专利名称：平面空间位置变换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机床附件技术领域，涉及一种在数控铣床加工空间斜面上复杂形 状的平面空间位置变换装置。
背景技术：
数控铣床常用来加工平面、沟槽、成形面等，通常在平面或在平面上加工沟槽时， 需保证工件上的加工面与机床的某一个坐标平面平行，并且刀具轴线与该坐标平面平行或 垂直。当加工面与定位面平行或垂直时，工件很容易在机床上装夹定位，加工很方便，加工 质量也容易保证。但是在实际的生产中，常会遇到加工面与定位面成一定的夹角的零件， 且可能在两个和三个方向上存在夹角，此时需进行坐标变换，使得被加工面与工作台平行 或者垂直，以方便加工和保证加工质量。三坐标数控铣床一般只能提供三个方向的移动，只 能加工与定位面垂直的加工面或其上的沟槽、孔等；加工与定位面部垂直的加工面或其上 的沟槽时，需要采用专用夹具装夹工件，使加工面与工件垂直，保证加工质量，从而在三坐 标数控铣床上实现三维空间斜面上复杂形状的铣削加工，但是零件不同时，需采用不同的 夹具，夹具成本高，运行费用高，效率无法提高。为了提高效率，一次装夹完成多个表面的 加工，通常在四坐标、五坐标，甚至六坐标数控铣床上进行空间斜面上的复杂形状的铣削加 工，而这些设备的投资大，运行成本高，造成零件的制造成本高。
发明内容本实用新型提供一种平面空间位置变换装置，其目的在于提供安装简单，操作方 便，可以实现平面空间变换，从而保证被加工表面与机床工作台、刀具之间保持正确的位置 关系，从而实现任意空间斜面上复杂形状的铣削加工的平面空间位置变换装置。本实用新型的技术方案是平面空间位置变换装置，其特征在于包括平面工作台，平面工作台铰接于平面倾 角调节基础支承件，平面倾角调节基础支承件内设有平面倾角调节装置，平面工作台与平 面倾角调节装置相连接，平面倾角调节基础支承件下端固设有具有下斜面的滑块，滑块嵌 设于平面高度调节基础支撑件上所设的竖直导轨中，于平面高度调节基础支撑件上设有平 面中心高度调节装置，滑块与平面中心高度调节装置相连接；所述平面倾角调节装置是枢 设在平面倾角调节基础支承件上的偏心轮，平面工作台架设于所述偏心轮上；所述平面中 心高度调节装置是设在平面高度调节基础支撑件上的横向螺杆，螺杆上穿设有具有上斜面 的滑块，该滑块的上斜面与平面倾角调节基础支承件下端固设有的滑块的下斜面配合。本实用新型主要由工作台、基础支承件、平面倾角调节装置和平面中心高度调节 装置等四个部分组成。平面倾角调节装置可以调节工作台与基础支承件定位基面之间的夹 角，平面中心高度调节装置可以调节工作台中心与基础支承件定位基面之间的距离，从而 实现工作台与基础支承件定位基面之间的空间位置变换。将工件安装在平面空间位置变换 装置的工作台上，通过工作台与基础支承件定位基面之间的空间位置变换，可以使工件的加工面与机床工作台处于正确的加工位置，以高效地在斜面上铣削出满足图纸设计要求的 复杂形状。本实用新型装置能够快速、准确的调节工作台与基础支承件定位基面之间的相 对位置关系，以满足在三维空间斜面上复杂形状加工时对空间斜面位置变换要求。本实用新型的有益效果是，利用该装置可以实现平面空间变换，从而保证被加工 表面与机床工作台、刀具之间保持正确的位置关系，从而实现任意空间斜面上复杂形状的 铣削加工。通过使用该装置，使得工件可以直接装夹在该装置的平面工作台上，定位安装简 单，操作方便，可以大大提高加工效率和加工质量，从而使得加工成本明显降低。
