CN102133710A - 一种用于机械加工的三轴倾角可调平台 - Google Patents

一种用于机械加工的三轴倾角可调平台 Download PDF

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一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，涉及一种可调机械加工平台，提供一种结构简单、成本低，可实现复杂曲线和异型面加工的用于机械加工的三轴倾角可调平台。设有底座、工作台、XY轴倾角调节板、回转球面体、回转球面座、X轴与Y轴倾角调节杆和绕Z轴转角调节杆；XY轴倾角调节板设于底座上，回转球面座设于XY轴倾角调节板上且与XY轴倾角调节板固连，回转球面体位于回转球面座中且与回转球面座球面活动配合，回转球面体与工作台固连，工作台与XY轴倾角调节板通过X轴和Y轴倾角调节杆连接，各倾角调节杆均设有上调节螺杆、下调节螺杆和套筒，绕Z轴转角调节杆设有支杆、螺杆和旋钮，通过转动套筒和旋钮，即可实现工作台位置三维调节。

Description

一种用于机械加工的三轴倾角可调平台
技术领域
本发明涉及一种可调机械加工平台，尤其是涉及一种用于机械加工的三轴倾角可调平台。
背景技术
在机械、汽车、航空、军工等行业中，一些重要的零部件常常有异型面，包括非球面、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片等。对于这些异型面的加工如果采用传统的加工方法往往无法实现，目前大多采用电火花加工的方法，但其加工设备复杂，加工成本高。如何设计制作出低成本可调机械加工工作台来实现复杂曲线和异型面的加工，已成为业内十分关注的问题。
公告号为CN2320364的实用新型专利提供一种三维工作台，为该工作台具有底座，底座上设有纵向导轨，纵向导轨上套设有下角座，导轨下部开槽，槽内有螺杆，螺杆外部连接转动手柄，竖向导轨上套设上角座，上角座的水平座上设有燕尾槽，燕尾槽内套设有工作台面下底滑块，滑块内开槽，槽内有横向螺杆，横向螺杆外端连转动手柄，内端套设有工作台底部的横向螺母内。
公告号为CN201385221的实用新型专利提供了一种机械加工用旋转工作台，包括底座，该底座的上端面为内凹的弧形面，底部设有安装孔，在所述底座弧形面的上部还设有一个沿轴向具有削边面的削边回转轴，该削边回转轴上的弧形面与所述底座弧形面相适配，在所述底座与削边回转轴侧部之间设有将两者固定连接在一起的连接板。在所述底座弧形面与削边回转轴弧形面之间还设有一轴瓦，该轴瓦的外弧形面与底座弧形面相适配，内弧形面与削边回转轴弧形面相适配，该轴瓦与所述连接板固定连接或者为一整体件。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、成本低，可实现复杂曲线和异型面加工的用于机械加工的三轴倾角可调平台。
本发明设有底座、工作台、XY轴倾角调节板、回转球面体、回转球面座、2根X轴倾角调节杆、2根Y轴倾角调节杆和绕Z轴转角调节杆；
XY轴倾角调节板设于底座上且与底座固连，回转球面座设于XY轴倾角调节板上且与XY轴倾角调节板固连，回转球面体位于回转球面座中且与回转球面座球面活动配合，回转球面体与工作台固连，以回转球面体的球心垂直线为基准，工作台与XY轴倾角调节板相互平行且水平设置，工作台与XY轴倾角调节板通过2根X轴倾角调节杆和2根Y轴倾角调节杆连接，2根X轴倾角调节杆与Z轴平行，2根Y轴倾角调节杆与Z轴平行，每根X轴倾角调节杆和Y轴倾角调节杆的结构均相同，均设有上调节螺杆、下调节螺杆和套筒，上调节螺杆上端与工作台球面副连接，上调节螺杆下端与套筒顺时针螺接，下调节螺杆上端与套筒逆时针螺接，下调节螺杆下端与XY轴倾角调节板球面副连接；绕Z轴转角调节杆设有支杆、螺杆和旋钮，支杆下端与底座连接，支杆上端通过旋钮与螺杆螺接，螺杆前端与工作台球面副连接。
所述底座可为矩形平板式底座。
所述工作台设有4个对称翼板，工作台呈十字形，所述XY轴倾角调节板也设有4个对称翼板，XY轴倾角调节板呈十字形。
所述绕Z轴转角调节杆的支杆下端最好设有T字形孔，T字形孔与设于底座上的T字形凸轨滑动配合，这样当绕Z轴转角调节杆的螺杆推动工作台旋转时，支杆下端可顺着底座上的T字形凸轨相应转动，避免被卡死。
