一种数控并联复合机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械加工设备，具体涉及一种数控并联复合机床。
【背景技术】
[0002]中国专利申请号2015200493386公开了一种并联机床，该并联机床通过第一电动机带动丝杠旋转，丝杠的旋转和导杆的限位作用使螺母上下移动;第二电动机的转动带动第一转台转动，从而带动两个导杆和螺母围绕丝杠旋转，实现螺母的转动，扩大了并联机床工作空间，拓宽了并联机床的适用范围；在实际使用的过程中发现该并联机床仍然存在不足之处:
[0003]当加工复杂不规则零件时，需要在工作台上布置专门的夹具，有时还需要一些特殊夹具;或者在加工较小轴类零件时需要事先对材料大小进行切割，且一次装夹只能完成一个零件的加工;这不仅增加了特殊夹具的使用，也增加了零件和夹具的装夹次数，影响工作效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种数控并联复合机床，可以加工特殊零件，减少装夹次数及特殊夹具的使用，提高作业效率。
[0005]为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。
[0006]—种数控并联复合机床，包括相对设置的上顶板和下工作台，连接上顶板和下工作台的两两相对设置的四个立柱，以及分别固定于下工作台左侧和右侧的三爪卡盘和多功能卡盘，所述三爪卡盘与所述多功能卡盘相对设置;所述上顶板上固定有四个伺服电机，四个伺服电机分别与立柱上下对应设置，四个立柱的内侧分别连接一液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的上端连接伺服电机;每一液压伸缩杆的上端上套设一滑块连接杆，所述滑块连接杆上连接滑块，所述滑块连接刀具运行控制结构;所述刀具运行控制结构包括与滑块连接的虎克铰，以及通过球铰连接杆与虎克铰连接的球铰，所述球铰连接刀库工作台。
[0007]作为优选地，所述下工作台左侧和右侧分别设有左卡盘固定架和右卡盘固定架，所述左卡盘固定架通过左卡盘伸缩杆和左卡盘连接杆连接三爪卡盘，所述左卡盘固定架通过右卡盘伸缩杆和右卡盘连接杆连接三爪卡盘。
[0008]作为优选的，所述虎克铰包括十字轴，连接于十字轴前后端头的第一铰链座，连接于十字轴左右端头的第二铰链座，所述第一铰链座连接滑块，所述第二铰链座连接球铰连接杆，所述球铰连接杆连接所述球铰。
[0009]作为优选地，所述球铰包括球头和连接于球头上的第一球铰杆和第二球铰杆，所述第一球铰杆连接球铰连接杆，所述第二球铰杆连接刀库工作台。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011 ]本实用新型通过多功能卡盘和三爪卡盘满足轴类零件的加工，加工时无需特殊夹具，降低了夹具的成本;在加工中省去许多特殊刀具，降低了刀具成本;避免了多次装夹，提高加工精度;本实用新型的刀库工作台采用三个自由度的球铰和虎克铰，使得刀库工作台可沿其中心线360度旋转，同时可以实现左右90度的翻转。这种设置方式使加工非常灵活，可使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型并联复合机床结构示意图；
[0013]图2为虎克铰局部放大图；
[0014]图3为球副放大图。
[0015]图中:1_伺服电机;2-上顶板;3-滑块;4-滑块连接杆;5-液压伸缩杆;6-多功能卡盘;7-右卡盘连接杆;8-右卡盘伸缩杆;9-右卡盘固定架；10-左卡盘固定架；11-三爪卡盘；12-下工作台；13-刀库工作台；14-球铰;15-球副伸缩杆;16-虎克铰；17-立柱；18-左卡盘伸缩杆;19-左卡盘连接杆；
[0016]161-十字轴；161-第一铰链座;162-第二铰链座；
[0017]141-第一球铰杆141; 142-第二球铰杆142; 143-球头。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0019]请参考图1，图1为本实用新型所述数控并联复合机床的立体结构示意图，本实用新型所述的数控并联复合机床，包括相对设置的上顶板2和下工作台12，连接上顶板2和下工作台12的两两相对设置的四个立柱17，以及分别固定于下工作台12左侧和右侧的左卡盘固定架10和右卡盘固定架9，所述左卡盘固定架10通过左卡盘伸缩杆18和左卡盘连接杆19连接三爪卡盘11，所述左卡盘固定架10通过右卡盘伸缩杆8和右卡盘连接杆7连接多功能卡盘6，所述三爪卡盘11与所述多功能卡盘6相对设置，两者之间安装加工件，该加工件可以是叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等一些复杂零件工，或者是一些轴类等特殊零件。
