专利名称：一种可重构机床模块群结构的制作方法
技术领域：
本发明属于机床设计技术领域，涉及一种机床结构，特别涉及一种具有结构和功 能可重构机床模块群结构。
背景技术：
目前的生产线主要有两种，即专机生产线和柔性生产线。专机生产线也称刚性生 产线，它是针对某一具体产品和固定生产能力而设计制造的，主要由专用机床(如组合机 床)组成，采用多刀具、多主轴头并行加工方式，具有高生产效率和低加工成本优势，但其缺 乏柔性，当产品的批量、加工特征等发生变化时，很难通过自身结构或功能调整来适应新的 加工需求，如目前许多拖拉机、汽车、内燃机制造厂面临产品改型的困难。柔性生产线主要由各种数控机床(包括加工中心)组成，柔性加工功能很强，适合 多品种、单件小批量产品的生产，能够快速响应多变的市场加工需求。由于其柔性好，功能 多，一次性投资很大(数控机床的成本很高)。采用柔性生产线进行批量生产时，数控机床的 功能利用率相当低，它的许多功能根本没有完全用到，这样必然会造成很大的投资浪费。德 国斯图加特大学H. Schulz教授曾统计过美、欧、亚22个国家370家批量生产企业，发现80% 的加工中心只有20%的功能利用率。另一方面，柔性生产线中数控机床基本上是单主轴头 通过自动换刀顺序加工，其加工效率远低于专机生产线的多刀、多主轴头同时加工。很显然 柔性生产线在经济全球化竞争的当今，对于批量生产来说，也并不是一种合理的投资方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种可重构机床模块群结构，以克服批量加工行业中，专用 机床难以适应加工对象的变化需求及数控机床(包括数控加工中心)成本高、加工效率及功 能利用率低的问题。本发明所采用的技术方案是，一种可重构机床模块群结构，包括立柱模块、横梁模 块、固定式主轴头模块、滑枕式主轴头模块、斜向加工立柱模块、多轴箱模块、移动工作台模 块、圆形回转工作台模块、矩形回转工作台模块、升降平台模块、十字形底座模块和三角形 底座模块；各个模块上设置有与其他模块定位连接的定位连接结构。其中，定位连接结构采用定位槽、定位块或定位孔的方式。本发明的有益效果是，提供一种具有结构和功能可重构机床模块群结构，可以通 过模块群的结构重构得到不同的机床结构型式，以适应批量加工行业中加工对象改变及加 工批量变化的需求。方便机床在使用过程中由用户自己进行机床模块的更换和重组，可根 据被加工零件的尺寸进行调整，还可根据使用要求，选配不同的模块组合来实现多种加工 功能，对实现变批量、变品种加工及机床结构的创新设计具有重要意义。
图1是本发明立柱模块的结构示意图；图2是本发明横梁模块的结构示意图； 图3是本发明固定式主轴头模块的结构示意图； 图4是本发明滑枕式主轴头模块的结构示意图； 图5是本发明斜向加工立柱模块的结构示意图； 图6是本发明多轴箱模块的结构示意图； 图7是本发明移动工作台模块的结构示意图8是本发明圆形回转工作台模块的结构示意图(a为圆形回转工作台模块的一个立 体视图，b为圆形回转工作台模块从另一个方向观看的立体视图)；
图9是本发明矩形回转工作台模块的结构示意图(a为矩形回转工作台模块的一个立 体视图，b为矩形回转工作台模块从另一个方向观看的立体视图)； 图10是本发明升降平台模块的结构示意图； 图11是本发明十字形底座模块的结构示意图； 图12是本发明三角形底座模块的结构示意图； 图13是本发明实施例1的结构示意图； 图14是本发明实施例2的结构示意图； 图15是本发明实施例3各个模块组装的结构原理图； 图16是本发明实施例3各个模块组装完成后的结构示意图； 图17是本发明实施例4的结构示意图18是本发明实施例5的结构示意图(a为对工件单面加工的结构示意图，b为对工件 双面加工的结构示意图)；
图19是本发明实施例6的结构示意图(a为对工件单面加工的结构示意图，b为对工件 双面加工的结构示意图)；
图20是本发明实施例7的结构示意图(a为对工件单面加工的结构示意图，b为对工件 双面加工的结构示意图)；
图21是本发明实施例8的结构示意图； 图22是本发明实施例9的结构示意图； 图23是本发明实施例10的结构示意图； 图M是本发明实施例11的结构示意图； 图25是本发明实施例12的结构示意图。
