[发明专利]一种主轴可摆动机床的主轴摆动角度控制方法

说明书

本发明涉及数控机床结构领域，尤其涉及一种主轴可摆动机床的主轴摆动角度控制方法，可实现机床主轴的摆动，且结构简单，易实现。一种主轴可摆动的机床，包括底座、主轴座与立柱，所述立柱与底座连接，所述立柱滑动设置有第一竖直滑台与第二竖直滑台，所述主轴座设置有主轴及刀具，主轴座一端与第一竖直滑台转动连接，另一端通过连杆与第二竖直滑台连接，主轴座、连杆及第二竖直滑台之间均转动连接。一种主轴可摆动机床的主轴摆动角度控制方法，通过控制第一竖直滑台与第二竖直滑台的高度差来控制主轴的摆动角度。

技术领域

本发明涉及数控机床结构领域，尤其涉及一种主轴可摆动机床的主轴摆动角度控制方法。

背景技术

零件曲面的加工已经普遍采用多轴数控机床，包括数控铣床和数控磨床等。多轴数控机床一般是三个线性移动轴加一个或多个旋转轴构成，机床的旋转轴普遍采用精密减速器实现，目前旋转轴的采用的减速器有蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、谐波减减速器、RV减速器等。蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器在使用过程中容易磨损使得分度精度降低，难以满足高精度机床的需要；谐波减速器、RV减速器质量上乘、功能可靠，但因其生产制造成本较高。

公开号为CN101380717A的中国发明专利中公开了一种双滑块驱动连杆机构的可斜向加工的机床模块机构，实现了通过双滑块驱动连杆机构来实现机床主轴摆动的目的。但是曲面上各个位置的切向角度不同，加工过程中主轴的角度需要进行连续变化，仅能进行斜向加工与加工曲面存在较大差异。除了加工曲面结构可行之外，还需要通过一定的控制方法来控制主轴的运动，从而实现主轴的方便控制，使其能连续摆动，从而加工曲面。

发明内容

本发明的目的是提供一种主轴可摆动的机床及摆动角度控制方法，可实现机床主轴的摆动，且结构简单，易实现。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种主轴可摆动的机床，包括底座、主轴座与立柱，所述立柱与底座连接，所述立柱滑动设置有第一竖直滑台与第二竖直滑台，所述主轴座设置有主轴及刀具，主轴座一端与第一竖直滑台转动连接，另一端通过连杆与第二竖直滑台连接，主轴座、连杆及第二竖直滑台之间均转动连接，所述主轴座与第一竖直滑台连接点为第一旋转副，所述主轴座与连杆连接点为第二旋转副，所述连杆与第二竖直滑台连接点为第三旋转副。

通过改变第一竖直滑台与第二竖直滑台之间的高度差即可实现主轴座的左右摆动，不需使用传统的减速设备即可进行曲面加工，极大的降低了生产成本。

优选地，所述第一竖直滑台及第二竖直滑台分别通过丝杠与立柱连接，所述丝杠均竖直设置。丝杠可驱动竖直滑台上下运动，且第一竖直滑台与第二竖直滑台平行滑动时更便于控制。

优选地，所述第一旋转副到第二旋转副的距离与第二旋转副到第三旋转副的距离的和，大于第一旋转副到第三旋转副的最小距离。当第一旋转副到第二旋转副的距离与第二旋转副到第三旋转副的距离的和，不大于第一旋转副到第三旋转副的最小距离时，本方案则难以实现。

优选地，所述第一旋转副到第二的旋转副的距离等于第一旋转副到第三旋转副的最小距离。当满足上述距离要求时，第一旋转副到第二的旋转副连线水平，连杆方向竖直时，主轴方向竖直向下，便于主轴在初始状态时的控制，初始状态下，第三旋转副位于第二旋转副的正上方，第二旋转副与第一旋转副位于同一高度。本发明中所记载的旋转副到旋转副之间的距离，均是指旋转副中心到旋转副中心的距离。

优选地，所述底座设置第一水平滑台与第二水平滑台，所述第一水平滑台与底座水平滑动连接，所述第二水平滑台与第一水平滑台水平滑动连接，第一水平滑台与第二水平滑台的滑动方向垂直。第一水平滑台与第二水平滑台用于放置工件。

一种主轴可摆动机床的主轴摆动角度控制方法，包括以下步骤：