本發(fā)明涉及大型或超大型零件加工領(lǐng)域，尤其是一種大型原位可重構(gòu)數(shù)字加工及球體工件加工裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前，在重型制造業(yè)，一些結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的大型工件或是超大型工件，由于受到機(jī)床自身結(jié)構(gòu)和行程的限制，則沒有適宜的超大型機(jī)床進(jìn)行精密加工，只能是研制專用加工設(shè)備，不斷移動(dòng)加工設(shè)備切削，產(chǎn)生了多個(gè)制造基準(zhǔn)，使得制造方法復(fù)雜、制造精度難以保證，或?qū)υO(shè)備提出苛刻要求、需要多次重復(fù)性安裝定位、誤差大、勞動(dòng)強(qiáng)度大等諸多問題。因此，對(duì)重大裝備在裝配現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原位數(shù)字化智能制造系統(tǒng)的構(gòu)建，并實(shí)現(xiàn)大范圍原位高精度自動(dòng)化加工是非常迫切和必要的。

如申請(qǐng)?zhí)枮?01210186637.5的專利文獻(xiàn)公開了一種大型回轉(zhuǎn)體精密加工機(jī)床及利用其進(jìn)行精密加工的方法，其在外輪廓和內(nèi)輪廓加工軸頭上分別安裝位移傳感器，用于對(duì)回轉(zhuǎn)體的內(nèi)輪廓和外輪廓的輪廓檢測(cè)，通過對(duì)回轉(zhuǎn)體輪廓與標(biāo)準(zhǔn)輪廓實(shí)時(shí)檢測(cè)和比較，確定加工誤差從而控制刀具進(jìn)給量實(shí)現(xiàn)緊密加工。這種方式能夠?qū)我患庸c(diǎn)位進(jìn)行精確加工，但是無法保證多點(diǎn)位的整體精確加工。一個(gè)點(diǎn)位加工完成后，當(dāng)加工軸頭運(yùn)動(dòng)到下一加工點(diǎn)位時(shí)，其加工基準(zhǔn)就會(huì)隨著加工軸頭的移動(dòng)而變化，從而產(chǎn)生出多個(gè)加工基準(zhǔn)，難以保證總體上各個(gè)加工點(diǎn)位的精確度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大型多加工點(diǎn)位工件原位可重構(gòu)數(shù)字加工方法，滿足不同大型或超大型零件的高精度原位加工。

本發(fā)明公開的大型多加工點(diǎn)位工件原位可重構(gòu)數(shù)字加工方法，包括以下步驟：

a、將工件裝卡于用于裝卡工件并輔助工件移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)的輔助裝卡機(jī)構(gòu)上，將并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于用于輔助并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，保證通過輔助裝卡機(jī)構(gòu)和輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)整使并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)可到達(dá)所有的加工點(diǎn)位；

b、根據(jù)工件位置和形態(tài)以及并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝位置設(shè)置數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)，確保數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)ぜ筒⒙?lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

c、數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)，建立工件坐標(biāo)系，同時(shí)數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)對(duì)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，建立加工坐標(biāo)系，將工件坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)重合；

d、調(diào)整工件位置，并移動(dòng)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)至工件的一個(gè)加工點(diǎn)位，通過數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)工件和并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)到位的準(zhǔn)確性，確定到位準(zhǔn)確后開始加工；

e、當(dāng)一個(gè)點(diǎn)位加工完成后，再通過調(diào)整工件或者調(diào)整并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)使并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)下一個(gè)加工點(diǎn)位，進(jìn)行下一點(diǎn)位的加工，同時(shí)通過數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)到位的準(zhǔn)確性；

f、重復(fù)進(jìn)行e步驟，直至工件所有加工點(diǎn)位加工完成。

本發(fā)明還提供一種大型多加工點(diǎn)位球體工件加工裝置，其包括加工作業(yè)臺(tái)、可轉(zhuǎn)動(dòng)的裝卡機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、并聯(lián)機(jī)床、機(jī)床安裝平臺(tái)、弧形導(dǎo)軌和數(shù)字測(cè)量儀器；

所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的裝卡機(jī)構(gòu)安裝于加工作業(yè)臺(tái)兩側(cè)，所述支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置于球體工件的底部；