[0020]所述上顶板2上固定有四个伺服电机1，四个伺服电机1分别与立柱17上下对应设置，四个立柱17的内侧分别连接一液压伸缩杆5，所述液压伸缩杆5的上端连接伺服电机1。每一液压伸缩杆5的上端上套设一滑块连接杆4，所述滑块连接杆4上连接滑块3，所述滑块3连接刀具运行控制结构。本实用新型的刀库工作台通过伺服电机1与液压伸缩杆5配合的液压驱动方式，动力更大，驱动更精确。
[0021]所述刀具运行控制结构包括与滑块3连接的虎克铰16，以及通过球铰连接杆15与虎克铰16连接的球铰14。所述虎克铰16包括十字轴161，连接于十字轴161前后端头的第一铰链座161，连接于十字轴161左右端头的第二铰链座162，所述第一铰链座161连接滑块3，所述第二铰链座162连接球铰连接杆15，所述球铰连接杆15连接所述球铰14。
[0022]所述球铰14包括球头143和连接于球头143上的第一球铰杆141和第二球铰杆142，所述第一球铰杆141连接球铰连接杆15，所述第二球铰杆142连接刀库工作台13。
[0023]本实用新型采用三个自由度的球铰14配合于虎克铰16，使得刀库工作台13可沿其中心线360度回转，同时可以实现左右90度的翻转。这种设置方式使加工非常灵活，同时在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用球面铣刀360度回转的设计，令球面铣刀相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。
[0024]所述三爪卡盘11和多功能卡盘6上可以分别装夹刀具和夹具，对于复杂轴类零件，可以用所述球铰14和所述虎克铰16的配合控制的刀具实现周面的各种加工，而当所述多功能卡盘6装夹夹具时，所述三爪卡盘11可以安装如钻头，球刀，切断刀等各类刀具，完成左端面的各种加工，而当所述三爪卡盘11装夹夹具时，所述多功能卡盘6可以安装如钻头，球刀，切断刀等各类刀具，完成右左端面的各种加工，综合一次装夹完成了复杂轴类零件的各种加工，减少装夹停机时间。同时对于较小轴类零件加工时，不用对材料进行分割，加工完成后，可以装夹一端，切断另一端，进而直接进入下一个零件加工，提高效率。
[0025]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种数控并联复合机床，其特征在于:包括相对设置的上顶板和下工作台，连接上顶板和下工作台的两两相对设置的四个立柱，以及分别固定于下工作台左侧和右侧的三爪卡盘和多功能卡盘，所述三爪卡盘与所述多功能卡盘相对设置;所述上顶板上固定有四个伺服电机，四个伺服电机分别与立柱上下对应设置，四个立柱的内侧分别连接一液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的上端连接伺服电机;每一液压伸缩杆的上端上套设一滑块连接杆，所述滑块连接杆上连接滑块，所述滑块连接刀具运行控制结构；所述刀具运行控制结构包括与滑块连接的虎克铰，以及通过球铰连接杆与虎克铰连接的球铰，所述球铰连接刀库工作台。2.根据权利要求1所述的数控并联复合机床，其特征在于:所述下工作台左侧和右侧分别设有左卡盘固定架和右卡盘固定架，所述左卡盘固定架通过左卡盘伸缩杆和左卡盘连接杆连接所述三爪卡盘，所述右卡盘固定架通过右卡盘伸缩杆和右卡盘连接杆连接所述多功能卡盘。3.根据权利要求1所述的数控并联复合机床，其特征在于:所述虎克铰包括十字轴，连接于十字轴前后端头的第一铰链座，连接于十字轴左右端头的第二铰链座，所述第一铰链座连接滑块，所述第二铰链座连接球铰连接杆，所述球铰连接杆连接所述球铰。4.根据权利要求1所述的数控并联复合机床，其特征在于:所述球铰包括球头和连接于球头上的第一球铰杆和第二球铰杆，所述第一球铰杆连接球铰连接杆，所述第二球铰杆连接刀库工作台。
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控并联复合机床，其包括相对设置的上顶板和下工作台，连接上顶板和下工作台的两两相对设置的四个立柱，以及分别固定于下工作台左侧和右侧的三爪卡盘和多功能卡盘，三爪卡盘与多功能卡盘相对设置；上顶板上固定有四个伺服电机，四个伺服电机分别与立柱上下对应设置，四个立柱的内侧分别连接一液压伸缩杆，液压伸缩杆的上端连接伺服电机；每一液压伸缩杆的上端上套设一滑块连接杆，滑块连接杆上连接滑块，滑块连接刀具运行控制结构；刀具运行控制结构包括与滑块连接的虎克铰，以及通过球铰连接杆与虎克铰连接的球铰，球铰连接刀库工作台。本实用新型通过多功能卡盘和三爪卡盘满足轴类零件的加工，无需特殊夹具，降低成本。
【IPC分类】B23B31/16, B23Q3/155, B23B31/02
【公开号】CN205128964
【申请号】CN201520966657
【发明人】惠记庄, 郑恒玉, 杨永奎, 罗丽, 郭云欣
【申请人】长安大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月27日