图中，1.立柱滑板，2-1.第一进给丝杠，2-2.第二进给丝杠，3-1.第一进给电机， 3-2.第二进给电机，4.立柱，5.导轨，6.横梁，7.横梁滑板，8-1.第一主轴驱动电机，8-2. 第二主轴驱动电机，9-1.第一主轴头，9-2.第二主轴头，9-3.第三主轴头，10.主轴头支承 板，11.滑枕，12.滑枕底座，13.前滑板，14.门形立柱，15.后滑板，16.斜滑台，17.升降平 台模块，18.矩形工作台，19.床身，20.回转工作台，21.回转底座，22.矩形转台，23.矩形 转台底座，24.斜滑台，25.斜床身，26.十字形底座模块，27.三角形底座模块，29.定位销， 30-1—30-23.定位槽，31-1 — 31-4.定位孔，32. T形槽，33.定位块，34.立柱模块，35.横 梁模块，36.固定式主轴头模块，37.滑枕式主轴头模块，38.斜向加工立柱模块，39.多轴箱 模块，40.移动工作台模块，41.圆形回转工作台模块，42.矩形回转工作台模块。
具体实施例方式本发明提供可供选用的模块共12种，先介绍各模块的工作原理及功能。如图1所示，立柱模块34包括立柱4及设置在立柱4上的第一进给丝杠2-1、第 一进给电机3-1和导轨5，导轨5上设置有立柱滑板1 ；立柱4顶面设置有一条第一定位 槽30-1，立柱4底面设置有两条相互垂直的定位槽，分别为第二定位槽30-2和第三定位 槽30-3 ；立柱滑板1上设置有一条呈横向的第四定位槽30-4和一条呈纵向的第五定位槽 30-5，立柱滑板1上第四定位槽30-4的上下两侧还分别设置有一条与之平行的T形槽32 ； 通过多个定位槽使立柱模块34与其它模块实现定位连接。立柱滑板1在第一进给电机3-1 及第一进给丝杠2-1的驱动下沿立柱4上的导轨5做上下直线运动，因此该立柱模块34具 有上下直线运动功能。如图2所示，横梁模块35包括横梁6及设置在横梁6上的第二进给丝杠2_2、第二 进给电机3-2和横梁滑板7 ；横梁滑板7上设置有一条第六定位槽30-6，横梁6底面设置一 条第七定位槽30-7，以实现与其它模块的定位连接。横梁滑板7上第六定位槽30-6的两侧 分别设置有一条与之平行的T形槽32。横梁滑板7在第二进给电机3-2及第二进给丝杠 2-2的驱动下沿横梁6做水平直线运动。如图3所示，固定式主轴头模块36包括主轴头支承板10及设置在主轴头支承板 10上表面的第一主轴头9-1和第一主轴驱动电机8-1，主轴头支承板10的下表面设置有一 条第九定位槽30-9，第九定位槽30-9与第一主轴头9-1的轴线平行。第一主轴头9-1在第 一主轴驱动电机8-1带动下做旋转主运动，用于主切削。固定式主轴头模块36通过第九定 位槽30-9与其它模块实现定位连接。如图4所示，滑枕式主轴头模块37包括滑枕底座12及设置在滑枕底座12上表面 的滑枕11，滑枕11上设置有第二主轴头9-2和第二主轴驱动电机8-2，滑枕底座12下表面 设置有一条第十定位槽30-10，可实现与其他模块的定位连接，第十定位槽30-10与第二主 轴头9-2的轴线平行。滑枕11在滑枕底座12上做直线进给运动，因此滑枕式主轴头模块 37具有直线进给运动功能，该模块可以安装各种孔加工刀具、铣刀、螺纹加工刀具等。如图5所示，斜向加工立柱模块38包括门形立柱14及设置在门形立柱14前后端 的前滑板13和后滑板15，前滑板13和后滑板15上还设置有斜滑台16，斜滑台16上设置 有第三主轴头9-3，门形立柱14的底面设置有一条第十一定位槽30-11，以实现与其他模块 的定位连接。该模块通过前滑板13和后滑板15在门形立柱14上滑移，带动斜滑台16上 的第三主轴头9-3变换斜向加工角度，实现不同倾斜角度的孔、面等加工，具体工作原理参 见专利 ZL200810150798. 2。如图6所示，多轴箱模块39的底面和一个侧面分别设置有第十二定位槽30-12和 第十三定位槽30-13，以实现与其他模块的定位连接。如图7所示，移动工作台模块40包括床身19及设置在床身19上的矩形工作台 18，床身19的底面设置有一条第十四定位槽30-14，以实现与其他模块的定位连接；矩形工 作台18上设置有一条第十五定位槽30-15和一个第一定位孔31-1，以实现与其他模块的定 位连接；矩形工作台18上第十五定位槽30-15的两侧还分别设置有两条与之平行的T形槽 32。矩形工作台18上可以放置工件，矩形工作台18在床身19上做直线进给运动，因此该 模块具有一个水平直线运动功能。
