[发明专利]一种复合连杆机构的立式加工中心

说明书

技术领域：

本发明属于制造技术装备领域，具体涉及一种复合连杆机构的立式加工中心。

背景技术：

国内外制造企业必须通过提高产品质量、降低成本和缩短新产品开发周期来取得市场竞争优势，这就要求不断提高加工过程中精度、速度和柔性。这种竞争最终落实到机床技术水平的竞争。

机床作为生产各种机械的工作母机，是装备制造业的基础；机床工业的发展水平是国家工业化水平的重要标志。并联运动机床与传统机床相比，并联运动机床结构以复合杆系机构代替传统机床结构的悬臂梁和两支点梁来承载切削力和主轴部件重力；具有结构简单、刚度高、速度快、动态性能好、可重构等优点，易于实现较复杂的空间运动，完成复杂零件的加工。它是21世纪新一代机床的发展方向。但目前的并联机床还存在运动耦合性强、控制建模困难、工作空间狭小的缺点。

发明内容：

本发明的目的是针对目前的并联机床存在的运动耦合性强、控制建模困难、工作空间狭小的问题，提供一种适用于板块类零件的减材料与增材料的复合加工，具备加工便捷、占地空间小的复合连杆机构的立式加工中心。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种复合连杆机构的立式加工中心，其中：由外框架装置、复合连杆加工装置、多自由度换刀装置、可升降加工平台装置、导向平衡轴和底座支撑装置六部分组成；所述复合连杆加工装置与所述外框架装置通过所述外框架装置中的第一滑台滑块与所述复合连杆加工装置中的滑块连接板和所述复合连杆加工装置中的电主轴与所述外框架装置中的下部万向铰链连接；所述多自由度换刀装置与可升降加工平台装置通过所述多自由度换刀装置中的第二横向滑台的底面与可升降加工平台装置中的加工平台的左端连接，且所述多自由度换刀装置位于所述可升降加工平台装置的上方；所述可升降加工平台装置与所述外框架装置通过所述可升降加工平台装置中的第四液压杆的底端与所述外框架装置的底座连接；所述导向平衡轴在所述可升降加工平台装置的左右位置对称布置，所述导向平衡轴的前后两端分别通过所述可升降加工平台装置的后端板、前端板，且导向平衡轴的前后两端面分别与可升降加工平台装置的后端板、前端板的外端面平齐，对称布置的导向平衡轴的中间位置分别穿过所述外框架装置的左支撑侧板、右支撑侧板下端的立式圆头平键形导向孔，实现可升降加工平台装置与外框架装置的导向平衡连接；所述底座支撑装置与所述外框架装置通过底座支撑装置中的底支架与外框架装置中的底座连接，且位于四个角；所述底座支撑装置位于外框架装置的底座下方。

进一步，所述外框架装置由顶盖、上部万向铰链、下部万向铰链、和由第一滑台轨道、第一滑台滑块、第一滑台丝杠、第一联轴器、第一伺服电机电机支架、第一伺服电机组成的第一横向滑台、左支撑侧板、右支撑侧板、第一块肋板、第二块肋板、第三块肋板、第四块肋板、底座、第一液压杆组成；所述第一滑台滑块与第一滑台轨道通过光杠连接，第一滑台丝杠与第一滑台轨道与第一滑台滑块通过中间孔连接，第一伺服电机电机支架与第一滑台轨道连接，第一联轴器与第一滑台丝杠连接，第一伺服电机与第一伺服电机电机支架连接，第一伺服电机与第一联轴器连接；所述第一横向滑台的左端与所述的左支撑侧板的上端通过螺钉固定连接，所述第一横向滑台的右端与右支撑侧板的上端通过螺钉固定连接，构成门式框架；所述顶盖与所述第一横向滑台通过所述顶盖竖直面的下端与所述第一横向滑台的背面中央通过螺栓螺母连接；所述左支撑侧板和右支撑侧板的下端分别与底板左右两侧面通过螺栓螺母连接；所述第一块肋板与第二块肋板设置在左支撑侧板的下端，且第一块肋板的竖直面位于左支撑侧板的后方，第二块肋板的竖直面位于左支撑侧板的前方，所述第一块肋板与第二块肋板的水平面与底座左端的上表面连接；所述第四块肋板与第三块肋板设置在右支撑侧板的下端，且第四块肋板的竖直面位于右支撑侧板的后方，第三块肋板的竖直面位于右支撑侧板的前方，所述第三块肋板与第四块肋板的水平面与底座右端的上表面连接；所述第一液压杆的上端通过上部万向铰链与顶盖的内表面连接，且所述第一液压杆位于顶盖下方空间的中间位置；所述第一液压杆的下端与下部万向铰链相连。

本发明所述外框架装置中的第一横向滑台为复合连杆加工装置提供左右运动支撑，外框架装置中的左支撑侧板、右支撑侧板为可升降加工平台装置提供上下运动平衡导向支撑。