[发明专利]一种大摆角龙门式五轴联动混联机床

权利要求书

1.一种大摆角龙门式五轴联动混联机床，其特征在于包括：沿Y轴方向设置的长直导轨、并联加工模块、夹具及工作台；所述的并联加工模块包括基础平台、动平台、刀具及连接基础平台和动平台之间的第一支链、第二支链和连接平台，各部分形成一个空间并联闭环机构，所述的并联加工模块的第一支链为 (3-RPR)-R 型混联运动支链，第一支链包括连接平台与动平台之间的转动副R，并联加工模块的第二支链为RRPS型运动支链；所述的并联加工模块通过四个输入驱动实现动平台在XZ平面内的两维移动和动平台转轴在其上平面内的两维转动，并联加工模块安装在沿Y轴方向设置的长直导轨上，并在Y轴方向添加有一个使并联加工模块沿Y轴方向滑动的输入驱动，使并联加工模块的动平台实现五轴联动运动。

2.根据权利要求1所述的大摆角龙门式五轴联动混联机床，其特征在于：所述的第一支链包括平面并联闭环机构 3-RPR，平面并联闭环机构 3-RPR包括：基础平台、上连杆I、下连杆I、上连杆II、下连杆II、上连杆III、下连杆III、连接平台及各运动副，所述的运动副包括：连接基础平台与上连杆I之间的转动副R、连接上连杆I与下连杆I之间的移动副P、连接下连杆I与连接平台之间的转动副R，连接基础平台与上连杆II之间的转动副R、连接上连杆II与下连杆II之间的移动副P、连接下连杆II与连接平台之间的转动副R，连接基础平台与上连杆III之间的转动副R、连接上连杆III与下连杆III之间的移动副P、连接下连杆III与连接平台之间的转动副R；第一支链还包括连接平台与动平台之间的转动副R；平面并联闭环机构所有转动副R的轴线相互平行且与连接平台与动平台之间的转动副R的轴线相互垂直；其中连接上连杆I与下连杆I之间的移动副P、连接上连杆II与下连杆II之间的移动副P、连接上连杆III与下连杆III之间的移动副P是输入驱动运动副，平面并联闭环机构3-RPR实现连接平台在XZ平面的两维移动和连接平台轴线沿Y轴方向的一维转动。

3.如权利要求1所述的大摆角龙门式五轴联动混联机床，其特征在于：所述的第二支链包括：上连杆IV、连接架、下连杆IV及各运动副，所述的运动副包括：连接基础平台与连接架之间的转动副R、连接连接架与上连杆IV之间的转动副R、连接上连杆IV与下连杆IV之间的移动副P以及连接下连杆IV与动平台之间的球铰副S；连接上连杆IV与下连杆IV之间的移动副P是输入驱动运动副，连接基础平台与连接架之间的转动副R和连接连接架与上连杆IV之间的转动副R轴线相互垂直，两个转动副R可以用虎克铰U替换。

4.如权利要求1或2或3所述的大摆角龙门式五轴联动混联机床，其特征在于：所述的第二支链中连接基础平台与连接架之间的转动副R的轴线与第一支链中连接基础平台与上连杆II之间的转动副R的轴线同轴。

5.如权利要求4所述的大摆角龙门式五轴联动混联机床，其特征在于：所述的并联加工模块通过基础平台与长直导轨间的移动副P连接于长直导轨上，该移动副P是输入驱动运动副，实现了并联加工模块的Y轴移动。

6.如权利要求5所述的大摆角龙门式五轴联动混联机床，其特征在于：所述的并联加工模块第一支链中，基础平台与上连杆I之间的转动副R中心到基础平台与上连杆II之间的转动副R中心的距离与基础平台与上连杆III之间的转动副R中心到基础平台与上连杆II之间的转动副R中心的距离不相等。