一种立卧两式精密加工机床的制作方法

本发明涉及铣削加工领域，特别涉及一种立卧两式精密加工机床。

背景技术：

1、加工机床越来越广泛应用于机械制造领域。其精度高、编程灵活、可加工各种复杂曲面、一次装夹可加工五个面等诸多优点，大大提升了工业制造水平；

2、现有的普通精密加工机床往往不能保证微观复杂表面的设计要求，加工精度较低；现有的超精密数控机床造价昂贵，维修专业性强，加工时间较长；

3、2017年12月19日公告的，公告号为 cn105397158b的中国发明专利，公开了一种便携式三坐标铣床及其加工方法，该发明通过x向传动机构、y向传动机构以及z向传动机构实现三坐标自由移动，电机铣切头配合x向传动机构、y向传动机构以及z向传动机构实现预设路径加工，但是，该发明铣削过程中，对于铣刀的控制移动方式古板僵硬，电机铣切头只能进行横向、纵向或上下位置移动，无法实现弧形路径灵活移动，无法满足对零件表面的精细铣削加工。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种立卧两式精密加工机床，能够对零件表面进行精细铣削加工。

3、（二）技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、一种立卧两式精密加工机床，机床包括铣刀加工机构；

6、所述铣刀加工机构安装在所述机床上，所述铣刀加工机构包括铣刀、刀夹、轴承座、无刷伺服电机、x-y轴进给组件、活动球头、万向联轴器、安装架、控制杆、安装板以及伸缩杆；

7、所述无刷伺服电机安装在所述安装架内，且无刷伺服电机的输出轴穿过安装架且通过联轴器与所述铣刀的驱动轴连接；

8、所述铣刀的驱动轴上安装有轴承，且所述轴承安装在所述轴承座内；

9、所述轴承座固定在所述安装架底部；

10、所述刀夹安装在铣刀的外侧，通过刀夹实现对铣刀的固定；

11、所述控制杆固定在所述安装架的顶部，且所述控制杆的顶部一端设置有活动球头；

12、所述安装板固定设置在机床上，所述安装板上开设有与所述活动球头相适配的活动槽；

13、所述伸缩杆固安装在所述活动球头的顶部，其通过所述万向联轴器连接所述x-y轴进给组件。

14、优选的，所述铣刀加工机构还包括固定组件，所述固定组件设置有两组，均设置在所述安装板内，且对称设置在活动槽的两侧，所述固定组件包括液压缸以及固定夹板，所述固定夹板连接所述液压缸的活塞杆，所述固定夹板上开设有与活动球头相适配的凹槽，两组固定组件的固定夹板在液压缸的驱动下能够共同固定住所述活动球头。