所述弧形導(dǎo)軌沿球體工件的外輪廓線布置，所述機(jī)床安裝平臺(tái)設(shè)置于弧形導(dǎo)軌上并可沿弧形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，所述并聯(lián)機(jī)床設(shè)置于機(jī)床安裝平臺(tái)上；

所述數(shù)字測(cè)量儀器安裝于加工作業(yè)臺(tái)上用于監(jiān)測(cè)校驗(yàn)工件和并聯(lián)機(jī)床的位置，所述數(shù)字測(cè)量儀器與并聯(lián)機(jī)床相互通信連接。

優(yōu)選地，所述支撐機(jī)構(gòu)包括支撐支座、可調(diào)墊、第一壓板和焊塊，所述焊塊焊接于球體工件上，所述可調(diào)墊設(shè)置于支撐支座上并且與焊塊位置相對(duì)應(yīng)，所述焊塊下部設(shè)置有凸沿，所述第一壓板壓在凸沿上對(duì)球體工件進(jìn)行固定。

優(yōu)選地，所述支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置于球體工件的中軸線兩側(cè)。

優(yōu)選地，沿弧形導(dǎo)軌布置有齒條，所述機(jī)床安裝平臺(tái)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床安裝平臺(tái)(5)運(yùn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述第一電機(jī)連接有齒輪，所述齒輪與齒條相嚙合。

優(yōu)選地，所述裝卡機(jī)構(gòu)包括底座、旋轉(zhuǎn)支座、軸承、芯軸和第二壓板，所述底座安裝于加工作業(yè)臺(tái)上，所述旋轉(zhuǎn)支座設(shè)置于底座上，所述芯軸通過軸承安裝于旋轉(zhuǎn)支座內(nèi)，所述芯軸內(nèi)端設(shè)置有凸緣，所述凸緣與第二壓板相連接將工件的連接部夾持固定。

優(yōu)選地，至少一個(gè)裝卡機(jī)構(gòu)上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)、蝸桿和蝸輪，所述蝸輪同軸設(shè)置于芯軸上，所述第二電機(jī)與蝸桿傳動(dòng)連接，所述蝸桿和蝸輪相嚙合。

優(yōu)選地，所述裝卡機(jī)構(gòu)兩側(cè)設(shè)置有吊耳。

優(yōu)選地，所述的大型多加工點(diǎn)位球體工件加工裝置設(shè)置有三個(gè)數(shù)字測(cè)量儀器，其中兩個(gè)數(shù)字測(cè)量儀器分別設(shè)置于弧形導(dǎo)軌兩端，另一個(gè)數(shù)字測(cè)量儀器設(shè)置于加工作業(yè)臺(tái)遠(yuǎn)離弧形導(dǎo)軌一側(cè)的高臺(tái)上。

優(yōu)選地，所述加工作業(yè)臺(tái)內(nèi)設(shè)置有用于安置球體工件的安置坑，所述裝卡機(jī)構(gòu)設(shè)置于安置坑兩側(cè)，所述支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置于安置坑底部。

優(yōu)選地，所述數(shù)字測(cè)量儀器為激光跟蹤測(cè)量儀

本發(fā)明還公開了一種大型球體工件多點(diǎn)位開孔方法，采用上述的大型多加工點(diǎn)位球體工件加工裝置；

該大型球體工件多點(diǎn)位開孔方法包括如下步驟：

a、將球體工件裝卡在兩側(cè)的裝卡機(jī)構(gòu)之間，保證兩側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的裝卡機(jī)構(gòu)的連線穿過球體工件的球心；

b、采用數(shù)字測(cè)量儀器對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)，建立工件坐標(biāo)系，同時(shí)數(shù)字測(cè)量儀器對(duì)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，建立加工坐標(biāo)系，將工件坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)重合；

c、轉(zhuǎn)動(dòng)球體工件使至少一個(gè)開孔點(diǎn)位轉(zhuǎn)動(dòng)至并聯(lián)機(jī)床一側(cè)的加工區(qū)域內(nèi)，數(shù)字測(cè)量儀器檢測(cè)并校驗(yàn)球體工件到位的準(zhǔn)確性，確定到位準(zhǔn)確后，利用支撐機(jī)構(gòu)對(duì)球體進(jìn)行支撐；

