[发明专利]曲面切削加工装置

说明书

技术领域

曲面切削加工装置是用于工件三维曲面高效切削加工的装置，属于机械工程领域。

背景技术

目前，工件三维曲面的切削加工主要通过数控加工机床或仿形加工机床实现。这类机床通常都是采用一个刚性主轴与一个刀具进行加工，因此三维曲面的切削加工效率非常低。

发明内容

本发明提供一种使用柔性主轴与多个刀具实现工件三维曲面高效切削加工的装置，其目的在于突破传统的一个刚性主轴与一个刀具的切削加工方式，采用一个或多个柔性主轴配多个刀具同时切削的方式，实现工件三维曲面的高效切削加工。

本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：

一种曲面切削加工装置，包括柔性主轴、支撑与进给机构、刀具、支架、底座以及工作台，其特征在于，所述的柔性主轴1上固结有多个刀具3，柔性主轴1通过多个支撑与进给机构2的一端固定在在支架4上，通过支撑与进给机构2调整柔性主轴1的轴线弯曲度和刀具的切削进给量，柔性主轴1主动旋转带动刀具3切削待加工工件5，所述的工作台9装在底座8上，工作台9在工作台驱动机构作用下带动待加工工件5移动或旋转。

所述的柔性主轴1由多个万向节连接的刚性短轴11组合而成，每个刚性短轴11上装有一个或两个刀具3，每个刚性短轴11通过独立支撑与进给机构2上的摆头机构控制。

所述的刀具3采用一个或多个一组，在不同组刀具3之间以及柔性主轴1的两端设置支撑与进给机构2。

所述的刀具3是带有内固定孔的圆片状。

所述的支撑与进给机构2可以单独进给或同步进给。

所述的支撑与进给机构2和柔性主轴1由支架4带动前后移动，由安装在支架4上的横向移动车6带动左右移动。

所述的工作台驱动机构包括：驱动工作台9左右移动的横向移动车6，驱动工作台9前后移动的纵向移动车7，驱动工作台9旋转的旋转驱动机构10。

所述的工作台9由旋转驱动机构10驱动旋转，所述的支撑与进给机构2和柔性主轴1由安装在支架4上的横向移动车6带动左右移动。

本发明主要是突破传统的一个刚性主轴与一个刀具的切削加工方式，采用一个或多个柔性主轴配多个刀具同时切削的方式，实现工件三维曲面的高效切削加工。切削工件时，电机带动柔性主轴与刀具旋转；柔性主轴的轴线弯曲度和刀具的进给量通过伺服机构或仿形机构调整；靠工作台的移动或旋转或支架的移动实现切削加工。待加工工件可以是机械零件或者模具，也可以是任何可以进行切削加工的金属或非金属材料。这种技术与传统的切削加工技术相比，加工效率高、工件适应性广、生产成本低。

附图说明

图1a是曲面切削加工装置的结构示意图，柔性主轴上安装的刀具为圆片铣刀，支架固定，工作台可纵向与横向移动；

图1b是图1a的A-A剖面示意图；

图2是支架横向移动，工作台旋转的曲面切削加工装置结构示意图；

图3是工作台固定，支架可纵向与横向移动的曲面切削加工装置结构示意图；

图4是由若干个刚性短轴组合成柔性主轴的曲面切削加工装置局部结构示意图。

图中：1.柔性主轴 2.支撑与进给机构 3.刀具 4.支架 5.待加工工件 6.横向移动车7.纵向移动车 8.底座 9.工作台 10.旋转驱动机构 11.刚性短轴

具体实施方式

下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容及其工作过程。

一种曲面切削加工装置，包括柔性主轴、支撑与进给机构、刀具、支架、底座以及工作台，所述的柔性主轴1至少有一个，每个柔性主轴1上装有多个刀具3，柔性主轴1通过多个支撑与进给机构2装在支架4上，支撑与进给机构2可以实现刀具的不同进给量并利用样条曲线原理光顺柔性主轴1的轴线弯曲度，工作台9装在底座8上，可由纵向移动车7和横向移动车6实现平移；也可由旋转驱动机构10带动工作台9旋转，由支架4上安装的横向移动车6来带动支撑与进给机构2和柔性主轴1实现平移；当采用固定不动的工作台9时，可通过前后移动支架4，并在支架4上安装横向移动车6来带动支撑与进给机构2和柔性主轴1实现平移。

所述的柔性主轴由电机驱动旋转，柔性主轴的轴线弯曲度和刀具的进给量通过伺服机构或仿形机构调整。

所述的柔性主轴由钢丝软轴或钢丝绳组成，也可由若干个刚性短轴组合而成，相邻的刚性短轴之间通过万向节连接。支撑与进给机构可以实现各个刀具的不同进给量，并调整刚性短轴的轴线角度。

所述的刀具是带有内固定孔的圆片状。

所述的支撑与进给机构可以单独进给或同步进给。