如图所示，圆形回转工作台模块41包括回转底座21及设置在回转底座21上 的回转工作台20 ；如图8b所示，回转底座21底面设置有第二定位孔31-2，以实现与其他模 块的连接定位。回转工作台20在回转底座21上做回转运动，回转工作台20上可放置被加 工工件。如图9a和图9b所示，矩形回转工作台模块42包括矩形转台底座23及设置在矩 形转台底座23上表面的矩形转台22，矩形转台底座23下表面设置第十六定位槽30-16及 第三定位孔31-3，以实现与其他模块的连接定位。矩形转台22在矩形转台底座23做回转 运动，矩形转台22上可放置被加工工件。如图10所示，升降平台模块17包括斜床身25及设置在斜床身25上的斜滑台24， 斜床身25底面设置有一条第十七定位槽30-17，在斜滑台M顶面设置有一条第十八定位槽 30-18，以实现与其他模块的定位连接；第十八定位槽30-18两侧的斜滑台M上分别设置有 一条T型槽32。斜滑台M在斜床身25上滑移，使斜滑台M的顶面沿垂直方向的高度可 调，斜滑台M的顶面与斜床身25底面平行。如图11所示，十字形底座模块沈上设置有两条呈十字交叉且相互垂直的第十九 定位槽30-19和第二十定位槽30-20，这两条定位槽延伸至十字形底座模块沈的四个端部； 十字形底座模块26的其中一个端部上设置有一条第二十一定位槽30-21，该定位槽与第 十九定位槽30-19垂直相交；十字形底座模块沈另外两个相对的端部上，每个端部设置有 两条定位槽分别为第二十二定位槽30-22和第二十三定位槽30-23，第二十二定位槽30-22 与第二十定位槽30-20垂直相交，第二十三定位槽30-23与第二十定位槽30-20平行；第 二十二定位槽30-22和第二十一定位槽30-21的两侧分别设置有与之平行的T形槽32。十 字形底座模块26通过其上的定位槽以实现与其他模块的定位连接。如图12所示，三角形底座模块27的三个端部分别设置有一条第八定位槽30-8，其 中部还设置有第四定位孔31-4 ；每条第八定位槽30-8两侧的三角形底座模块27上分别设 置有一条T形槽32。T形槽32的作用是用于模块之间的紧固连接。实施例1
如图13所示，立柱模块34上的第四定位槽30-4内固定有两个定位块33，通过将第四 定位槽30-4内的定位块33内嵌在滑枕式主轴头模块37上的第十定位槽30-10内，实现滑 枕式主轴头模块37与立柱模块34的定位组合，并沿Z向调节滑枕式主轴头模块37在立柱 滑板1上的位置，待两者的位置调整好后，通过T形螺钉和T形槽32将滑枕式主轴头模块 37固定在立柱滑板1上；滑枕式主轴头模块37的Z向调节通过立柱模块34上的立柱滑板 1来实现。十字形底座26上一侧的第二十三定位槽30-23内固定有两个定位块33，通过将 第二十三定位槽30-23内的定位块33内嵌在立柱模块34底面的第二定位槽30-2内，实现 立柱模块34与十字形底座26的定位组合，并沿Z向调节立柱模块34在十字形底座沈上 的位置，待两者的位置调整好后，通过T形螺钉和T形槽32将立柱模块34固定在十字形底 座沈上。十字形底座沈上的第十九定位槽30-19内固定有两个定位块33，通过将第十九 定位槽30-19内的定位块33内嵌在移动工作台模块40底面的第十四定位槽30-14内，实 现移动工作台模块40与十字形底座沈的定位组合，并沿Y向调节移动工作台模块40在十 字形底座26上的位置，待两者的位置调整好后，通过螺钉将移动工作台模块40固定在十字形底座沈上。四种模块的组合实现了滑枕式主轴头模块37的第二主轴头9-2相对于矩形 工作台18的X、Y、Z三个方向的调节，若进行铣削加工，移动工作台18就可以了。实施例2