图1-1为平面空间位置变换装置示意图；图1-2为图1-1的A向视图；图2为平面倾角调节装置示意图；图3为平面高度调节装置示意图；图4-1平面空间位置变换装置应用实例示意图；图4-2为图4-1的E-E剖视图。1、平面工作台；2、平面倾角调节基础支承件；3、平面倾角调节装置；4、销轴；5、滑 块；6、平面高度调节装置；7、导轨；8、平面高度调节基础支承件；9、锁紧装置；10、平面倾角 调节手柄；11、偏心轮；12、角度指针；13、滑块；14、螺杆；15、蜗轮；16、蜗杆；17、调节手柄； 18、平面空间位置变化装置I ； 19、平面空间位置变化装置II。
具体实施方式
该装置利用平面倾角调节装置调节工作台相对于基础支承件定位基面之间的夹 角，实现工作台平面旋转变换；利用高度调节装置调节工作台中心相对于基础支承件定位 基面的高度，实现平移变换，因此，利用一个平面空间变换装置可实现平面一个方向的旋转 变换和一个方向的平移变换。当工件的加工面相对于基准平面只在一个方向存在夹角或平 移时，可采用一个平面空间变换装置，调节零件的加工面空间位置，以保证其与机床工作台 保持正确的空间位置，从而保证加工质量和提高加工效率。将多个变换装置组合在一起，可 以实现平面任意空间的位置变换，调节零件的加工面的空间位置，以保证其始终与机床工 作台始终保持正确的空间相互位置，从而实现任意空间斜面上复杂形状的铣削加工，使加 工出的零件能够满足设计要求的尺寸精度和位置精度。本装置主要考虑以下五个方面的问 题其一实现旋转变换的斜面倾角调节装置的调节方法及调节精度；其二实现平移变换的 斜面高度调节装置的调节方法及调节精度；其三是工作台位置变换后的锁紧；其四为了保 证旋转变换的精度，工作台旋转轴线必须与支承件底面平行，并与其侧面定位基准面垂直； 其五是整个斜面倾角调节装置必须具有足够的刚度。具体的表现为平面倾角调节装置的工作台与基础支承件之间采用销轴连接，工作台可以绕销轴 自由转动，在角度调节时，转动调节手柄，带动偏心轮，推动工作台绕销轴转动，并与支承件 定位底面呈一定夹角。角度调整好之后采用锁紧装置将斜面板与基础支承件锁紧，使它们 保持调整好的角度。斜面与基础支承件底面之间的夹角调节精度可达0.ore，具有足够支承刚度，以保证加工质量。平面中心高度调节装置通过滑块推动平面倾角调节装置沿导轨平移。通过平移装 置可调节工作台中心与平面调节装置定位底面之间距离。如图1-1、图1-2、图2、图3所示，本实用新型包括平面工作台1、平面倾角调节基 础支承件2、平面倾角调节装置3、销轴4、滑块5、平面中心高度调节装置6、导轨7、平面高 度调节基础支承件8。平面工作台1与平面倾角调节基础支承件2用销轴4铰接，平面工作 台1可以绕销轴4自由转动，通过平面倾角调节装置3可以调节平面工作台1与平面倾角 调节基础支承件2定位底面(与基准平面平行)之间的夹角。平面倾角调节基础支承件2 的底面与滑块5相连，滑块5与平面中心高度调节装置6的滑块13相配合，而其两侧与安 装在平面高度调节基础支承件8上的导轨7相配合，通过平面中心高度调节装置6左右推 动其上的滑块13，则可通过滑块5推动平面倾角调节基础支承件2和平面倾角调节装置3 向上平移，从而改变平面工作台1中心与平面高度调节基础支承件8定位底面(作为基准 平面)之间的距离。所述平面工作台1，用于安装工件或者夹具。所述平面倾角调节基础支承件2，用于支承平面工作台1。所述的平面倾角调节装置3，用于调节平面工作台1与基准平面之间的夹角。它 主要由锁紧装置9 (锁紧装置9是一个螺钉螺母配合体，其中部穿过平面倾角调节基础支承 件2上的凹槽和平面工作台1，当锁紧装置9旋紧后，平面工作台1不再能相对于平面倾角 调节基础支承件2运动)、平面倾角调节手柄10具有一个同轴的偏心轮11，平面工作台1 架设在偏心轮11上，平面工作台1联动有一个角度指针12组成。