一種粗精復合點陣式多頭銑磨機床的制作方法

本實用新型屬于機械制造領域。

背景技術：

隨著工業的發展和科技的進步，當今越來越多的工業產品呈現出個性化和復雜化的特點，許多符合美學和物理學要求的實體表面模型很難用初等曲線曲面表達。以樣條基函數插值為特征的自由曲面以其良好的造型特點和使用性能成為了產品外形設計的首選，如飛機、汽車、船舶、模具等行業中廣泛采用了自由曲面。自由曲面的使用給加工來了諸多困難，目前在其加工過程中國內外普遍采用多軸聯動機床或多關節機器人來提供足夠多的自由度，以滿足工具頭對曲面的適應能力；采用點點相連多條軌跡線段逼近曲線，隨后順次排列多條曲線來逼近自由曲面。采用從點到線、線到面的逼近法加工自由曲面時，成形工具接觸面的曲率半徑、步距和行距成為影響加工精度和效率的關鍵因素，工具曲率半徑、步距和行距越小，加工精度越高，但所耗時間隨之增加。當前的加工通常采用單頭工具，工具頭的執行和驅動需要多自由度硬件機構。加工過程需要分為粗加工、半精加工、精加工等工序進行加工。這種加工方法耗時較長、編程繁瑣、效率很低。

技術實現要素：

本實用新型提供一種粗精復合點陣式多頭銑磨機床，以解決目前加工過程需要分為粗加工、半精加工、精加工等工序進行加工時存在的耗時較長、效率低的問題。

本實用新型采取的技術方案是：Y軸部件固定在床身部件上，工作臺部件固定在床身部件上，X軸部件與Y軸部件滑動連接，Z軸部件固定在X軸部件上，工具部件與Z軸部件滑動連接。

所述的工作臺部件由4個夾具、加工有T形槽的工作臺組成，加工有T形槽的工作臺用螺栓固定在床身上，用T型螺栓將夾具固定在工作臺上。

所述的Y軸部件由Y軸導軌基體、Y軸伺服電機、Y軸滾珠絲杠、Y軸聯軸器、X軸部件連接板、Y軸直線導軌、Y軸滾珠絲杠軸承座、Y軸軸承組成，Y軸導軌基體通過螺栓固定在床身上，Y軸伺服電機通過螺栓連接在Y軸導軌基體上，Y軸滾珠絲杠與Y軸伺服電機輸出軸通過Y軸聯軸器相連，Y軸滾珠絲杠兩端由Y軸軸承支承，Y軸軸承安裝在Y軸滾珠絲杠軸承座座孔之中，Y軸滾珠絲杠軸承座通過螺栓固定在Y軸導軌基體上，Y軸滾珠絲杠與X軸部件連接板通過螺栓固定在一起。

所述的X軸部件通過螺栓固定在X軸部件連接板上,X軸部件由X軸導軌基體、X軸伺服電機、X軸滾珠絲杠、X軸聯軸器、Z軸部件連接板、X軸直線導軌、X軸滾珠絲杠軸承座、X軸軸承組成，X軸導軌基體通過螺栓固定在X軸部件連接板上，X軸伺服電機通過螺栓固定在在X軸導軌基體上，X軸滾珠絲杠與X軸伺服電機輸出軸通過X軸聯軸器相連，X軸滾珠絲杠兩端由X軸軸承支承，X軸軸承安裝在X軸滾珠絲杠軸承座座孔之中，X軸滾珠絲杠軸承座通過螺栓固定在X軸導軌基體上，X軸滾珠絲杠與Z軸部件連接板通過螺栓固定在一起。

所述的Z軸部件通過螺栓固定在Z軸部件連接板上,Z軸部件由Z軸導軌基體、Z軸伺服電機、Z軸滾珠絲杠、Z軸聯軸器、工具連接板、Z軸直線導軌、Z軸滾珠絲杠軸承座、Z軸軸承、Z軸固定件組成，Z軸固定件通過螺栓固定在Z軸部件連接板上，Z軸導軌基體通過螺栓固定在Z軸固定件上，Z軸伺服電機通過螺栓連接在Z軸導軌基體上，Z軸滾珠絲杠與Z軸伺服電機輸出軸通過Z軸聯軸器相連，Z軸滾珠絲杠兩端由Z軸軸承支承，Z軸軸承安裝在Z軸滾珠絲杠軸承座座孔之中，Z軸滾珠絲杠軸承座通過螺栓固定在Z軸導軌基體上，Z軸滾珠絲杠與工具連接板通過螺栓固定在一起。