所述上调节螺杆上端与工作台球面副连接最好是在上调节螺杆上端设有球头，在工作台上设有球形孔，球头嵌于球形孔中；所述下调节螺杆下端与XY轴倾角调节板球面副连接，最好是在下调节螺杆下端设有球头，在XY轴倾角调节板上设有球形孔，球头嵌于球形孔中。
所述螺杆前端与工作台球面副连接，最好是在螺杆前端设有球头，在工作台侧壁上设有球形孔，球头嵌于球形孔中。所述回转球面座最好为环形回转球面座。
本发明有益效果如下：
本发明结构简单，安装使用方便，可直接作为机床的工作台，工件安装在工作台上，通过转动2根X轴倾角调节杆可实现工作台的X轴倾角变化(手动调节套筒即可)，通过转动2根Y轴倾角调节杆(手动调节套筒即可)可实现工作台的Y轴倾角变化，通过转动绕Z轴转角调节杆(手动调节旋钮)可实现工作台的绕Z轴转角变化，这样就可以实现工作台的三维变化。那么，当加工复杂曲线和异型面时，工件就可随工作台三维变化而实现全方位位置变化，从而使加工可方便进行。本发明也可直接作为三坐标测量机的工作台，或安装在三坐标测量机已有的工作台上，通过手动调节旋转套筒或旋钮即可实现工作台平面的旋转变化，这样可方便地对工件进行检测。在本发明中，由于各运动副采用球面副，因此运动精度高，这样可实现工作台高精度调节。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图(立体半剖视)。
图2为本发明实施例的俯视结构示意图(即XY平面结构示意图)。
图3为本发明实施例的侧向剖视结构示意图(即XZ平面的剖视结构示意图)。
图4为本发明实施例的侧视结构示意图(即YZ平面的结构示意图)。
具体实施方式
参见图1～4，本发明设有底座5、工作台1、XY轴倾角调节板4、回转球面体2、回转球面座3、2根X轴倾角调节杆(每根由套筒10、上调节螺杆6和下调节螺杆7构成)、2根Y轴倾角调节杆(每根由套筒10、上调节螺杆8和下调节螺杆9构成)和绕Z轴转角调节杆(由支杆13、螺杆11和旋钮12构成)。
底座5为矩形平板式底座。所述工作台1设有4个对称翼板，工作台1呈十字形，所述XY轴倾角调节板4也设有4个对称翼板，XY轴倾角调节板4呈十字形。
XY轴倾角调节板4设于底座5上且与底座5经内六角螺钉15固连。回转球面座3为环形回转球面座，回转球面座3设于XY轴倾角调节板4上且与XY轴倾角调节板4经内六角螺钉16固连，回转球面体2位于回转球面座3中且与回转球面座3球面活动配合。回转球面体2与工作台1经内六角螺钉14固连。以回转球面体2的球心垂直线为基准，工作台1与XY轴倾角调节板4相互平行且水平设置，工作台1与XY轴倾角调节板4通过2根X轴倾角调节杆和2根Y轴倾角调节杆连接。X轴倾角调节杆与Y轴倾角调节杆呈十字形对称设置，2根X轴倾角调节杆与Z轴平行，2根Y轴倾角调节杆与Z轴平行，2根X轴倾角调节杆和2根Y轴倾角调节杆的结构均相同，以X轴倾角调节杆为例说明结构如下：X轴倾角调节杆设有上调节螺杆6、下调节螺杆7和套筒20，在上调节螺杆6上端设有球头，在工作台1上设有球形孔，球头嵌于球形孔中，套筒20上部和下部分别设有顺时针螺纹和逆时针螺纹，上调节螺杆6下端与套筒20顺时针螺接，下调节螺杆7上端与套筒20逆时针螺接，下调节螺杆7下端设有球头，在XY轴倾角调节板4上设有球形孔，球头嵌于球形孔中。绕Z轴转角调节杆设有支杆13、螺杆11和旋钮12，支杆13下端设有T字形孔131，T字形孔131与设于底座5上的T字形凸轨51滑动配合连接。支杆13上端通过旋钮12与螺杆11螺接，在螺杆11前端设有球头(如图2所示)，在工作台1侧壁上设有球形孔(如图2所示)，螺杆11前端的球头嵌于工作台1侧壁的球形孔中。
当需要调节X轴倾角时，只要对应调节2根X轴倾角调节杆，即转动套筒20，则上调节螺杆6与下调节螺杆7会反向转动，从而改变工作台1在X轴上的倾角；当需要调节Y轴倾角时，只要对应调节2根Y轴倾角调节杆，即转动套筒10，则上调节螺杆8与下调节螺杆9会反向转动，从而改变工作台1在Y轴上的倾角。当需要调节绕Z轴转角时，只需对应调节绕Z轴转角调节杆，即转动旋钮12，则螺杆11会推动工作台1旋转。支杆13下端可顺着底座5上的T字形凸轨51相应转动，可避免被卡死。由此可见，本发明通过手动就可十分方便地实现工作台1的三维变化，而且结构十分简单，各运动副采用球面副，运动精度高，可实现对工作台1空间位置的高精度调节。