如图14所示，升降平台模块17上的第十八定位槽30-18内固定有两个定位块33，通 过将第十八定位槽30-18内的定位块33内嵌在滑枕式主轴头模块37底面的第十定位槽
30-10内，实现滑枕式主轴头模块37与升降平台模块17的定位组合，并沿Z向调节滑枕式 主轴头模块37在斜滑台M上的位置，待两者的位置调整好后，通过T形螺钉和T形槽32将 滑枕式主轴头模块37固定在斜滑台M上。十字形底座沈上一侧的第二十二定位槽30-22 内固定有两个定位块33，通过将第二十二定位槽30-22内的定位块33内嵌在升降平台模块 17的第十七定位槽30-17内，实现升降平台模块17与十字形底座沈的定位组合，并沿Y向 调节升降平台模块17在十字形底座沈上的位置，待两者的位置调整好后，通过T形螺钉和 T形槽32将升降平台模块17固定在十字形底座沈上。移动工作台模块40的第一定位孔
31-1内设置有定位销四，通过将第一定位孔31-1内的定位销四内嵌在矩形回转工作台模 块42的第三定位孔31-3内，实现矩形回转工作台模块42与移动工作台模块40的定位组 合，再通过螺钉将矩形回转工作台模块42固定在移动工作台模块40的矩形工作台18上。 十字形底座26上的第十九定位槽30-19内固定有定位块33，通过将第十九定位槽30-19内 的定位块33内嵌在移动工作台模块40的第十四定位槽30-14内，实现移动工作台模块40 与十字形底座26的定位组合，并沿Y向调节移动工作台模块40在十字形底座沈上的位置， 待两者的位置调整好后，通过螺钉将移动工作台模块40固定在十字形底座沈上。滑枕式 主轴头模块37的第二主轴头9-2的X向调节通过升降平台模块17的斜滑台M来实现，Z 向调节通过滑枕式主轴头模块37实现；工作台一侧的Y向调节通过移动工作台模块40实 现，矩形回转工作台模块42实现绕X轴的回转运动。实施例3
如图15所示，横梁模块35上的第六定位槽30-6内固定有两个定位块33，通过将第六 定位槽30-6内的定位块33内嵌在滑枕式主轴头模块37上的第十定位槽30-10内，实现滑 枕式主轴头模块37与横梁模块35的定位组合，并沿X向调节滑枕式主轴头模块37在横梁 滑板7上的位置，待两者的位置调整好后，通过T形螺钉和T形槽32将滑枕式主轴头模块 37固定在横梁滑板7上。两个立柱模块；34上的第一定位槽30-1内分别固定有定位块33， 通过将第一定位槽30-1内的定位块33内嵌在横梁模块35的第七定位槽30-7内，实现将 横梁模块35定位连接在两个立柱模块34立柱4的顶部，并沿Z向调节横梁模块35在两个 立柱模块34顶部的位置，待位置调整好后，通过螺栓将横梁模块35固定在两个立柱模块34 顶部。两个立柱模块34的立柱滑板1分别定位连接有一个滑枕式主轴头模块37 立柱模 块34上的第四定位槽30-4内固定有两个定位块33，通过将第四定位槽30-4内的定位块 33内嵌在滑枕式主轴头模块37上的第十定位槽30-10内，实现滑枕式主轴头模块37与立 柱模块34的定位组合，并沿Z向调节滑枕式主轴头模块37在立柱滑板1上的位置，待两者 的位置调整好后，通过T形螺钉和T形槽32将滑枕式主轴头模块37固定在立柱滑板1上。 两个立柱模块34的底部定位连接在十字形底座沈上十字形底座沈上的第二十三定位 槽30-23内固定有两个定位块33，通过将第二十三定位槽30-23内的定位块33内嵌在立 柱模块34底面的第二定位槽30-2内，实现立柱模块34与十字形底座沈的定位组合，并沿Z向调节立柱模块34在十字形底座沈上的位置，待两者的位置调整好后，通过螺钉将立柱 模块；34固定在十字形底座沈上。十字形底座沈上的第十九定位槽30-19内固定有定位 块33，通过将第十九定位槽30-19内的定位块33内嵌在移动工作台模块40的第十四定位 槽30-14内，实现移动工作台模块40与十字形底座沈的定位组合，并沿Y向调节移动工作 台模块40在十字形底座沈上的位置，待两者的位置调整好后，通过螺钉将移动工作台模块 40固定在十字形底座沈上。如图16所示，为本实施例各个模块组合完成后的结构示意图， 工件放在移动工作台模块40的矩形工作台18上，滑枕式主轴头模块37的三个第二主轴头 9-2对工件进行三面铣削加工。横梁模块35上的滑枕式主轴头模块37沿Z向调节通过横 梁滑板7实现，立柱模块34上的滑枕式主轴头模块37沿X向调节通过立柱滑板1实现，沿 Y向的调整通过移动工作台模块40上的矩形工作台18实现。若为孔加工，则加工进给通 过滑枕式主轴头模块37实现；若为铣削加工，沿Y向的加工进给则通过移动工作台模块40 实现。实施例4
