián)軸器與上層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，上層Y向滾珠絲杠與上層固定架的絲杠螺紋孔旋和 連接；所述并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)固定設(shè)置在上層固定架的固定內(nèi)腔一內(nèi)，所述并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)包括 定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、三根伸縮桿、切削裝置、球鉸，所述定平臺(tái)通過三根伸縮桿與動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連 接，所述切削裝置固定連接在動(dòng)平臺(tái)上，所述定平臺(tái)為"工"字型的零部件，兩個(gè)相互平行的 定位板通過一塊連接板相連接，所述兩個(gè)定位板的中心上各設(shè)有一個(gè)支撐軸孔二，以支撐 軸孔二為圓心還設(shè)有數(shù)個(gè)定位孔二，所述定平臺(tái)兩側(cè)的支撐軸孔二與上層固定架兩側(cè)的支 撐軸孔一通過支撐軸連接，所述定位孔一與定位孔二通過定位銷連接；所述伸縮桿包括外 套筒、內(nèi)套筒、伸縮桿電機(jī)座、伸縮桿伺服電機(jī)、聯(lián)軸器一、伸縮桿滾珠絲杠、軸承，所述外套 筒的一端設(shè)有軸承，另一端設(shè)有內(nèi)花鍵，所述伸縮桿電機(jī)座固定連接在外套筒設(shè)有軸承的 一端，所述伸縮桿伺服電機(jī)固定設(shè)置在伸縮桿電機(jī)座上，所述伸縮桿滾珠絲杠的一端通過 聯(lián)軸器一與伸縮桿伺服電機(jī)相連，所述軸承支撐伸縮桿滾珠絲杠，所述內(nèi)套筒的一端設(shè)有 絲杠螺紋孔二，其外圓設(shè)有外花鍵，所述滾珠絲杠的另一端旋和在內(nèi)套筒的絲杠螺紋孔二 內(nèi)，所述內(nèi)套筒的外花鍵與外套筒的內(nèi)花鍵配合活動(dòng)連接，所述外套筒設(shè)有伸縮桿伺服電 機(jī)的一端通過球鉸固定設(shè)置在定平臺(tái)的連接板上，所述內(nèi)套筒的另一端通過球鉸與動(dòng)平臺(tái) 固定連接，所述切削裝置包括轉(zhuǎn)動(dòng)頭、轉(zhuǎn)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)、主軸伺服電機(jī)、刀具裝夾頭，所述轉(zhuǎn) 動(dòng)頭垂直于動(dòng)平臺(tái)連接，將圍繞垂直于動(dòng)平臺(tái)軸線的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為C向，將垂直于C向的旋 轉(zhuǎn)方向設(shè)為A向，所述轉(zhuǎn)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)與轉(zhuǎn)動(dòng)頭固定連接，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)頭繞C向、A向轉(zhuǎn)動(dòng)， 所述轉(zhuǎn)動(dòng)頭的另一端設(shè)有主軸伺服電機(jī)，所述主軸伺服電機(jī)的一端設(shè)有刀具裝夾頭； 所述下層加工機(jī)構(gòu)包括下層固定架、與上層加工機(jī)構(gòu)完全一致的并聯(lián)加工機(jī)構(gòu)、下層Y 向驅(qū)動(dòng)裝置；所述下層固定架活動(dòng)設(shè)置在支撐導(dǎo)向架的中空部位的下端，所述下層固定架 為長方體結(jié)構(gòu)零件，其中心沿著X方向設(shè)有長方體形狀的固定內(nèi)腔二，在所述固定內(nèi)腔二 的堅(jiān)直的兩個(gè)側(cè)面的中間部位各設(shè)有數(shù)個(gè)支撐軸孔三，在支撐軸孔三的兩側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)定位 孔三，在下層固定架的下平面沿著Y方向設(shè)有一對(duì)下層Y向?qū)蛲古_(tái)，所述一對(duì)下層Y向?qū)?向凸臺(tái)與支撐導(dǎo)向架的一對(duì)下層Y向?qū)虬疾巯嗷ヅ浜匣顒?dòng)連接；所述下層加工機(jī)構(gòu)的并 聯(lián)加工機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和安裝方式與上層加工機(jī)構(gòu)的完全一致；所述下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置包括下 層Y向電機(jī)座、一對(duì)下層Y向軸承座、下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一對(duì)下層Y向軸承、下層Y向滾珠 絲杠、下層Y向聯(lián)軸器、下層Y向絲杠螺母，所述下層Y向電機(jī)座和一對(duì)下層Y向軸承座分 別按照上述順序固定在支撐導(dǎo)向架的中空部位的下端的Y方向上，下層Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一 對(duì)下層Y向軸承分別安裝在下層Y向電機(jī)座和一對(duì)下層Y向軸承座內(nèi)，下層Y向滾珠絲杠 的兩端分別通過一對(duì)下層Y向軸承支撐，下層Y向滾珠絲杠通過下層Y向聯(lián)軸器與下層Y 向驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，下層Y向絲杠螺母固定連接在下層固定架的下平面，下層Y向滾珠絲杠與 下層Y向絲杠螺母旋和連接； 所述第二加工裝置的結(jié)構(gòu)與第一加工裝置完全一致； 所述工作臺(tái)包括工作臺(tái)底座、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、軸承二、固定工裝、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、聯(lián)軸器二，所述旋 轉(zhuǎn)臺(tái)通過軸承二連接設(shè)置在工作臺(tái)底座的上平面，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)置在工作臺(tái)底座的內(nèi) 部，并通過聯(lián)軸器二與旋轉(zhuǎn)臺(tái)連接，所述固定工裝包括三爪卡盤和固定端蓋，所述三爪卡盤 設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，螺旋槳固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上平面，螺旋槳的下端通過三爪卡盤固定其 輪轂，上端通過固定端蓋固定。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，其特征在于：所述基座的上平面 設(shè)有兩個(gè)圓弧軌道，所述圓弧軌道以基座的中心為圓心；所述第二加工裝置的底座的下平 面還設(shè)有數(shù)個(gè)滾輪，所述滾輪設(shè)置在兩個(gè)圓弧軌道內(nèi)，所述滾輪之間的距離與兩個(gè)圓弧軌 道之間的距離相等。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，其特征在于：所述定位板的定位 孔二到支撐軸孔二之間的距離與上層固定架的定位孔一到支撐軸孔一之間的距離相等。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，其特征在于：所述定位板的定位 孔二到支撐軸孔二之間的距離與下層固定架的定位孔三到支撐軸孔三之間的距離相等。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種用于加工螺旋槳的機(jī)床，其特征在于：所述上層Y向驅(qū)動(dòng) 裝置和下層Y向驅(qū)動(dòng)裝置的行程相等。
【文檔編號(hào)】B23C3/18GK104384585SQ201410442514
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】方喜峰, 張思崇, 許欽桓, 汪通悅, 彭世警, 許風(fēng)明 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)