15、优选的，所述x-y轴进给组件包括矩形架、x轴丝杆线性移动部件、y轴丝杆线性移动部件以及横梁；

16、所述矩形架左右两侧上表面均开设有x轴滑槽；

17、所述x轴丝杆线性移动部件安装在所述x轴滑槽内；

18、所述横梁设置在两道x轴滑槽间，且与x轴丝杆线性移动部件的移动端相连接；

19、所述横梁底部开设有y轴滑槽，所述y轴丝杆线性移动部件安装在所述y轴滑槽内，所述y轴丝杆线性移动部件的移动端通过万向联轴器连接所述伸缩杆。

20、优选的，所述机床包括机床架、x轴移动机构、y轴移动机构、z轴移动机构、旋转机构和切换转台；

21、所述机床架呈l型机构；

22、所述x轴移动机构安装在所述机床架水平部分上表面；

23、所述y轴移动机构设置在所述x轴移动机构的移动端上；

24、所述z轴移动机构设置在所述机床架竖直部分表面；

25、所述铣刀加工机构安装在所述z轴移动机构的移动端上；

26、所述旋转机构安装在所述y轴移动机构的移动端上；

27、所述切换转台安装在所述旋转机构的旋转端上，所述切换转台包括基台、工作台以及驱动组件；

28、所述基台的一侧连接所述旋转机构的旋转端；

29、所述工作台设有两组，分别设置在在所述基台的前后两侧面上；

30、所述驱动组件设置在所述基台内，控制两组工作台独立旋转。

31、优选的，所述驱动组件包括驱动轴、伺服电机、减速机、锥形齿轮、锥形齿环以及升降控制件；

32、所述驱动轴与工作台同轴心设置，且位于两组工作台之间，所述驱动轴的首尾两端均设置有花键，所述工作台上开设有与所述花键相适配的花键槽；

33、所述锥形齿环套设在所述驱动轴上，且锥形齿环与驱动轴间通过平键连接；

34、所述伺服电机的输出端通过减速机连接所述锥形齿轮，且所述锥形齿轮啮合所述锥形齿环；

35、所述升降控制件连接所述驱动轴，控制驱动轴的其中一端连接对应的工作台。

36、优选的，所述升降控制件包括轴承、连接杆、导杆以及电动推杆；

37、所述轴承的内环固定连接所述驱动轴；

38、所述连接杆固定连接在所述轴承的外环；

39、所述导杆设置在所述基台内，且所述连接杆上开设有与所述导杆对应的导孔；

40、所述电动推杆的伸缩端连接所述连接杆。

41、优选的，所述花键采用伞齿轮结构。

42、优选的，所述x轴移动机构包括导轨、丝杆、滑块、连接块以及控制电机；

43、所述导轨布设有两条，且相互平行设置；

44、所述丝杆设置在两条导轨间，且丝杆的一端连接所述控制电机；

45、所述连接块螺纹连接在所述丝杆上；

46、所述滑块滑动安装在所述导轨上；

47、所述滑块以及连接块均固定在移动端设备的底部；

48、所述y轴移动机构以及z轴移动机构的结构均与所述x轴移动机构结构相同。

49、优选的，所述切换转台还包括定位组件，所述定位组件包括内连接环、外连接环、定位外环、支杆、弹簧以及限位齿环；

50、所述基台内开设有环形限位腔；

51、所述内连接环固定在所述工作台的底部，且位于环形限位腔内；

52、所述定位外环设置在所述内连接环底部，且向环形限位腔方向凸起，所述定位外环的外壁沿其周向等间隔设置有若干齿牙；

53、所述限位齿环固定设置在所述环形限位腔内，且所述限位齿环内部设有与所述齿牙相对于的齿槽；

54、所述外连接环套设在所述内连接环外；

55、所述支杆设置有多个，圆周阵列设置在所述环形限位腔顶部；

56、所述弹簧套设在所述支杆上，在弹簧的作用下，所述定位外环进入限位齿环内。

57、优选的，所述机床还包括卧式机头，所述卧式机头安装在所述机床架竖直部分表面，且与所述铣刀加工机构共用z轴移动机构。

58、优选的，所述驱动组件还包括压力传感器、角度传感器以及单片机，所述压力传感器设置在花键槽内，所述角度传感器安装在所述驱动轴上，所述压力传感器和角度传感器均电连接所述单片机。

59、（三）有益效果

60、本发明的有益效果在于：

61、1.通过无刷伺服电机驱动铣刀旋转，实现对零部件的铣削加工，x-y轴进给组件能够控制伸缩杆顶部一端移动至任意点位，进而控制活动球头底部的控制杆指向对应的点位处，从而实现对铣刀的灵活控制，能够实现对铣刀任意角度的全方位调整，进而使得本技术能够满足各种零件表面的精细铣削加工；

62、2.x轴移动机构、y轴移动机构以及z轴移动机构组成的工作平台提供了在直线坐标系三轴方向上的移动自由度，再配合旋转机构以及工作台的自由转动，分别实现第四轴与第五轴运动，极大地提高了空间曲面的加工精度、效率和质量，且基台两侧的工作台能够实现快速切换，便于满足零件的连续性加工；

63、3.驱动轴在升降控制件控制下，能够实现对两组工作台的切换旋转驱动，可以根据加工需求，驱动对应的工作台旋转，以便满足加工需求；

64、4.驱动轴上的花键进入花键槽内，同时将工作台向上顶起，使得定位外环脱离限位齿环，这时工作台能够随驱动轴同步旋转，当驱动轴脱离工作台时，在弹簧的作用下，定位外环重新进入限位齿环内，能够在驱动轴不再驱动工作台旋转时，实现对工作台的固定，从而实现两个工作台切换使用过程中，对失去驱动力的工作台及时固定。