一种大行程的飞机尾翼加工机床的制作方法

本发明涉及机械加工，具体一种大行程的飞机尾翼加工机床。

背景技术：

1、在机械加工领域，随着现代机械零部件的设计越来越复杂，空间自由曲面类零部件已广泛应用于各个重点关键领域，如航空航天、汽车等，此类应用，对现代加工工艺以及制造加工设备提出了更高的需求，为了满足以上功能配置，结合了串联机床和并联机床优点的混联机床在工业中取得了相对广泛的应用，此类机床兼具串联机床工作空间大以及并联机床结构紧凑、动态响应特性好、易于实现高速运动等优点，更适合应用于空间自由曲面类零部件的高速切削加工。

2、目前大部分的五自由度混联机床都采用一个四自由度的并联机构串联一个单自由度的旋转零部件，如在四自由度并联机构的动平台串联一个旋转加工头或者在静平台上串联一个旋转盘，这些五自由度混联机床虽然工作空间较并联机床增大了，但只有一个四自由度并联机构串联一个单自由度零部件，其加工面还是球面或者圆柱面等这一类的小范围特性形状曲面，并不适合加工长轴类工件以及大面积工件，此外，虽然五轴五联动加工中心可以实现工件的全方位加工，但是工件装夹在工作台面上的那个面没办法加工，然而飞机尾翼在机加工时又需要加工这个面，传统技术需要将工件从装夹位置上拆卸下来并翻面重新装夹，此种方式无法保障重复装夹的定位误差，导致飞机尾翼的加工精度受到影响，并且无疑也会因重复装夹降低加工效率。

3、于是，有鉴于此，针对现有的结构不足予以研究改良，提出一种大行程的飞机尾翼加工机床。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大行程的飞机尾翼加工机床，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大行程的飞机尾翼加工机床，包括工作台和翻转组件，所述工作台中部开设有避让腔，所述翻转组件固定安装于工作台右端，所述翻转组件包括电机安装板、驱动电机、轴杆、限位板、限位销、联轴器、翻转轴、吸盘阵列一、真空发生器、束线框和调节槽，所述电机安装板右端固定安装有驱动电机，且驱动电机左侧输出端固定连接有轴杆，所述轴杆根部共轴固定有限位板，且限位板行程两端对应设有限位销，并且限位销固定于避让腔开口右端，所述轴杆末端固定连接有联轴器，且轴杆通过联轴器共轴传动有翻转轴，所述翻转轴上平面设有吸盘阵列一，且翻转轴下平面固定安装有真空发生器，所述翻转轴侧面一体式固定有束线框，且束线框末端沿其延伸方向开设有调节槽。

3、进一步的，所述调节槽内部滑动安装有工形滑块，且工形滑块中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔中部螺纹连接有吸盘阵列二，且吸盘阵列二与吸盘阵列一通过管路与真空发生器相连通。

4、进一步的，所述工作台后端一体式固定有凸台，且凸台顶端固定安装有电动横轨。

5、进一步的，所述电动横轨顶部沿其延伸方向滑动安装有x轴滑块，且x轴滑块顶部固定安装有电动纵轨。

6、进一步的，所述电动纵轨中部沿其延伸方向滑动安装有y轴滑块，且y轴滑块中部固定安装有电动立轨，并且电动立轨正面沿其延伸方向滑动安装有z轴滑块。

7、进一步的，所述z轴滑块底端内部设有输出角度调节组件，所述输出角度调节组件包括上板、输入轴、变向齿轮组和电机一，所述上板平直端中部转动安装有输入轴，且输入轴顶部共轴连接有变向齿轮组，并且变向齿轮组侧面共轴连接有电机一。

8、进一步的，所述输出角度调节组件还包括双十字万向节、花键轴和输出轴，所述输入轴底部传动连接有双十字万向节，且双十字万向节中部滑动安装有花键轴，并且双十字万向节底部传动连接有输出轴。

