[发明专利]一种双摆头式五轴联动激光加工机床以及工作方法

说明书

本发明公开了一种双摆头式五轴联动激光加工机床以及工作方法，属于激光加工数控技术以及智能制造技术领域。其技术要点在于，床身、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、激光光路装置、转接板、激光头。采用本申请的一种双摆头式五轴联动激光加工机床以及工作方法，能够加工复杂曲线曲面。

技术领域

本发明涉及激光加工数控技术以及智能制造技术领域，更具体地说，尤其涉及一种双摆头式五轴联动激光加工机床以及工作方法。

背景技术

激光加工机床在制造领域有着广泛的应用。随着工业生产的需要，五轴联动激光加工机床应用而生(首台国产五轴联动激光加工机床研制成功[J].激光与光电子学进展,2009(12):4-4；W.JG.五轴联动激光加工机床[J].军民两用技术与产品,2009(12):28-28.)。

例如：西安交通大学在CN102000911A本发明公开了一种五轴联动激光加工机床，包括底座和床身两部分。床身包括安装于底座的立柱模块和平台模块两个模块，立柱模块包括Z 轴子模块和A轴回转运动模块，Z轴模块上有竖直方向运动的Z轴溜板，溜板上安装有A轴回转运动模块，激光头安装于A轴末端，随A轴回转。平台模块部分由一个XY工作台和安装于该工作台之上的C轴回转运动模块组成。C轴由力矩电机驱动，C轴上设有回转工作台，工件通过专用夹具呈立式安装于回转工作台。本发明结构布局新颖、尺寸紧凑、加工精度高，同时能显著提高加工效率。

又如：中国科学院宁波材料技术与工程研究所在CN204470781U提供了一种基于反射镜导光的五轴联动激光加工机床，包括底座、激光器、X轴运动模组、Y轴运动模组、Z轴运动模组、旋转摆动头及用于将激光器所发出的激光束导入Z轴运动模组上扫描振镜的多个反射镜，其中所述旋转摆动头包含有用于形成该激光加工机床A轴的A轴伺服电机和A轴中空回转减速机，以及用于形成该激光加工机床C轴的C轴伺服电机和C轴中空回转减速机。本发明通过合理的结构设置，将五轴联动的运动方式与反射镜的导光作用有效结合，保证了该激光加工机床在工作时的稳定性以及对于激光器安装位置的灵活性。

但是，上述两种五轴联动功能仍然较为单一，其无法适应复杂曲面的操作，因此，仍然有必要进行进一步研发。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种双摆头式五轴联动激光加工机床、工作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双摆头五轴联动激光加工机床，包括：床身、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、A轴转动机构、B轴转动机构、C轴转动机构、激光光路装置、转接板、激光头；

其中，Y轴移动机构包括：第一电机、第一联轴器、第一丝杠机构、第一导轨，所述第一电机安装固定在床身上，第一电机的输出轴连接第一联轴器，第一联轴器与第一丝杆机构连接；所述第一导轨的轴线方向与第一丝杆机构的轴线方向平行；Y轴移动机构的传输方向称为Y轴方向；

其中，X轴移动机构包括：第二电机、第二联轴器、第二丝杠、第二导轨、移动平台板，所述移动平台板的下方设置有导轨槽，所述移动平台板的下方设置有导轨槽与第一导轨适配；第二丝杠、第二导轨均设置在移动平台板的上方；所述移动平台板的下方还固定有设置螺纹孔的块体，所述螺纹孔与第一丝杠机构适配；

所述第二电机安装固定在移动平台板上，第二电机的输出轴连接第二联轴器，第二联轴器与第二丝杠连接；所述第二导轨的轴线方向与第二丝杆机构的轴线方向平行；X轴移动机构的传输方向称为X轴方向；所述第二丝杆机构的轴线方向与第一丝杆机构的轴线方向相互垂直；

通过X轴移动机构和Y轴移动机构两个方向的运动形成了工作台在水平面上的“十字”运动；