所述的工具架部件通過轉接板固定在工具連接板上，下支撐板、上支撐板側面分別與轉接板固定連接，密封罩與下支撐板、上支撐板四周固定連接，12個工具組分為3個粗加工組、4個半精加工組、5個精加工組，每組排列在一條直線上，每個工具組的組成完全相同，各組組成部分的大小尺寸不同，其中一個工具組的結構是：伺服電機通過螺栓固定在上支撐板上，伺服電機與齒輪軸Ⅰ通過鍵連接在一起，齒輪軸Ⅰ下部裝有軸承Ⅰ，軸承Ⅰ安裝在在下支撐板上的軸承座孔內，液壓缸通過螺栓固定在上支撐板上，液壓缸的活塞桿與聯軸器Ⅰ過盈配合，聯軸器Ⅰ內裝有軸承Ⅱ，滾珠花鍵Ⅰ的花鍵軸與軸承Ⅱ連接，滾珠花鍵Ⅰ的外圈與齒輪Ⅱ連接，滾珠花鍵Ⅰ的花鍵軸與鉆夾頭通過銷連接在一起，工具固定在鉆夾頭中。

本實用新型優點是結構新穎，能在一次加工過程中完成粗加工、半精加工、精加工，縮短整體加工時間，提高生產效率，采用工序集中的加工原則，在一次裝夾過程中，完成了工件的全部加工，工件的裝夾誤差比原有的多次裝夾引起的誤差降低很多，在加工過程中恒力加工，減小加工過程中的工件受力變形的變化，降低表面粗糙度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型機床床身及工作臺的結構示意圖；

圖3a是本實用新型Y軸部件的結構示意圖；

圖3b是本實用新型Y軸拆分部件的結構示意圖；

圖4a是本實用新型X軸部件的結構示意圖；

圖4b是本實用新型X軸部件的結構示意圖；

圖5a是本實用新型部分Z軸部件的結構示意圖；

圖5b是本實用新型整體Z軸部件的結構示意圖；

圖6a是本實用新型工具架的結構示意圖；

圖6b是本實用新型工具架去除密封罩的結構示意圖；

圖6c是本實用新型工具組的結構示意圖；

圖6d是本實用新型工具組與上支撐板、下支撐板的結構示意圖；

圖中：

床身1；T形槽的工作臺201；T型螺栓202；夾具203；Y軸導軌基體301；Y軸伺服電機302；Y軸聯軸器303；Y軸直線導軌304；Y軸滾珠絲杠軸承座305；Y軸滾珠絲杠306；Y軸軸承307；X軸部件連接板308；X軸導軌基體401；X軸伺服電機402；X軸聯軸器403；X軸直線導軌404；X軸滾珠絲杠軸承座405；X軸滾珠絲杠406；X軸軸承407；Z軸部件連接板408；Z軸固定件501；Z軸導軌基體502；Z軸直線導軌503；Z軸滾珠絲杠504；Z軸滾珠絲杠軸承座505；Z軸軸承506；Z軸聯軸器507；Z軸伺服電機508；工具連接板509；密封罩601；上支撐板602；下支撐板603；轉接板604；液壓缸605；聯軸器Ⅰ606；滾珠花鍵Ⅰ607；齒輪Ⅱ608；銷609；鉆夾頭610；工具611；伺服電機612；齒輪軸Ⅰ613；軸承Ⅰ614；軸承Ⅱ615。

具體實施方式

Y軸部件3固定在床身部件1上，工作臺部件2固定在床身部件1上，X軸部件4與Y軸部件3滑動連接，Z軸部件5固定在X軸部件上，工具部件6與Z軸部件5滑動連接。

所述的工作臺部件2由4個夾具203、加工有T形槽的工作臺201組成，加工有T形槽的工作臺用螺栓固定在床身1上，用T型螺栓202將夾具固定在工作臺上。

所述的Y軸部件3由Y軸導軌基體301、Y軸伺服電機302、Y軸滾珠絲杠306、Y軸聯軸器303、X軸部件連接板308、Y軸直線導軌304、Y軸滾珠絲杠軸承座305、Y軸軸承307組成，Y軸導軌基體301通過螺栓固定在床身1上，Y軸伺服電機302通過螺栓連接在Y軸導軌基體301上，Y軸滾珠絲杠306與Y軸伺服電機302輸出軸通過Y軸聯軸器303相連，Y軸滾珠絲杠306兩端由Y軸軸承307支承，Y軸軸承307安裝在Y軸滾珠絲杠軸承座305座孔之中，Y軸滾珠絲杠軸承座305通過螺栓固定在Y軸導軌基體301上，Y軸滾珠絲杠306與X軸部件連接板308通過螺栓固定在一起。