9、进一步的，所述输出角度调节组件还包括电机二和摇杆，所述上板垂直端左侧固定安装有电机二，且电机二输出端固定连接有摇杆。

10、进一步的，所述输出角度调节组件还包括下板和同步齿轮组，所述摇杆输出末端固定连接有下板，且摇杆输出末端共轴连接有同步齿轮组。

11、进一步的，所述输出角度调节组件还包括电缸和角度调节滑块，所述下板垂直端左侧固定安装有电缸，且电缸输出端固定连接有角度调节滑块，所述角度调节滑块滑动安装于下板平直端内部，且角度调节滑块内部转动安装有输出轴。

12、本发明提供了一种大行程的飞机尾翼加工机床，具备以下有益效果：

13、1、本发明使用过程中，飞机尾翼通过吸盘阵列一及吸盘阵列二吸附于束线框之上，吸盘阵列一及吸盘阵列二由真空发生器分配吸力并将管路束缚于束线框两侧，借此创造出束线框内的空白加工区域，并且吸盘阵列二还可通过工形滑块调整位于调节槽内的位置及间距，以适配飞机尾翼高度起伏的曲面，使用时，驱动电机通过轴杆带动翻转轴旋转，轴杆根部共轴固定的限位板通过与行程两端的限位板的配合，实现对翻转轴翻转行程的控制，使得飞机尾翼无需重复装夹即可实现正反两侧加工面的翻转调节，一方面可以降低因重复装夹导致的定位误差，另一方面还因节省了重复装夹导致的停机时间，因而提升了飞机尾翼的机加工效率，缩短生产时间。

14、2、本发明使用过程中，本申请中工作台因飞机尾翼的翻转加工需求而没有传统床身上可以环绕x轴旋转的a轴，以及传统回转台的c轴，故而，本申请通过输出角度调节组件以满足工件的全方面加工需求，使用时，电机一通过变向齿轮组向输入轴旋转传动，进一步的输入轴通过双十字万向节向输出轴旋转传动，通过电缸驱使角度调节滑块位于下板平直端滑动，进而通过双十字万向节中部滑动设置的花键轴可以使输出轴进行俯仰调节，并且电机二通过摇杆使得下板发生摆动，可以对输出轴进行左右偏航调节，使得本申请不只局限于单自由度的旋转输出轴，而是使得输出轴的加工角度灵活可调，拥有更高的自由度与并联度，可以适配飞机尾翼加工时的特性形状曲面加工需求。

15、3、本发明使用过程中，x轴滑块通过位于电动横轨延伸方向的移动实现x轴方向的位移调整，y轴滑块通过位于电动纵轨延伸方向的移动实现y轴方向的位移调整，而z轴滑块通过位于电动立轨延伸方向的移动实现z轴方向的位移调整，通过增加本申请五轴机床的可以完成的相对运动距离，以增加机床的行程，使得本申请的五轴机床可以适配长轴类工件以及大面积工件的加工需求。

技术特征：

1.一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，包括工作台(1)和翻转组件(3)，所述工作台(1)中部开设有避让腔(2)，所述翻转组件(3)固定安装于工作台(1)右端，所述翻转组件(3)包括电机安装板(301)、驱动电机(302)、轴杆(303)、限位板(304)、限位销(305)、联轴器(306)、翻转轴(307)、吸盘阵列一(308)、真空发生器(309)、束线框(310)和调节槽(311)，所述电机安装板(301)右端固定安装有驱动电机(302)，且驱动电机(302)左侧输出端固定连接有轴杆(303)，所述轴杆(303)根部共轴固定有限位板(304)，且限位板(304)行程两端对应设有限位销(305)，并且限位销(305)固定于避让腔(2)开口右端，所述轴杆(303)末端固定连接有联轴器(306)，且轴杆(303)通过联轴器(306)共轴传动有翻转轴(307)，所述翻转轴(307)上平面设有吸盘阵列一(308)，且翻转轴(307)下平面固定安装有真空发生器(309)，所述翻转轴(307)侧面一体式固定有束线框(310)，且束线框(310)末端沿其延伸方向开设有调节槽(311)。