d、移動(dòng)并聯(lián)機(jī)床至其中一個(gè)開孔點(diǎn)位，數(shù)字測(cè)量儀器對(duì)并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行檢測(cè)和校驗(yàn)保證到位的準(zhǔn)確性，確定到位準(zhǔn)確后開始開孔加工；

e、當(dāng)一個(gè)點(diǎn)位加工完成后，移動(dòng)并聯(lián)機(jī)床至位于同一水平面的下一點(diǎn)位進(jìn)行加工，數(shù)字測(cè)量儀器實(shí)時(shí)檢測(cè)和校驗(yàn)移動(dòng)并聯(lián)機(jī)床的位置；

f、當(dāng)加工區(qū)域內(nèi)的所有開孔點(diǎn)位均加工完成后，取消支撐機(jī)構(gòu)對(duì)球體工件的支撐，重復(fù)c、d、e步驟，直至完成整個(gè)球體工件的開孔。

本發(fā)明的有益效果是：該大型原位可重構(gòu)數(shù)字加工裝置針對(duì)不同大型加工工件，通過并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行裝置、輔助移動(dòng)裝置、輔助裝卡裝置、大范圍的數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)，構(gòu)建原位加工系統(tǒng)，保證切削刀具可以達(dá)到所有加工點(diǎn)位，通過數(shù)控系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)字集成，實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)加工對(duì)象的工件坐標(biāo)系與加工坐標(biāo)系統(tǒng)一，形成重大裝備原位數(shù)字化制造系統(tǒng)，滿足不同大型或超大型零件的高精度原位加工。

附圖說明

圖1是大型球體工件加工裝置的立體示意圖；

圖2是大型球體工件加工裝置的平面示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是圖2的側(cè)視圖；

圖5是機(jī)床安裝平臺(tái)和弧形導(dǎo)軌的放大圖；

圖6是支撐機(jī)構(gòu)的放大圖；

圖7是裝卡機(jī)構(gòu)的內(nèi)部示意圖；

圖8是含有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝卡機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖9是圖8的俯視圖；

圖10是圖8的側(cè)視圖。

附圖標(biāo)記：加工作業(yè)臺(tái)1，裝卡機(jī)構(gòu)2，底座201，旋轉(zhuǎn)支座202，軸承203，芯軸204，第二壓板205，凸緣206，第二電機(jī)207，蝸桿208，蝸輪209，吊耳210，支撐機(jī)構(gòu)3，支撐支座301，可調(diào)墊302，第一壓板303，焊塊304，并聯(lián)機(jī)床4，機(jī)床安裝平臺(tái)5，第一電機(jī)501，齒輪502，齒條503，弧形導(dǎo)軌6，數(shù)字測(cè)量儀器7，球體工件8，安置坑9。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開大型多加工點(diǎn)位工件原位可重構(gòu)數(shù)字加工方法，采用的設(shè)備包括：

并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于對(duì)工件進(jìn)行加工；

輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于輔助并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)；

輔助裝卡機(jī)構(gòu)，用于裝卡工件并輔助工件移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)；

數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)并校驗(yàn)工件和并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置。

其加工步驟如下：

a、將工件裝卡于用于裝卡工件并輔助工件移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)的輔助裝卡機(jī)構(gòu)上，將并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于用于輔助并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，保證通過輔助裝卡機(jī)構(gòu)和輔助移動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)整使并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)可到達(dá)所有的加工點(diǎn)位；

b、根據(jù)工件位置和形態(tài)以及并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝位置設(shè)置數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)，確保數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)ぜ筒⒙?lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

c、數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)，建立工件坐標(biāo)系，同時(shí)數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)對(duì)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，建立加工坐標(biāo)系，將工件坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)重合；

d、調(diào)整工件位置，并移動(dòng)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)至工件的一個(gè)加工點(diǎn)位，通過數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)工件和并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)到位的準(zhǔn)確性，確定到位準(zhǔn)確后開始加工；

e、當(dāng)一個(gè)點(diǎn)位加工完成后，再通過調(diào)整工件或者調(diào)整并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)使并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)下一個(gè)加工點(diǎn)位，進(jìn)行下一點(diǎn)位的加工，同時(shí)通過數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)到位的準(zhǔn)確性；

f、重復(fù)進(jìn)行e步驟，直至工件所有加工點(diǎn)位加工完成。

不同于現(xiàn)有技術(shù)中，每移動(dòng)一次加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的加工基準(zhǔn)，本發(fā)明的并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)所有的加工均是在同一坐標(biāo)系下完成的，從而統(tǒng)一了加工基準(zhǔn)，保證了各個(gè)加工點(diǎn)位的布局的準(zhǔn)確性，并且在加工的同時(shí)，數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)對(duì)工件和并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步確保了加工的精確度。

