本發(fā)明涉及機(jī)械加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種異形曲面高速進(jìn)給加工機(jī)床。

背景技術(shù)：

數(shù)控機(jī)床是裝備了計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床，由數(shù)控加工程序、輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、輔助控制裝置、檢測(cè)反饋裝置和機(jī)床本體等部分組成。其加工特點(diǎn)為：1)自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低；2)加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定；3)對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)能力強(qiáng)；4)生產(chǎn)率高；5)良好的經(jīng)濟(jì)效益；6)有利于生產(chǎn)管理的信息化。機(jī)械特點(diǎn)為：1)傳動(dòng)鏈短，進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)；2)剛性高，適合于高精度工件的加工。

在現(xiàn)有技術(shù)中，常見(jiàn)的加工方式為車削和銑削加工。在常規(guī)的車削加工中，工件固定于回轉(zhuǎn)主軸中心上按一定速度旋轉(zhuǎn)，刀具隨x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(垂直于回轉(zhuǎn)主軸軸線方向)和z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(平行于回轉(zhuǎn)主軸軸線方向)的傳動(dòng)作有規(guī)律的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)，刀具與工件為線接觸，加工效率高，表面光潔度好，但是基于以上結(jié)構(gòu)和加工工藝，只能加工橫截面為圓的規(guī)則零件，無(wú)法實(shí)現(xiàn)異形曲面零件的車削加工。銑削加工為三軸或多軸聯(lián)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜表面的加工，但是由于刀具與工件表面為點(diǎn)接觸，加工效率低，表面光潔度非常依賴機(jī)床的配置，成本很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種異形曲面高速進(jìn)給加工機(jī)床,能實(shí)現(xiàn)對(duì)異形曲面的高速高效的加工。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種異形曲面高速進(jìn)給加工機(jī)床，包括床身、電控系統(tǒng)、氣液系統(tǒng)和冷卻裝置，所述床身上設(shè)有進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工裝夾具和與所述工裝夾具相連的回轉(zhuǎn)主軸部件，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)上設(shè)有進(jìn)給直線電機(jī)模組，所述進(jìn)給直線電機(jī)模組上設(shè)有加工刀具。

具體地，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)用于進(jìn)給直線電機(jī)模組的x向和z向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，將進(jìn)給直線電機(jī)模組帶到相應(yīng)的加工位，也即將設(shè)置在進(jìn)給直線電機(jī)模組上的加工刀具帶到相應(yīng)的加工位；進(jìn)一步的，為了滿足異形曲面的工件的加工要求，進(jìn)給直線電機(jī)模組能帶動(dòng)加工刀具在與工件軸線垂直的方向進(jìn)行高頻率的微動(dòng)進(jìn)給以滿足工件表面不同位置的加工需求，也即對(duì)異形曲面工件的表面輪廓進(jìn)行加工。電控系統(tǒng)用于控制機(jī)床的各類電氣元件及相關(guān)傳感器；回轉(zhuǎn)主軸部件用于支撐和帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與進(jìn)給直線電機(jī)模組的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)異形曲面工件的車削加工。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)給直線電機(jī)模組包括直線電機(jī)、滑板和設(shè)于所述滑板兩側(cè)的滾動(dòng)線軌，所述滾動(dòng)線軌關(guān)于所述滑板對(duì)稱設(shè)置，所述滑板與所述直線電機(jī)的動(dòng)子相連，所述滑板上設(shè)有刀座，所述加工刀具設(shè)于所述刀座上。

具體地，進(jìn)給直線電機(jī)模組能實(shí)現(xiàn)高頻率的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給直線電機(jī)模組內(nèi)部設(shè)有防水密封裝置，防水密封裝置具有耐油、耐腐蝕和耐高溫性能。加工刀具與刀座可拆卸連接，以實(shí)現(xiàn)刀座安裝不同的加工刀具。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑板進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)加工刀具的微動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。滾動(dòng)線軌作為滑板運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向限位件保證滑板的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。也可選擇音圈電機(jī)代替直線電機(jī)作為滑板的驅(qū)動(dòng)裝置。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)給直線電機(jī)模組還包括全閉環(huán)光柵定位裝置、限位檢測(cè)機(jī)構(gòu)和軸向鎖緊機(jī)構(gòu)，所述限位檢測(cè)機(jī)構(gòu)與所述電控系統(tǒng)信號(hào)連接，所述軸向鎖緊機(jī)構(gòu)位于所述滑板遠(yuǎn)離所述刀座的一端。