如图17所示，立柱模块34上的第五定位槽30-5内固定有两个定位块33，通过将第五 定位槽30-5内的定位块33内嵌在多轴箱模块39上的第十二定位槽30-12内，实现多轴箱 模块39与立柱模块34的定位组合，并沿X向调节多轴箱模块39在立柱滑板1上的位置，待 两者的位置调整好后，通过螺栓将多轴箱模块39固定在立柱滑板1上。十字形底座沈上 的第二十一定位槽30-21内固定有两个定位块33，通过将第二十一定位槽30-21内的定位 块33内嵌在立柱模块34底面的第二定位槽30-2内，实现立柱模块34与十字形底座沈的 定位组合，并沿Z向调节立柱模块34在十字形底座沈上的位置，待两者的位置调整好后， 通过T形螺钉和T形槽32将立柱模块34固定在十字形底座沈上。十字形底座沈上的第 十九定位槽30-19内固定有定位块33，通过将第十九定位槽30-19内的定位块33内嵌在移 动工作台模块40的第十四定位槽30-14内，实现移动工作台模块40与十字形底座沈的定 位组合，并沿Y向调节工作台模块40在十字形底座沈上的位置，待两者的位置调整好后， 通过螺钉将移动工作台模块40固定在十字形底座沈上。多轴箱模块39的加工进给运动 通过立柱模块34上的立柱滑板1来实现。实施例5
如图18a所示，十字形底座沈的一侧定位连接有一个立柱模块34，该立柱模块34的 立柱滑板1上定位连接有一个滑枕式主轴头模块37 ；十字形底座沈的中部定位连接有一 个移动工作台模块40，移动工作台模块40的矩形工作台18上定位连接有矩形回转工作台 模块42。工件放在矩形回转工作台模块42的矩形转台22上进行单面加工后，矩形转台22 转180°，再加工另一面。当加工批量增加时，如图18b所示，十字形底座沈的两侧分别定 位连接有一个立柱模块34，每个立柱模块34的立柱滑板1上定位连接有一个滑枕式主轴头 模块37 ；十字形底座沈的中部定位连接有一个移动工作台模块40。将工件放在移动工作 台模块40的矩形工作台18上，同时加工工件的两个面，效率提高1倍。实施例6
如图19a所示，十字形底座沈的一侧定位连接有一个斜向加工立柱模块38 ；十字形底 座26的中部定位连接有一个移动工作台模块40，移动工作台模块40的矩形工作台18上定 位连接有矩形回转工作台模块42。工件放在矩形回转工作台模块42的矩形转台22上进行单面加工后，矩形转台22转180°，再加工另一面。当加工批量增加时，如图19b所示，十字 形底座26的两侧分别定位连接有斜向加工立柱模块38 ；十字形底座沈的中部定位连接有 一个移动工作台模块40。将工件放在移动工作台模块40的矩形工作台18上，同时加工工 件的两个面，效率提高1倍。实施例7
如图20a所示，十字形底座沈的一侧定位连接有一个升降平台模块17，该升降平台模 块17的斜滑台M上定位连接有一滑枕式主轴头模块37 ；十字形底座沈的中部定位连接 有一个移动工作台模块40，移动工作台模块40的矩形工作台18上定位连接有矩形回转工 作台模块42。工件放在矩形回转工作台模块42的矩形转台22上进行单面加工后，矩形转 台22转180°，再加工另一面。当加工批量增加时，如图20b所示，十字形底座沈的两侧分 别定位连接有一个升降平台模块17，该两个升降平台模块17的斜滑台M上分别定位连接 有一滑枕式主轴头模块37 ；十字形底座沈的中部定位连接有一个移动工作台模块40。将 工件放在移动工作台模块40的矩形工作台18上，同时加工工件的两个面，效率提高1倍。实施例8