在此大型多加工點(diǎn)位工件原位可重構(gòu)數(shù)字加工方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)大型球體的加工，開發(fā)出了大型多加工點(diǎn)位球體工件加工裝置

針對(duì)球體工件8的結(jié)構(gòu)，此大型球體工件加工裝置，包括用于安置工件和各類設(shè)備的加工作業(yè)臺(tái)1、可轉(zhuǎn)動(dòng)的裝卡機(jī)構(gòu)2用以裝卡工件并可使其轉(zhuǎn)動(dòng)、支撐機(jī)構(gòu)3、并聯(lián)機(jī)床4、機(jī)床安裝平臺(tái)5、弧形導(dǎo)軌6和數(shù)字測(cè)量儀器7；

所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的裝卡機(jī)構(gòu)2安裝于加工作業(yè)臺(tái)1兩側(cè)并且位于球體工件8的中軸線上，使得球體工件8可以繞其中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述支撐機(jī)構(gòu)3設(shè)置于球體工件8的底部用以支撐并穩(wěn)定工件；

所述弧形導(dǎo)軌6沿球體工件8的外輪廓線布置，因?yàn)楣ぜ抢@中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此，可使弧形導(dǎo)軌6與工件的距離始終保持一致，所述機(jī)床安裝平臺(tái)5設(shè)置于弧形導(dǎo)軌6上并可沿弧形導(dǎo)軌6運(yùn)動(dòng)，所述并聯(lián)機(jī)床4設(shè)置于機(jī)床安裝平臺(tái)5上，并聯(lián)機(jī)床4沿弧形導(dǎo)軌6運(yùn)動(dòng)結(jié)合工件的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使并聯(lián)機(jī)床4到達(dá)工件的所有位置；所述數(shù)字測(cè)量儀器7安裝于加工作業(yè)臺(tái)1上用于監(jiān)測(cè)校驗(yàn)工件和并聯(lián)機(jī)床4的位置。

因?yàn)樗庸さ氖谴笮凸ぜ?，為了便于工件的安置固定，所述加工作業(yè)臺(tái)1內(nèi)設(shè)置有用于安置球體工件8的安置坑9，所述裝卡機(jī)構(gòu)2設(shè)置于安置坑9兩側(cè)，所述支撐機(jī)構(gòu)3設(shè)置于安置坑9底部。球體工件不同于回轉(zhuǎn)體工件，回轉(zhuǎn)體工件可以直接采用托輥支撐并使其轉(zhuǎn)動(dòng)，而球體工件顯然無法采用托輥支撐，因此，本發(fā)明采用裝卡機(jī)構(gòu)結(jié)合支撐機(jī)構(gòu)，對(duì)球體進(jìn)行調(diào)整和支撐固定。

并聯(lián)機(jī)床4沿弧形導(dǎo)軌6運(yùn)動(dòng)，具體而言，可以采用驅(qū)動(dòng)輪與導(dǎo)軌相配合、在導(dǎo)軌兩端設(shè)置牽引機(jī)構(gòu)等方式實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)床4的移動(dòng)，而作為優(yōu)選方式，沿弧形導(dǎo)軌6布置有齒條503，所述機(jī)床安裝平臺(tái)5設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床安裝平臺(tái)5運(yùn)動(dòng)的第一電機(jī)501，所述第一電機(jī)501連接有齒輪502，所述齒輪502與齒條503相嚙合。弧形導(dǎo)軌6是沿球體外輪廓線布置的，因此齒條503的形狀也是一致的。第一電機(jī)501帶動(dòng)齒輪502轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒輪502沿齒條503運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使并聯(lián)機(jī)床4沿球體外輪廓線運(yùn)動(dòng)，完成球體半個(gè)周面的加工。以齒輪502齒條503配合的驅(qū)動(dòng)方式，不但定位準(zhǔn)確且具有一定的自鎖功能，可以保證并聯(lián)機(jī)床4到位后的穩(wěn)定性。通常在第一電機(jī)501和齒輪502之間還要設(shè)置減速機(jī)，以匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩。為保證到位準(zhǔn)確，第一電機(jī)501通常采用伺服電機(jī)。