具體地，全閉環(huán)光柵定位裝置能夠精確讀取滑板也即加工刀具的位移數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信號(hào)反饋給電控系統(tǒng)，以便電控系統(tǒng)控制直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)；利用高頻直線電機(jī)配合全閉環(huán)光柵定位裝置控制滑板帶動(dòng)加工刀具具有高加速度、直線電機(jī)的響應(yīng)快、無(wú)反向間隙、定位精確及保證異形曲面工件的輪廓精度和一致性。進(jìn)一步的，為了防止高頻率的直線電機(jī)的動(dòng)子下墜及撞車事故的發(fā)生設(shè)置用于檢測(cè)高頻率直線電機(jī)的動(dòng)子的位置的限位檢測(cè)機(jī)構(gòu)，當(dāng)高頻率直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)到非正常位置時(shí)啟動(dòng)軸向鎖緊機(jī)構(gòu)將高頻率直線電機(jī)的動(dòng)子鎖緊限位，或者啟動(dòng)軸向鎖緊機(jī)構(gòu)將滑板鎖緊限位。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一導(dǎo)軌，所述x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二導(dǎo)軌，所述z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)與所述x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)之間設(shè)有第一托板，所述x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)與所述第一托板固定連接，所述第一托板遠(yuǎn)離所述x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的一側(cè)與所述第一導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述第一托板傳動(dòng)連接，所述x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的軸線與所述進(jìn)給直線電機(jī)模組的軸線平行，所述x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)與所述進(jìn)給直線電機(jī)模組之間設(shè)有第二托板，所述進(jìn)給直線電機(jī)模組與所述第二托板固定連接，所述第二托板與所述第二導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述第二托板傳動(dòng)連接。

具體地，x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)和z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為伺服電機(jī)。x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)螺紋螺桿等傳動(dòng)方式帶動(dòng)第二托板沿著垂直于于機(jī)床主軸的方向運(yùn)動(dòng)，與第二托板固定連接的進(jìn)給直線電機(jī)模組與第二托板做同步運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)滿足不同直徑尺寸的工件的加工需求。z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)螺紋螺桿等傳動(dòng)方式帶動(dòng)第一托板沿著平行于機(jī)床主軸的方向運(yùn)動(dòng)，與第一托板固定連接的x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)與第一托板做同步運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)從加工的初始位運(yùn)動(dòng)到加工的結(jié)束位。

作為優(yōu)選，所述床身為傾斜結(jié)構(gòu)，所述床身的材質(zhì)為樹(shù)脂砂鑄鐵或大理石。具有消除軸向間隙、加工穩(wěn)定、便于排鐵屑等優(yōu)勢(shì)。

作為優(yōu)選，所述回轉(zhuǎn)主軸部件包括回轉(zhuǎn)主軸和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述回轉(zhuǎn)主軸與所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間設(shè)有第一傳動(dòng)帶，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為伺服電機(jī)，所述回轉(zhuǎn)主軸的軸線與所述進(jìn)給直線電機(jī)模組運(yùn)動(dòng)方向垂直。

具體地，電控系統(tǒng)通過(guò)控制回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制回轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)的角度、轉(zhuǎn)速，電控系統(tǒng)同步控制高頻進(jìn)給直線電機(jī)的進(jìn)給量和進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)異形曲面工件的車削加工。

作為優(yōu)選，所述床身上還設(shè)有尾座頂緊機(jī)構(gòu)，所述尾座頂緊機(jī)構(gòu)上設(shè)有可伸縮的套筒，所述尾座頂緊機(jī)構(gòu)的軸線與所述回轉(zhuǎn)主軸的軸線共線。套筒的伸縮以實(shí)現(xiàn)將工件夾持固定在回轉(zhuǎn)主軸與尾座頂緊機(jī)構(gòu)之間。

作為優(yōu)選，還包括回轉(zhuǎn)主軸編碼器，所述回轉(zhuǎn)主軸編碼器與所述回轉(zhuǎn)主軸之間設(shè)有第二傳動(dòng)帶，所述回轉(zhuǎn)主軸編碼器與所述電控系統(tǒng)信號(hào)連接。

進(jìn)一步的，設(shè)置回轉(zhuǎn)主軸編碼器，回轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)第二傳動(dòng)帶帶動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸編碼器同步轉(zhuǎn)動(dòng)(回轉(zhuǎn)主軸編碼器上的轉(zhuǎn)軸的尺寸與回轉(zhuǎn)主軸上的轉(zhuǎn)軸的尺寸相同)，回轉(zhuǎn)主軸編碼器將回轉(zhuǎn)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度及速度信號(hào)輸送給電控系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述滑板為鋁合金材質(zhì)，所述滾動(dòng)線軌為滾柱線軌。具體地，滑板采用高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)制成，滾動(dòng)線軌采用高精度重預(yù)壓滾柱線軌。

