[实用新型]一种用于加工大面积工件五自由度混联机床

说明书

本实用新型公开了一种用于加工大面积工件五自由度混联机床，包括固定工作台、X轴移动总成、Y轴移动总成、Z轴移动总成和刀具旋转总成，所述X轴移动总成包括支架、X轴驱动电机、第一滚珠丝杠组件、第一光杆和第二光杆，所述Y轴移动总成包括底板、Y轴驱动电机、第二滚珠丝杠组件、第三光杆、第一直线轴承、滑块座和两块侧板，所述Z轴移动总成包括立板、上横板、下横板、第四光杆、第二直线轴承、Z轴驱动电机、第三滚珠丝杠组件、第一垫板和第一连接板；本实用新型采用三自由度平移串联机构再串联一个球面正交的二自由度旋转并联机构，结合了串联机床与并联机床的优点，精度高，承载能力强，行程大，适合加工长轴类工件以及大面积工件。

技术领域

本实用新型涉及机床领域，更具体的说，尤其涉及一种用于加工大面积工件五自由度混联机床。

背景技术

近年来，并联机构在机床上的应用得到不断地发展。传统机床的机械结构大多采用串联机构，这种形式虽然有较大的工作空间，但其承载能力小，运动惯性大，输出端容易产生误差累积。自上世纪90年代以来，并联机构因其高刚度、高精度、高承载能力等优点而被各国学者应用到了机床领域，充分发挥了其优越的性质，行业内又将并联机床称为虚拟轴机床。然而，并联机床存在工作空间较小的不足。串并混联机床将串联机床和并联机床的优点集于一身，满足现阶段机床对现代复杂零件加工的需求，为此类问题提出一个好的方案。

目前大部分的五自由度混联机床都采用一个四自由度的并联机构串联一个单自由度的旋转零部件，如在四自由度并联机构的动平台串联一个旋转加工头或者在静平台上串联一个旋转盘，其中的代表性有：专利103240614A提出的一种冗余驱动五轴联动混联机床，专利103252683A所提的一种五自由度混联数控机床以及专利109108671A所提的一种用于加工筒状零部件五轴混联机床。

这些五自由度混联机床虽然工作空间较并联机床增大了，但只有一个四自由度并联机构串联一个单自由度零部件，其加工面还是球面或者圆柱面等这一类的小范围特性形状曲面，并不适合加工长轴类工件以及大面积工件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有混联机床不适合加工长轴类工件和大面积工件的问题，提出了一种用于加工大面积工件五自由度混联机床，其结构简单，工作空间大，刀具旋转范围大，适合加工长轴类工件和大面积工件。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于加工大面积工件五自由度混联机床，包括固定工作台、X轴移动总成、Y轴移动总成、Z轴移动总成和刀具旋转总成，

所述X轴移动总成包括支架、X轴驱动电机、第一滚珠丝杠组件、第一光杆和第二光杆，所述第一滚珠丝杠组件包括滚珠丝杆和丝杠螺母，所述第一滚珠丝杠组件的滚珠丝杆、第一光杆和第二光杆平行安装在支架上，第一光杆和第三光杆的两端第一抱箍固定在支架上，第一滚珠丝杠组件的滚珠丝杆通过两个轴承座支撑在所述支架上；所述X轴驱动电机固定在支架上，X轴驱动电机的输出轴通过联轴器连接所述第一滚珠丝杠组件的滚珠丝杆的一端；所述固定工作台固定在所述支架上；

所述Y轴移动总成包括底板、Y轴驱动电机、第二滚珠丝杠组件、第三光杆、第一直线轴承、滑块座和两块侧板，两块侧板对称设置在底板的两侧且两块侧板的底部与底板固定连接，两块侧板平行设置，两块侧板的下端分别安装有与X轴移动总成的第二光杆相配合的滑块座，底板上固定有与X轴移动总成的第一光杆相配合的第一直线轴承，第二滚珠丝杠组件的滚珠丝杆与第三光杆的两端分别安装在两块侧板上，第二滚珠丝杠组件的滚珠丝杆通过两个轴承座支撑在两块侧板上，第三光杆的两端通过第二抱箍固定在两块侧板上，第二滚珠丝杠组件的滚珠丝杆和第三光杆均水平设置且相互平行；所述Y轴驱动电机固定在其中一个侧板上，Y轴驱动电机的输出轴通过联轴器连接所述第二滚珠丝杠组件的滚珠丝杠的一端；X轴移动总成中第一滚珠丝杠组件的丝杠螺母固定在所述底板的中部；X轴移动总成的第一光杆穿过Y轴移动总成的第一直线轴承，X中移动总成的第二光杆穿过Y轴移动总成的滑块座；