2.根据权利要求1所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述调节槽(311)内部滑动安装有工形滑块(4)，且工形滑块(4)中部开设有螺纹孔(5)，所述螺纹孔(5)中部螺纹连接有吸盘阵列二(6)，且吸盘阵列二(6)与吸盘阵列一(308)通过管路与真空发生器(309)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述工作台(1)后端一体式固定有凸台(7)，且凸台(7)顶端固定安装有电动横轨(8)。

4.根据权利要求3所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述电动横轨(8)顶部沿其延伸方向滑动安装有x轴滑块(9)，且x轴滑块(9)顶部固定安装有电动纵轨(10)。

5.根据权利要求4所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述电动纵轨(10)中部沿其延伸方向滑动安装有y轴滑块(11)，且y轴滑块(11)中部固定安装有电动立轨(12)，并且电动立轨(12)正面沿其延伸方向滑动安装有z轴滑块(13)。

6.根据权利要求5所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述z轴滑块(13)底端内部设有输出角度调节组件(14)，所述输出角度调节组件(14)包括上板(1401)、输入轴(1402)、变向齿轮组(1403)和电机一(1404)，所述上板(1401)平直端中部转动安装有输入轴(1402)，且输入轴(1402)顶部共轴连接有变向齿轮组(1403)，并且变向齿轮组(1403)侧面共轴连接有电机一(1404)。

7.根据权利要求6所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述输出角度调节组件(14)还包括双十字万向节(1405)、花键轴(1406)和输出轴(1407)，所述输入轴(1402)底部传动连接有双十字万向节(1405)，且双十字万向节(1405)中部滑动安装有花键轴(1406)，并且双十字万向节(1405)底部传动连接有输出轴(1407)。

8.根据权利要求6所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述输出角度调节组件(14)还包括电机二(1408)和摇杆(1409)，所述上板(1401)垂直端左侧固定安装有电机二(1408)，且电机二(1408)输出端固定连接有摇杆(1409)。

9.根据权利要求8所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述输出角度调节组件(14)还包括下板(1410)和同步齿轮组(1411)，所述摇杆(1409)输出末端固定连接有下板(1410)，且摇杆(1409)输出末端共轴连接有同步齿轮组(1411)。

10.根据权利要求9所述的一种大行程的飞机尾翼加工机床，其特征在于，所述输出角度调节组件(14)还包括电缸(1412)和角度调节滑块(1413)，所述下板(1410)垂直端左侧固定安装有电缸(1412)，且电缸(1412)输出端固定连接有角度调节滑块(1413)，所述角度调节滑块(1413)滑动安装于下板(1410)平直端内部，且角度调节滑块(1413)内部转动安装有输出轴(1407)。

技术总结
本发明公开了一种大行程的飞机尾翼加工机床，涉及机械加工技术领域，包括工作台和翻转组件。本发明飞机尾翼通过吸盘阵列一及吸盘阵列二吸附于束线框之上，吸盘阵列一及吸盘阵列二由真空发生器分配吸力并将管路束缚于束线框两侧，借此创造出束线框内的空白加工区域，并且吸盘阵列二还可通过工形滑块调整位于调节槽内的位置及间距，以适配飞机尾翼高度起伏的曲面，使用时，驱动电机通过轴杆带动翻转轴旋转，轴杆根部共轴固定的限位板通过与行程两端的限位板的配合，实现对翻转轴翻转行程的控制，使得飞机尾翼无需重复装夹即可实现正反两侧加工面的翻转调节，一方面可以降低因重复装夹导致的定位误差，另一方面还因节省了重复装夹导致的停机时间。

技术研发人员：王庆宏,汤晓丹,王庆茂,刘建宏
受保护的技术使用者：广州德力数控设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16