專利名稱：平面空間位置變換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機床附件技術領域，涉及一種在數(shù)控銑床加工空間斜面上復雜形 狀的平面空間位置變換裝置。
背景技術：
數(shù)控銑床常用來加工平面、溝槽、成形面等，通常在平面或在平面上加工溝槽時， 需保證工件上的加工面與機床的某一個坐標平面平行，并且刀具軸線與該坐標平面平行或 垂直。當加工面與定位面平行或垂直時，工件很容易在機床上裝夾定位，加工很方便，加工 質(zhì)量也容易保證。但是在實際的生產(chǎn)中，常會遇到加工面與定位面成一定的夾角的零件， 且可能在兩個和三個方向上存在夾角，此時需進行坐標變換，使得被加工面與工作臺平行 或者垂直，以方便加工和保證加工質(zhì)量。三坐標數(shù)控銑床一般只能提供三個方向的移動，只 能加工與定位面垂直的加工面或其上的溝槽、孔等；加工與定位面部垂直的加工面或其上 的溝槽時，需要采用專用夾具裝夾工件，使加工面與工件垂直，保證加工質(zhì)量，從而在三坐 標數(shù)控銑床上實現(xiàn)三維空間斜面上復雜形狀的銑削加工，但是零件不同時，需采用不同的 夾具，夾具成本高，運行費用高，效率無法提高。為了提高效率，一次裝夾完成多個表面的 加工，通常在四坐標、五坐標，甚至六坐標數(shù)控銑床上進行空間斜面上的復雜形狀的銑削加 工，而這些設備的投資大，運行成本高，造成零件的制造成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種平面空間位置變換裝置，其目的在于提供安裝簡單，操作方 便，可以實現(xiàn)平面空間變換，從而保證被加工表面與機床工作臺、刀具之間保持正確的位置 關系，從而實現(xiàn)任意空間斜面上復雜形狀的銑削加工的平面空間位置變換裝置。本實用新型的技術方案是平面空間位置變換裝置，其特征在于包括平面工作臺，平面工作臺鉸接于平面傾 角調(diào)節(jié)基礎支承件，平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件內(nèi)設有平面傾角調(diào)節(jié)裝置，平面工作臺與平 面傾角調(diào)節(jié)裝置相連接，平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件下端固設有具有下斜面的滑塊，滑塊嵌 設于平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上所設的豎直導軌中，于平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上設有平 面中心高度調(diào)節(jié)裝置，滑塊與平面中心高度調(diào)節(jié)裝置相連接；所述平面傾角調(diào)節(jié)裝置是樞 設在平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件上的偏心輪，平面工作臺架設于所述偏心輪上；所述平面中 心高度調(diào)節(jié)裝置是設在平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上的橫向螺桿，螺桿上穿設有具有上斜面 的滑塊，該滑塊的上斜面與平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件下端固設有的滑塊的下斜面配合。本實用新型主要由工作臺、基礎支承件、平面傾角調(diào)節(jié)裝置和平面中心高度調(diào)節(jié) 裝置等四個部分組成。平面傾角調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)工作臺與基礎支承件定位基面之間的夾 角，平面中心高度調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)工作臺中心與基礎支承件定位基面之間的距離，從而 實現(xiàn)工作臺與基礎支承件定位基面之間的空間位置變換。將工件安裝在平面空間位置變換 裝置的工作臺上，通過工作臺與基礎支承件定位基面之間的空間位置變換，可以使工件的加工面與機床工作臺處于正確的加工位置，以高效地在斜面上銑削出滿足圖紙設計要求的 復雜形狀。本實用新型裝置能夠快速、準確的調(diào)節(jié)工作臺與基礎支承件定位基面之間的相 對位置關系，以滿足在三維空間斜面上復雜形狀加工時對空間斜面位置變換要求。本實用新型的有益效果是，利用該裝置可以實現(xiàn)平面空間變換，從而保證被加工 表面與機床工作臺、刀具之間保持正確的位置關系，從而實現(xiàn)任意空間斜面上復雜形狀的 銑削加工。通過使用該裝置，使得工件可以直接裝夾在該裝置的平面工作臺上，定位安裝簡 單，操作方便，可以大大提高加工效率和加工質(zhì)量，從而使得加工成本明顯降低。

圖1-1為平面空間位置變換裝置示意圖；圖1-2為圖1-1的A向視圖；圖2為平面傾角調(diào)節(jié)裝置示意圖；圖3為平面高度調(diào)節(jié)裝置示意圖；圖4-1平面空間位置變換裝置應用實例示意圖；圖4-2為圖4-1的E-E剖視圖。1、平面工作臺；2、平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件；3、平面傾角調(diào)節(jié)裝置；4、銷軸；5、滑 塊；6、平面高度調(diào)節(jié)裝置；7、導軌；8、平面高度調(diào)節(jié)基礎支承件；9、鎖緊裝置；10、平面傾角 調(diào)節(jié)手柄；11、偏心輪；12、角度指針；13、滑塊；14、螺桿；15、蝸輪；16、蝸桿；17、調(diào)節(jié)手柄； 18、平面空間位置變化裝置I ； 19、平面空間位置變化裝置II。