作為優(yōu)選，所述直線電機(jī)的最大加速度大于兩倍重力加速度。

本發(fā)明的有益效果：進(jìn)給機(jī)構(gòu)用于進(jìn)給直線電機(jī)模組的x向和z向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，將進(jìn)給直線電機(jī)模組帶到相應(yīng)的加工位，也即將設(shè)置在進(jìn)給直線電機(jī)模組上的加工刀具帶到相應(yīng)的加工位；進(jìn)一步的，進(jìn)給直線電機(jī)模組能帶動(dòng)加工刀具在與工件軸線垂直的方向進(jìn)行高頻率的微動(dòng)進(jìn)給以滿足工件表面不同位置的加工需求，回轉(zhuǎn)主軸部件用于支撐和帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)的加工刀具聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)異形曲面工件的車削加工。

附圖說(shuō)明

下面對(duì)本說(shuō)明書(shū)各附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作出簡(jiǎn)要的說(shuō)明介紹。應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是進(jìn)給直線電機(jī)模組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是進(jìn)給直線電機(jī)模組沿長(zhǎng)軸方向的剖視圖；

圖4是進(jìn)給直線電機(jī)模組沿短軸方向的剖視圖；

圖5是本發(fā)明機(jī)床的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明機(jī)床的側(cè)視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：

1、床身；2、工件；3、工裝夾具；4、回轉(zhuǎn)主軸；5、加工刀具；6、進(jìn)給直線電機(jī)模組；7、尾座頂緊機(jī)構(gòu)；8、z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)；9、x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)；10、z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)；11、x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)；12、滾動(dòng)線軌；13、直線電機(jī)；14、滑板；15、回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；1501、第一傳動(dòng)帶；16、軸向鎖緊機(jī)構(gòu)；17、限位檢測(cè)機(jī)構(gòu)；18、全閉環(huán)光柵定位裝置；19、刀座；20、第一導(dǎo)軌；21、第二導(dǎo)軌；22、第一托板；23、第二托板；24、回轉(zhuǎn)主軸編碼器；2401、第二傳動(dòng)帶。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1-6所示，一種異形曲面高速進(jìn)給加工機(jī)床，包括床身1、電控系統(tǒng)、氣液系統(tǒng)和冷卻裝置，床身1上設(shè)有進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工裝夾具3和與工裝夾具3相連的回轉(zhuǎn)主軸4部件，進(jìn)給機(jī)構(gòu)上設(shè)有進(jìn)給直線電機(jī)模組6，進(jìn)給直線電機(jī)模組6上設(shè)有加工刀具5。

具體地，進(jìn)給機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)進(jìn)給直線電機(jī)模組6的x向和z向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，將進(jìn)給直線電機(jī)模組6帶到相應(yīng)的加工位，也即將設(shè)置在進(jìn)給直線電機(jī)模組6上的加工刀具5帶到相應(yīng)的加工位；進(jìn)一步的，為了滿足異形曲面的工件2的加工要求，進(jìn)給直線電機(jī)模組6能帶動(dòng)加工刀具5在與工件2的軸線垂直的方向進(jìn)行高頻率的微動(dòng)進(jìn)給以滿足工件2表面不同位置的加工需求，也即對(duì)異形曲面工件2的表面輪廓進(jìn)行加工。電控系統(tǒng)用于控制機(jī)床的各類電氣元件及相關(guān)傳感器；回轉(zhuǎn)主軸4部件用于支撐和帶動(dòng)工件2轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與進(jìn)給直線電機(jī)模組6的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)異形曲面工件2的車削加工。

參照?qǐng)D2-4，于本實(shí)施例中，進(jìn)給直線電機(jī)模組6包括直線電機(jī)13、滑板14和設(shè)于滑板14兩側(cè)的滾動(dòng)線軌12，滾動(dòng)線軌12關(guān)于滑板14對(duì)稱設(shè)置，滑板14與直線電機(jī)13的動(dòng)子相連，滑板14上設(shè)有刀座19，加工刀具5設(shè)于刀座19上。

具體地，進(jìn)給直線電機(jī)模組6能實(shí)現(xiàn)高頻率的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給直線電機(jī)模組6內(nèi)部設(shè)有防水密封裝置，防水密封裝置具有耐油、耐腐蝕和耐高溫性能。加工刀具5與刀座19可拆卸連接，以實(shí)現(xiàn)刀座19安裝不同規(guī)格的加工刀具5。直線電機(jī)13驅(qū)動(dòng)滑板14進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)加工刀具5的微動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。滾動(dòng)線軌12作為滑板14運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向限位件保證滑板14的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。于其他實(shí)施例中，也可選擇音圈電機(jī)代替直線電機(jī)13作為滑板14的驅(qū)動(dòng)裝置。

