[实用新型]转动机构及其磨床

说明书

一种转动机构，包括基座、第二旋转机构和第三旋转机构。第二旋转机构设置于基座上，并绕第二旋转轴旋转。第三旋转机构设置于第二旋转机构上，并绕第三旋转轴旋转。在以XYZ坐标系构建的空间中，第三旋转轴同时与X轴、Y轴和Z轴非正交，且与第二旋转轴不共面。本实用新型的转动机构，利用倾斜旋转轴和垂直旋转轴各自的轴线不相面的特点，当机床分别使用两个不同刀具主轴加工时，在机床行程及占地面积不变的情况下可以获得更大的加工范围(即X轴及Y轴方向)，效果等同于增加了机床的纵向和横向行程，能对更大规格工件实施加工。

技术领域

本实用新型涉及一种在电器控制下实施转动的机构，尤其涉及一种转动机构，用于加工工件的装备，对工件实施机加工，制成各种工业上应用的刀具。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成。

数控机床一般由主机、数控制装置、驱动装置、辅助装置和其它附属设备等几个部分组成。主机是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置是数控机床的核心，包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置系数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如：冷却、排屑、润滑、照明和监测等。编程及其他附属设备可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

五轴数控机床属于目前广泛使用的高端制造设备，其通常包括三个直线轴(lineraxis)，即参照三维坐标系构建X轴、Y轴和Z轴，以及两个旋转轴(rotation axis)，如：绕X轴旋转的A轴和绕Z旋转的C轴，由此就能在空间通过五轴联动的方式完成对任意位置和任意形状的工件进行加工。五轴联动控制的实质是利用A轴和C轴两个旋转轴的联动来等效替代第三个旋转轴B轴(绕Y轴旋转)的转动，并且在三根直线轴和两根旋转轴进行插补联动的同时，为了插补此旋转轴运动增量的所需的直线轴运动增量，还需要在上述轴上的运动增量上叠加上述等效替代所带来的旋转轴运动增量。为此，还需要一套算法对各个轴的运动进行控制。虽然曲线加工的五轴补偿算法尽管已被公开，能够合法获得，但是对于技术人员而言，晦涩难懂，对这些算法的解读并能在数控机床上得以应用，并取得良好的加工结果(比如：加工精度，涉及单根空间曲线的理论位置和实际加工位置误差；和空间的加工连续程度，涉及两根空间曲线间的平行程度)仍是一项较为困难的工作。因此，相同的加工内容下，采用五轴联动加工虽然会使得设备各轴的运动范围相应增加，但对动态响应性(如：力矩和加速度等)的要求显著提高。此外，为了避免由此带来的碰撞、干涉以及行程/刚性不足等问题，还需要在机械设计上做出更多的相应改善。