如图21所示，三角形底座模块27三个端部上的三个第八定位槽30-8里分别固定有定 位块33，通过将三个第八定位槽30-8里的定位块33分别内嵌在一个斜向加工立柱模块38 的第十一定位槽30-11里及两个立柱模块34的第二定位槽30-2里，实现将一个斜向加工 立柱模块38及两个立柱模块34定位连接在三角形底座模块27的三个端部。两个立柱模 块34的立柱滑板1上分别定位连接有一个滑枕式主轴头模块37。三角形底座模块27中部 的第四定位孔31-4内设置有定位销四，通过将第四定位孔31-4内的定位销四内嵌在圆形 回转工作台模块41的第二定位孔31-2内，实现将圆形回转工作台模块41定位连接在三角 形底座模块27的中部。本实施例提供的装置可以实现三个工位的加工，也可加工回转类工 件，三角形底座模块27保证三个主轴头(两个第二主轴头9-2及一个第三主轴头9-3)的轴 线与圆形回转工作台模块41的轴线相交。实施例9
如图22所示，十字形底座沈的中部定位连接有一移动工作台模块40，移动工作台模 块40两侧的十字形底座沈上分别定位连接有一个升降平台模块17，每个升降平台模块17 的斜滑台M上定位连接有一多轴箱模块39，工件放在移动工作台模块40的矩形工作台18 上，两个多轴箱模块39呈相对设置，对工件进行双面多轴箱加工。实施例10
如图23所示，十字形底座沈的四个端部分别定位连接有2个升降平台模块17、一个移 动工作台模块40和一个立柱模块34 ；2个升降平台模块17的斜滑台M上和立柱模块34 的立柱滑板1上分别设置有多轴箱模块39，2个升降平台模块17上的多轴箱模块39呈相 对设置。工件放在移动工作台模块40的矩形工作台18上，对工件进行三面多轴箱加工。实施例11
如图M所示，十字形底座沈的中部定位连接有一移动工作台模块40，工件放在移动工 作台模块40的矩形工作台18上，移动工作台模块40两侧的十字形底座沈上分别定位连 接有一个升降平台模块17和一斜向加工立柱模块38，升降平台模块17的斜滑台M上定位 连接有一多轴箱模块39，可对工件进行水平方向加工；斜向加工立柱模块38上的第三主轴头9-3换成多轴箱模块39，就可以实现对工件的斜向加工。
实施例12
如图25所示，十字形底座沈的中部定位连接有一移动工作台模块40，移动工作台模块 40两侧的十字形底座沈上分别定位连接有一个升降平台模块17和一立柱模块34，升降平 台模块17的斜滑台M上和立柱模块34的立柱滑板1上分别定位连接有一多轴箱模块39。 工件放在移动工作台模块40的矩形工作台18上，对工件进行双面多轴箱水平进给加工。
权利要求
1.一种可重构机床模块群结构，其特征在于包括立柱模块(34)、横梁模块(35)、固定 式主轴头模块(36)、滑枕式主轴头模块(37)、斜向加工立柱模块(38)、多轴箱模块(39)、移 动工作台模块(40)、圆形回转工作台模块(41)、矩形回转工作台模块(42)、升降平台模块 (17)、十字形底座模块(26)和三角形底座模块(27)；各个模块上设置有与其他模块定位连 接的定位连接结构。
2.根据权利要求1所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述定位连接结构采 用定位槽、定位块或定位孔的方式。
3.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述立柱模块(34)包 括立柱(4)及设置在立柱(4)上的第一进给丝杠(2-1)、第一进给电机(3-1)和导轨(5)，导 轨(5)上设置有立柱滑板(1)；立柱(4)顶面设置有一条第一定位槽(30-1)，立柱(4)底面 设置有两条相互垂直的第二定位槽(30-2)和第三定位槽(30-3)；立柱滑板(1)上设置有一 条呈横向的第四定位槽(30-4 )和一条呈纵向的第五定位槽(30-5 )。
4.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述横梁模块(35)包 括横梁(6)及设置在横梁(6)上的第二进给丝杠(2-2)、第二进给电机(3-2)和横梁滑板 (7)，横梁滑板(7)上设置有一条第六定位槽(30-6)，横梁(6)底面设置有一条第七定位槽 (30-7)。