Claims (7)

1.一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，其特征在于设有底座、工作台、XY轴倾角调节板、回转球面体、回转球面座、2根X轴倾角调节杆、2根Y轴倾角调节杆和绕Z轴转角调节杆；
XY轴倾角调节板设于底座上且与底座固连，回转球面座设于XY轴倾角调节板上且与XY轴倾角调节板固连，回转球面体位于回转球面座中且与回转球面座球面活动配合，回转球面体与工作台固连，以回转球面体的球心垂直线为基准，工作台与XY轴倾角调节板相互平行且水平设置，工作台与XY轴倾角调节板通过2根X轴倾角调节杆和2根Y轴倾角调节杆连接，2根X轴倾角调节杆与Z轴平行，2根Y轴倾角调节杆与Z轴平行，每根X轴倾角调节杆和Y轴倾角调节杆的结构均相同，均设有上调节螺杆、下调节螺杆和套筒，上调节螺杆上端与工作台球面副连接，上调节螺杆下端与套筒顺时针螺接，下调节螺杆上端与套筒逆时针螺接，下调节螺杆下端与XY轴倾角调节板球面副连接；绕Z轴转角调节杆设有支杆、螺杆和旋钮，支杆下端与底座连接，支杆上端通过旋钮与螺杆螺接，螺杆前端与工作台球面副连接。
2.如权利要求1所述的一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，其特征在于所述底座为矩形平板式底座。
3.如权利要求1所述的一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，其特征在于所述工作台设有4个对称翼板，工作台呈十字形，所述XY轴倾角调节板也设有4个对称翼板，XY轴倾角调节板呈十字形。
4.如权利要求1所述的一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，其特征在于所述绕Z轴转角调节杆的支杆下端设有T字形孔，T字形孔与设于底座上的T字形凸轨滑动配合。
5.如权利要求1所述的一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，其特征在于所述上调节螺杆上端与工作台球面副连接，是在上调节螺杆上端设有球头，在工作台上设有球形孔，上调节螺杆上端的球头嵌于工作台上的球形孔中；所述下调节螺杆下端与XY轴倾角调节板球面副连接，是在下调节螺杆下端设有球头，在XY轴倾角调节板上设有球形孔，下调节螺杆下端的球头嵌于XY轴倾角调节板上的球形孔中。
6.如权利要求1所述的一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，其特征在于所述螺杆前端与工作台球面副连接，是在螺杆前端设有球头，在工作台侧壁上设有球形孔，螺杆前端的球头嵌于工作台侧壁上的球形孔中。
7.如权利要求1所述的一种用于机械加工的三轴倾角可调平台，其特征在于所述回转球面座为环形回转球面座。
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