杆：[，13、连杆揉，1 4、转动副 Ili，15、滑块I:，16、转动副致，17、转动副擎，18、连杆資I，19、连杆IY，20、转动副暫1，21、滑 块.0，22、转动副騎r，23、转动副域II，24、转动副奪:，25、连接块，26、虎克较；[，27、连杆於 ，28、虎克较O，29、滑块|.n，30、移动导轨平台，31、工件，32、夹具。
【具体实施方式】
[0019] 结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明。
[0020] -种大摆角五轴联动混联机床，包括机床底座2、并联模块IW及安装刀具的动平 台3,机床底座2上有底座导轨6、底座导轨6通过移动副连接移动导轨平台30,移动导轨平台 30上有固定工件31的转动工作台5;所述的并联模块1包括第一分支和第二分支，第一分支 连接两个沿Z轴的主动驱动，第二分支连接一个沿Z轴的主动驱动，并联模块1与动平台3转 动连接形成空间并联闭环机构，并联模块和动平台实现在XOZ平面内的两维移动和沿X轴的 一维转动，移动导轨平台30连接一个沿底座导轨方向的主动驱动，转动工作台5连接一个转 动工作台5轴线方向的主动驱动，移动导轨平台30及转动工作台5实现工件31沿Y轴的移动 和沿Z轴的转动。
[0021] 所述的并联模块1的第一分支为2-PRR & 2-PRR+ R型混联运动支链，其包括2-PRR & 2-PRR型平面并联闭环机构W及平面并联闭环机构连接动平台的转动副R10;平面并 联闭环机构包括:立柱ns、连杆112、连杆n 13、滑块115、立柱虹9、连杆虹18、连杆IV19、滑 块n 21W及连接块25,其中连杆112、连杆n 13两端分别通过转动副R分别与滑块115、连接 块25连接，连杆虹18、连杆IV19两端分别通过转动副R分别与滑块1121、连接块25连接，滑块 115、滑块n 21分别通过移动副P与立柱寶8、立柱!1[9连接，且此处移动副P都为主动驱动； 连杆112、连杆n 13、连杆虹18^及连杆IV19结构相同，平面并联闭环机构所有转动副R轴线 相互平行，连杆112、连杆n 13、连杆虹18^及连杆IV19上下两端较接点间距离都相等，平面 并联闭环机构所有转动副R的轴线与平面并联闭环机构连接动平台3的转动副R的轴线相互 垂直，此平面并联闭环机构可W实现连接块25在XOZ平面的两维移动。
[0022] 所述并联模块1的第二分支为PUU型运动支链，包括:连杆V27、滑块虹29、虎克较I 26、虎克较II28W及连接滑块虹29与立柱17的移动副P，连杆V27两端分别通过虎克较126、 虎克较n 28连接动平台3和滑块虹29，连接滑块虹29与立柱￡7的移动副P是主动驱动；与连 杆V27两端连接的虎克较两条轴线平行、且分别垂直于各自虎克较的另一条轴线。
[0023] 所述的移动导轨平台30通过与底座导轨6之间的沿Y轴方向的移动副P实现沿Y轴 运动且其移动输入是主动驱动;转动平台5转轴沿Z轴方向，通过转动副R与移动导轨平台30 连接且其转动输入是主动驱动。
[0024] 所述的动平台3-端通过转动副R与并联模块1的连接块25连接、动平台3另一端通 过虎克较126的一轴与第二分支连接，两端连接的转动轴线相互平行;并联模块1的立柱17、 立柱n 8、立柱虹9垂直于机床底座2设置。
【主权项】