5.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述固定式主轴头模 块(36)包括主轴头支承板(10)及设置在主轴头支承板(10)上表面的第一主轴头(9-1)和 第一主轴驱动电机(8-1)，主轴头支承板(10)的下表面设置有一条第九定位槽(30-9)；所 述滑枕式主轴头模块(37)包括滑枕底座(12)及设置在滑枕底座(12)上表面的滑枕(11)， 滑枕(11)上设置有第二主轴头(9-2 )和第二主轴驱动电机(8-2 )，滑枕底座(12)下表面设 置有一条第十定位槽(30-10)。
6.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述斜向加工立柱模 块(38)包括门形立柱(14)及设置在门形立柱(14)前后端的前滑板(13)和后滑板(15)，前 滑板(13)和后滑板(15)上设置有斜滑台(16)，斜滑台(16)上设置有第三主轴头(9-3)，门 形立柱(14)的底面设置一条第十一定位槽(30-11)。
7.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述多轴箱模块(39) 的底面和一个侧面分别设置有第十二定位槽(30-12)和第十三定位槽(30-13)。
8.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述移动工作台模块 (40)包括床身(19)及设置在床身(19)上的矩形工作台(18)，床身(19)的底面设置有一条 第十四定位槽(30-14)，矩形工作台(18)上设置有一条第十五定位槽(30-15)和一个第一 定位孔(31-1)；所述圆形回转工作台模块(41)包括回转底座(21)及设置在回转底座(21) 上的回转工作台(20)，回转底座(21)底面设置有第二定位孔(31-2);所述矩形回转工作台 模块(42)包括矩形转台底座(23)及设置在矩形转台底座(23)上表面的矩形转台(22)，矩 形转台底座(23)下表面设置第十六定位槽(30-16)及第三定位孔(31-3)。
9.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述升降平台模块 (17)包括斜床身(25)及设置在斜床身(25)上的斜滑台(24)，斜床身(25)底面设置有一条 第十七定位槽(30-17)，在斜滑台(24)顶面设置有一条第十八定位槽(30-18)。
10.根据权利要求2所述的可重构机床模块群结构，其特征在于所述十字形底座模块(26)上设置有两条呈十字交叉且相互垂直的第十九定位槽(30-19)和第二十定位槽 (30-20)，这两条定位槽延伸至十字形底座模块(26)的四个端部；十字形底座模块(26)的 其中一个端部上设置有一条第二十一定位槽(30-21)，该定位槽与第十九定位槽(30-19) 垂直相交；十字形底座模块(26)另外两个相对的端部上，每个端部设置有两条定位槽为第 二十二定位槽(30-22)和第二十三定位槽(30-23)，第二十二定位槽(30-22)与第二十定位 槽(30-20)垂直相交，第二十三定位槽(30-23)与第二十定位槽(30-20)平行；所述三角形 底座模块(27)的三个端部分别设置有一个第八定位槽(30-8);其中部还设置有第四定位孔 (31-4)。
全文摘要
本发明提供一种可重构机床模块群结构，包括立柱模块、横梁模块、固定式主轴头模块、滑枕式主轴头模块、斜向加工立柱模块、多轴箱模块、移动工作台模块、圆形回转工作台模块、矩形回转工作台模块、升降平台模块、十字形底座模块和三角形底座模块；各个模块上设置有与其他模块定位连接的定位连接结构。其有益效果是，可以通过模块群的结构重构得到不同的机床结构型式，以适应批量加工行业中加工对象改变及加工批量变化的需求。方便机床在使用过程中由用户自己进行机床模块的更换和重组，可根据被加工零件的尺寸进行调整，还可根据使用要求，选配不同的模块组合来实现多种加工功能，对实现变批量、变品种加工及机床结构的创新设计具有重要意义。
文档编号B23Q37/00GK102133722SQ201110009520
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者张广鹏, 张新原, 彭立立, 胡绪东 申请人:西安理工大学