工件繞中軸線旋轉(zhuǎn)，當(dāng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，受裝卡機(jī)構(gòu)2限制，沿中軸線方向的穩(wěn)定性高，而垂直于中軸線方向的穩(wěn)定性差，因此所述支撐機(jī)構(gòu)3設(shè)置于球體工件8的中軸線兩側(cè)。當(dāng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，通過支撐機(jī)構(gòu)3對(duì)工件進(jìn)行支撐并可起到固定作用，防止工件意外轉(zhuǎn)動(dòng)。所述支撐機(jī)構(gòu)3可以采用常用的頂升機(jī)構(gòu)，側(cè)向伸縮機(jī)構(gòu)等等，但作為優(yōu)選方式，所述支撐機(jī)構(gòu)3包括支撐支座301、可調(diào)墊302、第一壓板303和焊塊304，所述焊塊304焊接于球體工件8上，所述可調(diào)墊302設(shè)置于支撐支座301上并且與焊塊304位置相對(duì)應(yīng)，所述焊塊304下部設(shè)置有凸沿，所述第一壓板303壓在凸沿上對(duì)球體工件8進(jìn)行固定。因?yàn)楹芏喙ぜ谋砻鏋榛∶?，直接支撐的話難以保證穩(wěn)定，因此，在工件上焊接焊塊304，焊塊304底部通常可采用平面，使焊塊304與可調(diào)墊302可以穩(wěn)定接觸，當(dāng)然焊塊304也可采用其他穩(wěn)定性高的形狀。焊塊304要根據(jù)加工設(shè)計(jì)預(yù)先焊接在工件上，保證工件轉(zhuǎn)動(dòng)到焊塊304與可調(diào)墊302正對(duì)時(shí)，工件8的加工面正好轉(zhuǎn)動(dòng)到與并聯(lián)機(jī)床4相對(duì)應(yīng)。當(dāng)工件8轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，調(diào)節(jié)可調(diào)墊302使其頂住焊塊304，再采用第一壓板303將焊塊304壓住，從而有效地防止工件8在并聯(lián)機(jī)床4作業(yè)時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

裝卡機(jī)構(gòu)2用于裝卡工件8，并使其繞中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，裝卡機(jī)構(gòu)2的具體結(jié)構(gòu)可參照現(xiàn)有的各類大型工件8的裝卡方式，本發(fā)明優(yōu)選采用的裝卡機(jī)構(gòu)2包括底座201、旋轉(zhuǎn)支座202、軸承203、芯軸204和第二壓板205，所述底座201安裝于加工作業(yè)臺(tái)1上，所述旋轉(zhuǎn)支座202設(shè)置于底座201上，所述芯軸204通過軸承203安裝于旋轉(zhuǎn)支座202內(nèi)，所述芯軸204內(nèi)端設(shè)置有凸緣206，所述凸緣206與第二壓板205相連接將工件8的連接部夾持固定。凸緣206與第二壓板205可以直接夾持于工件8上，若工件8難以直接夾持，則可在工件8上另外焊接夾持部，以便于夾持。為了保證工件8在中軸線方向的穩(wěn)定性，軸承203優(yōu)選采用推力調(diào)心滾子軸承。

軸承203與芯軸204相配合可以實(shí)現(xiàn)工件8的轉(zhuǎn)動(dòng)，工件8可以采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，亦可采用人力轉(zhuǎn)動(dòng)。為節(jié)省人力，至少一個(gè)裝卡機(jī)構(gòu)2上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)207、蝸桿208和蝸輪209，所述蝸輪209同軸設(shè)置于芯軸204上，所述第二電機(jī)207與蝸桿208傳動(dòng)連接，所述蝸桿208和蝸輪209相嚙合。第二電機(jī)207驅(qū)動(dòng)蝸桿208轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿208驅(qū)動(dòng)蝸輪209轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪209連接于芯軸204上帶動(dòng)芯軸204轉(zhuǎn)動(dòng)，芯軸204與工件8固定在一起，從而實(shí)現(xiàn)工件8的轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，在第二電機(jī)207與蝸桿208之間一般也需要設(shè)置減速機(jī)。