平面工作台1与平面倾 角调节基础支承件2之间用销轴4相连，平面工作台1可以绕销轴4自由转动，在角度调节 时，转动平面倾角调节手柄10，带动偏心轮11转动，推动平面工作台1绕销轴4转动，以调 节其与基准平面之间的夹角。所述销轴4，用于连接平面工作台1和平面倾角调节基础支承件2，并保证平面工 作台1能够绕销轴4自由转动。所述滑块5具有下斜面，平面倾角调节基础支承件2安装于其上，在平面中心高度 调节装置6的滑块作用下，沿导轨7移动，并推动平面倾角调节基础支承件2移动，以改变 平面工作台1的中心与基准平面之间的距离。所述的平面中心高度调节装置6，主要用于调节平面工作台1的中心与基准平面 之间的距离。它主要由滑块13、螺杆14、蜗轮15、蜗杆16、调节手柄17组成。调节手柄17 具有同轴的蜗杆16，蜗杆16与涡轮15啮合，涡轮15与螺杆14同轴，螺杆14上螺设有具有 上斜面的滑块13。滑块13的上斜面与滑块5的下斜面配合。旋转调节手柄17，通过蜗杆 16、蜗轮15将运动传递到螺杆14，螺杆14推动滑块13实现横向移动，滑块13推动滑块5 向上移动，从而平面倾角调节基础支承件2向上移动，从而改变平面工作台1中心与基准平 面之间的距离。所述的导轨7，起导向作用，保证平面工作台1沿基准平面法向移动。所述的平面高度调节基础支承件8，起支承作用，用于安装和支承其他零部件，并 以其底面作为基准平面。如图4-1、图4-2所示的本实用新型的实际应用，被加工零件为汽轮机中压3级动
5叶片100，加工叶片上叶片根部的开口槽，该开口槽的底面处于复杂空间斜面之上，斜面相 对于基准平面(叶片中心径向面)的夹角α = 10°，β =2.37°。 通过平面空间位置变化装置118调节平面工作台与基准平面的夹角β =2.37°， 通过平面空间位置变化装置1119调节平面工作台与基准平面的夹角α =10°，并保证基 准平面与平面工作台中心高度H。从而保证开口槽所处斜面与机床工作台平行，使工件与刀 具处于正确相对位置，并保证开口槽的深度。
权利要求平面空间位置变换装置，其特征在于包括平面工作台，平面工作台铰接于平面倾角调节基础支承件，平面倾角调节基础支承件内设有平面倾角调节装置，平面工作台与平面倾角调节装置相连接，平面倾角调节基础支承件下端固设有具有下斜面的滑块，滑块嵌设于平面高度调节基础支撑件上所设的竖直导轨中，于平面高度调节基础支撑件上设有平面中心高度调节装置，滑块与平面中心高度调节装置相连接；所述平面倾角调节装置是枢设在平面倾角调节基础支承件上的偏心轮，平面工作台架设于所述偏心轮上；所述平面中心高度调节装置是设在平面高度调节基础支撑件上的横向螺杆，螺杆上穿设有具有上斜面的滑块，该滑块的上斜面与平面倾角调节基础支承件下端固设有的滑块的下斜面配合。
专利摘要本实用新型提供一种平面空间位置变换装置，其特征在于包括平面工作台，平面工作台铰接于平面倾角调节基础支承件，平面倾角调节基础支承件内设有平面倾角调节装置，平面工作台与平面倾角调节装置相连接，平面倾角调节基础支承件下端固设有具有下斜面的滑块，滑块嵌设于平面高度调节基础支撑件上所设的竖直导轨中，于平面高度调节基础支撑件上设有平面中心高度调节装置，滑块与平面中心高度调节装置相连接。本实用新型可以实现平面空间变换，从而保证被加工表面与机床工作台、刀具之间保持正确的位置关系，从而实现任意空间斜面上复杂形状的铣削加工。
文档编号B23Q1/25GK201744855SQ201020289349
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者刘建文 申请人:四川省自贡市海川实业有限公司