[发明专利]三轴联动倒置立式车床及其用于加工零件内孔曲面的方法

权利要求书

1.一种三轴联动倒置立式车床，其特征在于：床身（1）的整体呈U型结构，U型结构的开口槽沿床身（1）的前后方向设置；床身（1）的顶面通过传动机构连接横梁（2），横梁（2）的前表面通过传动机构连接主轴箱（3），主轴箱（3）内的主轴伸入到U型结构的开口槽内；在开口槽内腔前端设有U型的摇篮体摆动装置（4），摇篮体摆动装置（4）中部连接自驱动铣刀，摇篮体摆动装置（4）与床身之间形成旋转的B轴；在摇篮体摆动装置（4）的后端设有Y轴传送机构（8），Y轴传送机构（8）沿Y轴贯穿床身（1），在Y轴传送机构（8）上设有托盘工装（5），托盘工装（5）上连接工件（13）。

2.如权利要求1所述的三轴联动倒置立式车床，其特征在于：所述的传动机构包括X轴驱动机构（7）和Z轴驱动机构（10）；在床身（1）的上表面左右两侧分别设有X轴驱动机构（7），横梁（2）横跨开口槽且两端分别与对应位置的X轴驱动机构（7）滑动连接，横梁（2）与床身（1）形成龙门式结构，X轴驱动机构（7）能够驱动横梁（2）沿着床身（1）前后方向运动；在横梁（2）的前表面设置竖直的Z轴驱动机构（10），Z轴驱动机构（10）连接主轴箱（3），夹持工件的卡盘与主轴箱（3）内的主轴连接；X轴驱动机构（7）、Z轴驱动机构（10）和B轴装置形成对工件的三轴联动加工。

3.如权利要求1所述的三轴联动倒置立式车床，其特征在于：所述的主轴箱（3）的前表面顶部设有电机支架（6），电机支架（6）上连接主电机（9），主电机（9）的输出轴通过带传动机构连接主轴箱（3）内主轴。

4.如权利要求1所述的三轴联动倒置立式车床，其特征在于：所述的摇篮体摆动装置（4）的摇篮体（4-1）位于床身（1）的开口槽内，摇篮体（4-1）两端的转轴分别通过轴承支撑在床身（1）的左右两侧，其中一侧的转轴穿过床身（1）连接摇篮驱动电机（4-6），另一侧的转轴连接制动装置（4-7）；在摇篮体（4-1）中部的U型凹槽内设有电主轴（4-2），电主轴（4-2）上连接铣刀（4-3）。

5.如权利要求4所述的三轴联动倒置立式车床，其特征在于：所述的摇篮体（4-1）与床身之间形成旋转的B轴，向前最大转动90°角，向后最大转动20°角。

6.如权利要求4所述的三轴联动倒置立式车床，其特征在于：所述的摇篮体（4-1）的上表面铣刀的后侧设有车刀座（4-5），车刀座（4-5）上连接车刀（4-4）。

7.如权利要求1所述的三轴联动倒置立式车床，其特征在于：所述的床身（1）的底部设有排屑腔，排屑腔内设有排屑器（11）。

8.采用1至7任一所述的三轴联动倒置立式车床加工零件内孔曲面的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）Y轴传送机构（8）将工件（13）传送到中间位置，并位于主轴箱（3）的正下方；

2）Z轴驱动机构（10）带动主轴箱（3）沿Z轴移动，并通过卡盘夹持工件（13）；

3）主轴箱（3）在X轴驱动机构（7）的带动下向摇篮体摆动装置（4）移动，并配合Z轴驱动机构（10）使工件（13）的位置与摇篮体摆动装置（4）上的铣刀（4-3）位置匹配；

4）启动电主轴（4-2）和摇篮驱动电机（4-6），铣刀（4-3）在电主轴（4-2）的带动下进行自转并且摇篮体摆动装置（4）能够沿着B轴方向转动，同时工件（13）在X轴驱动机构（7）和Z轴驱动机构（10）的控制下进行X轴和Z轴方向移动，实现工件（13）内孔的曲面加工。