三支脚并联运动机床的特点及典型应用-.pdf

支脚并联运动机床的特点 及典型应用 四川长征机床集团有限公司 自贡6 4 3 0 0 0 杨科黄刚强 按杆 系分 ，并联机床有6 杆 、4 杆 、3 杆等 多种 杆系并联结构 ，其 中3 杆并联机 床习惯上 叫三支脚 并联运动机床。并联机床球铰链关节点结构复杂、 难于制造 ，使其成为所有并联机床的突 出问题 ，三 支脚并联机床成功解决了这一技术难题 ，其关节点 完全使用轴承联接 ，没有球铰链 。 1 ． 三支脚并联运动机床的特点 1 使用传统传动结构实现并联机床传动 并 联机床的三个 支脚的直线传动方式 与通用机床的传 动完全一样 ，即伺服电动机通过弹性联轴器直接带 动 丝杆进给 ，其导轨 为普通 滚柱直 线导轨 ，图1 所 示为支脚进给传动示意 图。三支脚并联机床的所有 关节的 回转运动均采用轴承 ，没有球铰链 ，故关节 点 结 构 简 单 ， 制 造 容 易 ，精 度 保 持 性 好 ， 维修方便 。图2 所 示 为 关 节 点 结 构 示 意 图 ， 回转 座 2 通 过 轴承 1 、6 绕水 平轴 旋 转 ， 电 动 机 座 4通 过 轴 承3、5 绕 竖 直轴 旋转 ，这 样 电 动 机 座 4 就 形 成 了球 铰 图1支脚进给传动 1 ．丝杆2 ．联轴器3 伺 服 电动机 图2 关节点结构 1 、3 、5 、6 ． 轴承2 周转座4 ． 电动机座 链的万向旋转功能。 2 一 次性 装夹完成 多面加 工三支脚并联 机床的灵活性很强 ，其主轴矢量方向可以覆盖空 间 机床 7 附件 7 I装 i n e T o o l s ／ Ac c e s s o r i e s ／ Fi x t u r e 的任意方向，这种独特 的性能使得并联机床从理论 上能够在一次装夹便可加 工工件的所有面 ，能够在 一 次装夹内便可完成5 面 甚至6 面的加工 ，轻松 完成各种复杂加工与复合角度加工。 3 敏捷加工 在机床上使用测头并结合5 轴 并联机床高速运动性能 ，在加工前几秒内即可测完 工件 ，建立新的工件坐标 系，实现敏捷加 工。 4 应用 灵活三支脚并联机床既 可设计成 常规加工中心 ，又可安装于龙门架上 ，或装置于行 走轨道上 ，以小加 工大 ，加工精度均 由并联结构 自 身保证 ，即根据用户的需要设计不同的结构形式满 足用户加工需要 。 2 ． 三支脚并联运动机床的典型应用 1 常规加 工方式的5 面 甚至6 面 的加工加 工如 图3 所示的汽车零件 ，按传统加工方案需要 多 次装夹 ，设计多套工装 ， 实现一 次装夹 完成 所有 加工 。 2 大 型 、超 大 型零 件加 工大型 、超 大 型零件 的加 工按传 统 加 工方式 需要 比零件 更 大 的机床 进行加 工 ，若 使 用并联 机床加 工 可以 若用并联机床加工 ，可以 图3 汽车零件并联机床加工 轻松 解决 ，实 现以, J , D ic i 工大的 目的 。加工大型板件 ，由于工件 自身有一定 的扭 曲，按传统的方式加工极 为困难 ，甚至无法加 工 ；应用并联机床则很轻 易完成这项工 作。如 图4 所示 ，加 工时将工件随 意固定于工装上 ，用3 D测 头快 速检测 出工件需要加工的位置 ，建立 工件坐标 参 属 冷 加 工 2 1 辱警 磷 4 5 w ww , me t o l wo r k n K1 9 5 0 ． c o m 三 ／ s or 工 i e s ／ 裳 Fi x t 简便的划线调节架 江苏龙源风力发电有限公司 南通2 2 6 0 0 0 张葛军 在生产的过程中，一些复杂的工件 由于制造的 误差及加工的需要在加 工前通常要进行划线 ，对于 一 般件我们采用三只千斤顶进行调节 ，但我们经常 对一些 圆形工件感到束手无策 。我们曾经采用V形 铁进行支撑 ，但在进行调节时很不方便且不安全 。 为此我们通过实践设计了一种划线调节工具 ，此工 具使用起来方便安全。 划线调节架 由底座 、调节 螺栓 、V 形支撑板 、 定位伸缩杆及转轴等组成 ，如附图所示 。其设计原 理为 ①V 形支撑板特别适用于支撑 圆形工件 。② 调节两只螺栓可使工件平行升降，单独调节其 中一 只螺栓可使工件的 中心线发生偏移 便于划线时调 整 。③调节 一只螺栓可使两 只转轴 的水 平距离 发生变化 ，即调节螺栓对底板的倾斜度发生改变 ， 为此我们将螺母设计为转轴。为使调节螺栓转动省 力，将调节螺栓的底部接触面设计为圆形成为点接 触。④为保证支撑工作时的稳定 ，我们设计了定位 伸缩杆 。伸缩杆可随着工件的调节上下移动 ，避免 了工件的左右摇摆 。 2 l 划线调节架 1 ． 底座2 ． 调节螺栓3 ． V 形支撑板4 ． 定位伸缩杆5 ． 转轴 此工具 使用后提高了划线的效率 ，在对角尺时 特别方便 ，工件置于夹具上特别稳 ，特 别安全 ，值 得推广 。MW 收稿 日期 2 0 1 1 l 1 0 3 系，然 后进行加 工 ，这 样 ，不 必使用 昂贵且需 复杂调 直的夹具 ，还 可 大幅度降低加工费用 。 3 自动化修理与 装 配飞机的 蒙皮对接 装 配及 修理需要找 准位 置 ，完成加工和修 理。 图 4 大型 零件加工 蒙皮修 理时只需要将机 床移到需要 修理的大致 位 置 ，用3 D I] 头检测精准修理位置 ，加工 除掉破 损 面 ，并完成钻孔 。不论是铣 削还是钻孔 ，并联机床 都能确保刀具轴线与蒙皮法线一致。飞机的机舱对 接也需要完成 多道工序 ，且要求周围加工时在机舱 的法线上 ，使用并联机床能方便快捷地解决这类问 4 6 i ， 一参磊 ⋯ 题 见图5 。 图5 机舱对接 图6 倒置加工 4 倒置加工 如 图6 所示 ，某些 大 型零件无法正置 ，需 要对底面进行加工 ， 则需要将机床倒置 ， 这时可以将并联机床 的固定或移动支架做 成斜 向上的角度 ，实 现向上倒置加工。 M 收稿 日期 2 0 1 1 1 1 2 8 一