具體實施方式
該裝置利用平面傾角調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)工作臺相對于基礎支承件定位基面之間的夾 角，實現(xiàn)工作臺平面旋轉(zhuǎn)變換；利用高度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)工作臺中心相對于基礎支承件定位 基面的高度，實現(xiàn)平移變換，因此，利用一個平面空間變換裝置可實現(xiàn)平面一個方向的旋轉(zhuǎn) 變換和一個方向的平移變換。當工件的加工面相對于基準平面只在一個方向存在夾角或平 移時，可采用一個平面空間變換裝置，調(diào)節(jié)零件的加工面空間位置，以保證其與機床工作臺 保持正確的空間位置，從而保證加工質(zhì)量和提高加工效率。將多個變換裝置組合在一起，可 以實現(xiàn)平面任意空間的位置變換，調(diào)節(jié)零件的加工面的空間位置，以保證其始終與機床工 作臺始終保持正確的空間相互位置，從而實現(xiàn)任意空間斜面上復雜形狀的銑削加工，使加 工出的零件能夠滿足設計要求的尺寸精度和位置精度。本裝置主要考慮以下五個方面的問 題其一實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變換的斜面傾角調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方法及調(diào)節(jié)精度；其二實現(xiàn)平移變換的 斜面高度調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)方法及調(diào)節(jié)精度；其三是工作臺位置變換后的鎖緊；其四為了保 證旋轉(zhuǎn)變換的精度，工作臺旋轉(zhuǎn)軸線必須與支承件底面平行，并與其側(cè)面定位基準面垂直； 其五是整個斜面傾角調(diào)節(jié)裝置必須具有足夠的剛度。具體的表現(xiàn)為平面傾角調(diào)節(jié)裝置的工作臺與基礎支承件之間采用銷軸連接，工作臺可以繞銷軸 自由轉(zhuǎn)動，在角度調(diào)節(jié)時，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，帶動偏心輪，推動工作臺繞銷軸轉(zhuǎn)動，并與支承件 定位底面呈一定夾角。角度調(diào)整好之后采用鎖緊裝置將斜面板與基礎支承件鎖緊，使它們 保持調(diào)整好的角度。斜面與基礎支承件底面之間的夾角調(diào)節(jié)精度可達0.ore，具有足夠支承剛度，以保證加工質(zhì)量。平面中心高度調(diào)節(jié)裝置通過滑塊推動平面傾角調(diào)節(jié)裝置沿導軌平移。通過平移裝 置可調(diào)節(jié)工作臺中心與平面調(diào)節(jié)裝置定位底面之間距離。如圖1-1、圖1-2、圖2、圖3所示，本實用新型包括平面工作臺1、平面傾角調(diào)節(jié)基 礎支承件2、平面傾角調(diào)節(jié)裝置3、銷軸4、滑塊5、平面中心高度調(diào)節(jié)裝置6、導軌7、平面高 度調(diào)節(jié)基礎支承件8。平面工作臺1與平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2用銷軸4鉸接，平面工作 臺1可以繞銷軸4自由轉(zhuǎn)動，通過平面傾角調(diào)節(jié)裝置3可以調(diào)節(jié)平面工作臺1與平面傾角 調(diào)節(jié)基礎支承件2定位底面(與基準平面平行)之間的夾角。平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2 的底面與滑塊5相連，滑塊5與平面中心高度調(diào)節(jié)裝置6的滑塊13相配合，而其兩側(cè)與安 裝在平面高度調(diào)節(jié)基礎支承件8上的導軌7相配合，通過平面中心高度調(diào)節(jié)裝置6左右推 動其上的滑塊13，則可通過滑塊5推動平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2和平面傾角調(diào)節(jié)裝置3 向上平移，從而改變平面工作臺1中心與平面高度調(diào)節(jié)基礎支承件8定位底面(作為基準 平面)之間的距離。所述平面工作臺1，用于安裝工件或者夾具。所述平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2，用于支承平面工作臺1。所述的平面傾角調(diào)節(jié)裝置3，用于調(diào)節(jié)平面工作臺1與基準平面之間的夾角。它 主要由鎖緊裝置9 (鎖緊裝置9是一個螺釘螺母配合體，其中部穿過平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承 件2上的凹槽和平面工作臺1，當鎖緊裝置9旋緊后，平面工作臺1不再能相對于平面傾角 調(diào)節(jié)基礎支承件2運動)、平面傾角調(diào)節(jié)手柄10具有一個同軸的偏心輪11，平面工作臺1 架設在偏心輪11上，平面工作臺1聯(lián)動有一個角度指針12組成。平面工作臺1與平面傾 角調(diào)節(jié)基礎支承件2之間用銷軸4相連，平面工作臺1可以繞銷軸4自由轉(zhuǎn)動，在角度調(diào)節(jié) 時，轉(zhuǎn)動平面傾角調(diào)節(jié)手柄10，帶動偏心輪11轉(zhuǎn)動，推動平面工作臺1繞銷軸4轉(zhuǎn)動，以調(diào) 節(jié)其與基準平面之間的夾角。