1. 一种大摆角五轴联动混联机床，其特征在于包括机床底座（2)、并联模块（I) W及安 装刀具的动平台（3)，机床底座(2)上有底座导轨(6)、底座导轨(6)通过移动副连接移动导 轨平台（30)，移动导轨平台（30)上有固定工件(31)的转动工作台巧）；所述的并联模块（1) 包括第一分支和第二分支，第一分支连接两个沿Z轴的主动驱动，第二分支连接一个沿Z轴 的主动驱动，并联模块（1)与动平台（3)转动连接形成空间并联闭环机构，并联模块和动平 台实现在XOZ平面内的两维移动和沿X轴的一维转动，移动导轨平台（30)连接一个沿底座导 轨方向的主动驱动，转动工作台巧)连接一个转动工作台巧)轴线方向的主动驱动，移动导 轨平台（30)及转动工作台巧)实现工件(31)沿Y轴的移动和沿Z轴的转动。2. 根据权利要求1所述的大摆角五轴联动混联机床，其特征在于:所述的并联模块（1) 的第一分支为2-PRR & 2-PRR+ R型混联运动支链，其包括2-PRR & 2-PRR型平面并联闭环 机构W及平面并联闭环机构连接动平台的转动副R(IO);平面并联闭环机构包括:立柱n (8)、连杆1(12)、连杆n( 13)、滑块1(15)、立柱虹（9)、连杆虹（18)、连杆IV(19)、滑块n (21) W及连接块(25)，其中连杆1(12)、连杆n (13)两端分别通过转动副R分别与滑块1(15)、连 接块(25)连接，连杆虹（18)、连杆IV(19)两端分别通过转动副R分别与滑块n (21)、连接块 (25)连接，滑块1(15)、滑块n (21)分别通过移动副P与立柱狂(8)、立柱涩(9)连接，且此处移 动副P都为主动驱动;连杆1(12)、连杆n (13)、连杆虹（18) W及连杆IV(19)结构相同，平面 并联闭环机构所有转动副R轴线相互平行，连杆1(12)、连杆n (13)、连杆虹（18) W及连杆IV (19)上下两端较接点间距离都相等，平面并联闭环机构所有转动副R的轴线与平面并联闭 环机构连接动平台（3)的转动副R的轴线相互垂直，此平面并联闭环机构可W实现连接块 (25)在XOZ平面的两维移动。3. 如权利要求1或2所述的大摆角五轴联动混联机床，其特征在于:所述并联模块（1)的 第二分支为PUU型运动支链，包括:连杆V(27)、滑块虹（29)、虎克较1(26)、虎克较n (28) W 及连接滑块虹（29)与立柱K7)的移动副P，连杆V(27)两端分别通过虎克较1(26)、虎克较 n (28)连接动平台（3)和滑块虹（29)，连接滑块虹（29)与立柱K7)的移动副P是主动驱动； 与连杆V(27)两端连接的虎克较两条轴线平行、且分别垂直于各自虎克较的另一条轴线。4. 根据权利要求3所述的大摆角五轴联动混联机床，其特征在于:所述的移动导轨平台 (30)通过与底座导轨(6)之间的沿Y轴方向的移动副P实现沿Y轴运动且其移动输入是主动 驱动;转动平台巧)转轴沿Z轴方向，通过转动副R与移动导轨平台（30)连接且其转动输入是 主动驱动。5. 根据权利要求4所述的大摆角五轴联动混联机床，其特征在于:动平台（3)-端通过 转动副R与并联模块(1)的连接块(25)连接、动平台（3)另一端通过虎克较1(26)的一轴与第 二分支连接，两端连接的转动轴线相互平行;并联模块（1)的立柱1(7)、立柱n (8)、立柱虹 (9 )垂直于机床底座(2 )设置。
【专利摘要】本发明属于机械制造技术领域，具体是一种大摆角五轴联动混联机床，解决了现有并/混联机床在保证刚度前提下刀具摆角受限的弊端。其包括机床底座、并联模块、动平台、底座导轨、移动导轨平台及转动工作台；并联模块包括第一分支和第二分支，第一分支连接两个沿<i>Z</i>轴的主动驱动，第二分支连接一个沿<i>Z</i>轴的主动驱动，并联模块与动平台转动连接形成空间并联闭环机构，可实现<i>XOZ</i>平面内的两维移动和沿<i>X</i>轴的一维转动。移动导轨平台连接一个沿底座导轨方向的主动驱动，转动工作台连接一个转动工作台轴线方向的主动驱动，可实现工件沿<i>Y</i>轴移动和沿<i>Z</i>轴的转动。本发明结构简单、刀具摆角大、刚度精度高、工作空间大，可实现复杂工件的五面精密加工。
【IPC分类】B23Q1/64
【公开号】CN105643295
【申请号】
【发明人】薄瑞峰, 鲁岩, 王书森, 董亚峰, 马长安, 王俊彦
【申请人】中北大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月23日