所述的X軸部件4通過螺栓固定在X軸部件連接板308上,X軸部件4由X軸導軌基體401、X軸伺服電機402、X軸滾珠絲杠406、X軸聯軸器403、Z軸部件連接板408、X軸直線導軌404、X軸滾珠絲杠軸承座405、X軸軸承407組成，X軸導軌基體401通過螺栓固定在X軸部件連接板308上，X軸伺服電機402通過螺栓固定在在X軸導軌基體401上，X軸滾珠絲杠406與X軸伺服電機402輸出軸通過X軸聯軸器403相連，X軸滾珠絲杠406兩端由X軸軸承407支承，X軸軸承407安裝在X軸滾珠絲杠軸承座405座孔之中，X軸滾珠絲杠軸承座405通過螺栓固定在X軸導軌基體401上，X軸滾珠絲杠406與Z軸部件連接板408通過螺栓固定在一起。

所述的Z軸部件5通過螺栓固定在Z軸部件連接板408上,Z軸部件5由Z軸導軌基體502、Z軸伺服電機508、Z軸滾珠絲杠504、Z軸聯軸器507、工具連接板509、Z軸直線導軌503、Z軸滾珠絲杠軸承座505、Z軸軸承506、Z軸固定件501組成，Z軸固定件501通過螺栓固定在Z軸部件連接板408上，Z軸導軌基體502通過螺栓固定在Z軸固定件501上，Z軸伺服電機508通過螺栓連接在Z軸導軌基體502上，Z軸滾珠絲杠504與Z軸伺服電機508輸出軸通過Z軸聯軸器507相連，Z軸滾珠絲杠504兩端由Z軸軸承506支承，Z軸軸承506安裝在Z軸滾珠絲杠軸承座505座孔之中，Z軸滾珠絲杠軸承座505通過螺栓固定在Z軸導軌基體502上，Z軸滾珠絲杠504與工具連接板509通過螺栓固定在一起。

所述的工具架部件6通過轉接板604固定在工具連接板509上，下支撐板603、上支撐板602側面分別與轉接板604固定連接，密封罩601與下支撐板603、上支撐板602四周固定連接，12個工具組分為3個粗加工組、4個半精加工組、5個精加工組，每組排列在一條直線上，每個工具組的組成完全相同，各組組成部分的大小尺寸不同，其中一個工具組的結構是：伺服電機612通過螺栓固定在上支撐板602上，伺服電機612與齒輪軸Ⅰ613通過鍵連接在一起，齒輪軸Ⅰ613下部裝有軸承Ⅰ614，軸承Ⅰ614安裝在在下支撐板603上的軸承座孔內，液壓缸605通過螺栓固定在上支撐板602上，液壓缸605的活塞桿與聯軸器Ⅰ606過盈配合，聯軸器Ⅰ606內裝有軸承Ⅱ615，滾珠花鍵Ⅰ607的花鍵軸與軸承Ⅱ615連接，滾珠花鍵Ⅰ607的外圈與齒輪Ⅱ608連接，滾珠花鍵Ⅰ607的花鍵軸與鉆夾頭610通過銷609連接在一起，工具611固定在鉆夾頭610中，下面為運動描述，伺服電機612的輸出轉矩傳遞通過齒輪軸Ⅰ613，齒輪軸Ⅰ613與齒輪Ⅱ608通過齒輪嚙合傳動進行傳遞運動，齒輪Ⅱ608通過由于與滾珠花鍵Ⅰ607的外圈相連接，齒輪Ⅱ608帶動滾珠花鍵Ⅰ607的花鍵軸旋轉，由于滾珠花鍵Ⅰ607的花鍵軸與工具611通過鉆夾頭610固連在一起，最終實現伺服電機612到工具611的旋轉運動的動力傳遞。液壓缸605的活塞桿在相應的在相應的電液比例閥的控制下運動，液壓缸605的活塞桿與聯軸器Ⅰ606固連在一起，軸承Ⅱ615裝在聯軸器Ⅰ606內，滾珠花鍵Ⅰ607的花鍵軸與軸承Ⅱ615的內圈過盈配合在一起，滾珠花鍵Ⅰ607的花鍵軸的另一端與工具611通過鉆夾頭610固連在一起，最終當液壓缸605的活塞桿伸縮運動時，工具611隨之沿液壓缸軸線進行運動。

Y軸部件3的運動是通過絲杠螺母副實現的，Y軸伺服電機302的輸出轉矩通過Y軸聯軸器303傳遞給Y軸滾珠絲杠306，Y軸滾珠絲杠306將旋轉運動轉變為直線運動，最終實現工具架6的Y方向上位移的控制。如圖4a及圖4b、圖5a及圖5b所示，X、Z軸方向上的位移控制與Y軸方向上的控制原理相同。