為了方便工件8的吊裝，所述裝卡機(jī)構(gòu)2兩側(cè)設(shè)置有吊耳210。如此需要先將裝卡機(jī)構(gòu)2連接于工件8上，再吊裝至加工作業(yè)臺(tái)1進(jìn)行安裝。此外，若設(shè)置有吊耳210還可利用吊耳210實(shí)現(xiàn)工件8的翻轉(zhuǎn)。

數(shù)字測(cè)量儀器7主要用于監(jiān)測(cè)并校驗(yàn)并聯(lián)機(jī)床4和工件8的位置，采用市售的可測(cè)量距離和方位的數(shù)字測(cè)量儀器7即可，而優(yōu)選采用激光跟蹤測(cè)量儀，是工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)中一種高精度的大尺寸測(cè)量系統(tǒng)，它集合了激光干涉測(cè)距技術(shù)、光電探測(cè)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算理論等各種先進(jìn)技術(shù)，對(duì)空間運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤并實(shí)時(shí)測(cè)量目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)。它具有高精度、高效率、實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量、安裝快捷、操作簡便等特點(diǎn)，適合于大尺寸工件配裝測(cè)量。數(shù)字測(cè)量儀器7設(shè)置位置必須要使其能夠監(jiān)測(cè)到所有加工點(diǎn)位，例如，因加工作業(yè)都是在弧形導(dǎo)軌6側(cè)進(jìn)行，因此可將其設(shè)置于弧形導(dǎo)軌6側(cè)的上方。但為了全面監(jiān)測(cè)且準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)，該大型球體工件加工裝置設(shè)置有三個(gè)數(shù)字測(cè)量儀器7，其中兩個(gè)數(shù)字測(cè)量儀器7分別設(shè)置于弧形導(dǎo)軌6兩端，用以監(jiān)測(cè)并聯(lián)機(jī)床4的運(yùn)動(dòng)和作業(yè)，另一個(gè)數(shù)字測(cè)量儀器7設(shè)置于加工作業(yè)臺(tái)1遠(yuǎn)離弧形導(dǎo)軌6一側(cè)的高臺(tái)上，用以監(jiān)測(cè)工件8的轉(zhuǎn)動(dòng)。

具體在采用上述大型多加工點(diǎn)位球體工件加工裝置的加工步驟如下：

a、將球體工件裝卡在兩側(cè)的裝卡機(jī)構(gòu)2之間，保證兩側(cè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的裝卡機(jī)構(gòu)2的連線穿過球體工件的球心；

b、采用數(shù)字測(cè)量儀器7對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)，建立工件坐標(biāo)系，同時(shí)數(shù)字測(cè)量儀器7對(duì)并聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)控加工執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，建立加工坐標(biāo)系，將工件坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)重合；

c、轉(zhuǎn)動(dòng)球體工件使至少一個(gè)開孔點(diǎn)位轉(zhuǎn)動(dòng)至并聯(lián)機(jī)床4一側(cè)的加工區(qū)域內(nèi)，數(shù)字測(cè)量儀器7檢測(cè)并校驗(yàn)球體工件到位的準(zhǔn)確性，確定到位準(zhǔn)確后，利用支撐機(jī)構(gòu)3對(duì)球體進(jìn)行支撐；

d、移動(dòng)并聯(lián)機(jī)床4至其中一個(gè)開孔點(diǎn)位，數(shù)字測(cè)量儀器7對(duì)并聯(lián)機(jī)床4進(jìn)行檢測(cè)和校驗(yàn)保證到位的準(zhǔn)確性，確定到位準(zhǔn)確后開始開孔加工；

e、當(dāng)一個(gè)點(diǎn)位加工完成后，移動(dòng)并聯(lián)機(jī)床4至位于同一水平面的下一點(diǎn)位進(jìn)行加工，數(shù)字測(cè)量儀器7實(shí)時(shí)檢測(cè)和校驗(yàn)移動(dòng)并聯(lián)機(jī)床4的位置；

f、當(dāng)加工區(qū)域內(nèi)的所有開孔點(diǎn)位均加工完成后，取消支撐機(jī)構(gòu)3對(duì)球體工件的支撐，重復(fù)c、d、e步驟，直至完成整個(gè)球體工件的開孔。