所述銷軸4，用于連接平面工作臺1和平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2，并保證平面工 作臺1能夠繞銷軸4自由轉(zhuǎn)動。所述滑塊5具有下斜面，平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2安裝于其上，在平面中心高度 調(diào)節(jié)裝置6的滑塊作用下，沿導軌7移動，并推動平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2移動，以改變 平面工作臺1的中心與基準平面之間的距離。所述的平面中心高度調(diào)節(jié)裝置6，主要用于調(diào)節(jié)平面工作臺1的中心與基準平面 之間的距離。它主要由滑塊13、螺桿14、蝸輪15、蝸桿16、調(diào)節(jié)手柄17組成。調(diào)節(jié)手柄17 具有同軸的蝸桿16，蝸桿16與渦輪15嚙合，渦輪15與螺桿14同軸，螺桿14上螺設有具有 上斜面的滑塊13。滑塊13的上斜面與滑塊5的下斜面配合。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄17，通過蝸桿 16、蝸輪15將運動傳遞到螺桿14，螺桿14推動滑塊13實現(xiàn)橫向移動，滑塊13推動滑塊5 向上移動，從而平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件2向上移動，從而改變平面工作臺1中心與基準平 面之間的距離。所述的導軌7，起導向作用，保證平面工作臺1沿基準平面法向移動。所述的平面高度調(diào)節(jié)基礎支承件8，起支承作用，用于安裝和支承其他零部件，并 以其底面作為基準平面。如圖4-1、圖4-2所示的本實用新型的實際應用，被加工零件為汽輪機中壓3級動
5葉片100，加工葉片上葉片根部的開口槽，該開口槽的底面處于復雜空間斜面之上，斜面相 對于基準平面(葉片中心徑向面)的夾角α = 10°，β =2.37°。 通過平面空間位置變化裝置118調(diào)節(jié)平面工作臺與基準平面的夾角β =2.37°， 通過平面空間位置變化裝置1119調(diào)節(jié)平面工作臺與基準平面的夾角α =10°，并保證基 準平面與平面工作臺中心高度H。從而保證開口槽所處斜面與機床工作臺平行，使工件與刀 具處于正確相對位置，并保證開口槽的深度。
權利要求平面空間位置變換裝置，其特征在于包括平面工作臺，平面工作臺鉸接于平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件，平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件內(nèi)設有平面傾角調(diào)節(jié)裝置，平面工作臺與平面傾角調(diào)節(jié)裝置相連接，平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件下端固設有具有下斜面的滑塊，滑塊嵌設于平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上所設的豎直導軌中，于平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上設有平面中心高度調(diào)節(jié)裝置，滑塊與平面中心高度調(diào)節(jié)裝置相連接；所述平面傾角調(diào)節(jié)裝置是樞設在平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件上的偏心輪，平面工作臺架設于所述偏心輪上；所述平面中心高度調(diào)節(jié)裝置是設在平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上的橫向螺桿，螺桿上穿設有具有上斜面的滑塊，該滑塊的上斜面與平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件下端固設有的滑塊的下斜面配合。
專利摘要本實用新型提供一種平面空間位置變換裝置，其特征在于包括平面工作臺，平面工作臺鉸接于平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件，平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件內(nèi)設有平面傾角調(diào)節(jié)裝置，平面工作臺與平面傾角調(diào)節(jié)裝置相連接，平面傾角調(diào)節(jié)基礎支承件下端固設有具有下斜面的滑塊，滑塊嵌設于平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上所設的豎直導軌中，于平面高度調(diào)節(jié)基礎支撐件上設有平面中心高度調(diào)節(jié)裝置，滑塊與平面中心高度調(diào)節(jié)裝置相連接。本實用新型可以實現(xiàn)平面空間變換，從而保證被加工表面與機床工作臺、刀具之間保持正確的位置關系，從而實現(xiàn)任意空間斜面上復雜形狀的銑削加工。
文檔編號B23Q1/25GK201744855SQ201020289349
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權日2010年8月12日
發(fā)明者劉建文 申請人:四川省自貢市海川實業(yè)有限公司