于本實(shí)施例中，進(jìn)給直線電機(jī)模組6還包括全閉環(huán)光柵定位裝置18、限位檢測(cè)機(jī)構(gòu)17和軸向鎖緊機(jī)構(gòu)16，限位檢測(cè)機(jī)構(gòu)17與電控系統(tǒng)信號(hào)連接，軸向鎖緊機(jī)構(gòu)16位于滑板14遠(yuǎn)離刀座19的一端。

具體地，全閉環(huán)光柵定位裝置18能夠精確讀取滑板14也即加工刀具5的位移數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信號(hào)反饋給電控系統(tǒng)，以便電控系統(tǒng)控制直線電機(jī)13的運(yùn)動(dòng)；利用高頻直線電機(jī)13配合全閉環(huán)光柵定位裝置18控制滑板14帶動(dòng)加工刀具5具有高加速度、直線電機(jī)13的響應(yīng)快、無(wú)反向間隙、定位精確及保證異形曲面工件2的輪廓精度和一致性。進(jìn)一步的，為了防止高頻率的直線電機(jī)13的動(dòng)子下墜及撞車事故的發(fā)生，設(shè)置用于檢測(cè)高頻率直線電機(jī)13的動(dòng)子的位置的限位檢測(cè)機(jī)構(gòu)17，當(dāng)高頻率直線電機(jī)13的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)到非正常位置時(shí)啟動(dòng)軸向鎖緊機(jī)構(gòu)16將高頻率直線電機(jī)13的動(dòng)子鎖緊限位，或者啟動(dòng)軸向鎖緊機(jī)構(gòu)16將滑板14鎖緊限位。

于本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1及圖5-6，進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)8和x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9，z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)8包括z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)10和第一導(dǎo)軌20，x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9包括x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)11和第二導(dǎo)軌21，z向進(jìn)給機(jī)構(gòu)8與x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9之間設(shè)有第一托板22，x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9與第一托板22固定連接，第一托板22遠(yuǎn)離x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9的一側(cè)與第一導(dǎo)軌20滑動(dòng)連接，z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)10與第一托板22傳動(dòng)連接，x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9的軸線與進(jìn)給直線電機(jī)模組6的軸線平行，x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9與進(jìn)給直線電機(jī)模組6之間設(shè)有第二托板23，進(jìn)給直線電機(jī)模組6與第二托板23固定連接，第二托板23與第二導(dǎo)軌21滑動(dòng)連接，x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)11與第二托板23傳動(dòng)連接。

具體地，x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)11和z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)10均為伺服電機(jī)。x軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)11通過(guò)螺紋螺桿等傳動(dòng)方式帶動(dòng)第二托板23沿著垂直于于機(jī)床主軸的方向運(yùn)動(dòng)，與第二托板23固定連接的進(jìn)給直線電機(jī)模組6與第二托板23做同步運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)滿足不同直徑尺寸的工件2的加工需求。z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)10通過(guò)螺紋螺桿等傳動(dòng)方式帶動(dòng)第一托板22沿著平行于機(jī)床主軸的方向運(yùn)動(dòng)，與第一托板22固定連接的x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9與第一托板22做同步運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)9從加工的初始位運(yùn)動(dòng)到加工的結(jié)束位。

于本實(shí)施例中，床身1為傾斜結(jié)構(gòu)，床身1的材質(zhì)為樹(shù)脂砂鑄鐵。于其他實(shí)施例中，也可將床身1的材質(zhì)選為大理石。床身1的傾斜角度選為20度-70度，床身1傾斜設(shè)置具有消除軸向間隙、加工穩(wěn)定、便于排鐵屑等優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，于其他實(shí)施例中，也可將床身1的傾斜角度選為大于0度小于20度，或者大于70度小于90度。

于本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)主軸4部件包括回轉(zhuǎn)主軸4和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)15，回轉(zhuǎn)主軸4與回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)15之間設(shè)有第一傳動(dòng)帶1501，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)15為伺服電機(jī)，回轉(zhuǎn)主軸4的軸線與進(jìn)給直線電機(jī)模組6運(yùn)動(dòng)方向垂直。

具體地，電控系統(tǒng)通過(guò)控制回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)15進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制回轉(zhuǎn)主軸4的旋轉(zhuǎn)的角度、轉(zhuǎn)速，電控系統(tǒng)同步控制高頻進(jìn)給直線電機(jī)13的進(jìn)給量和進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)異形曲面工件2的車削加工。

于本實(shí)施例中，床身1上還設(shè)有尾座頂緊機(jī)構(gòu)7，尾座頂緊機(jī)構(gòu)7上設(shè)有可伸縮的套筒，尾座頂緊機(jī)構(gòu)7的軸線與回轉(zhuǎn)主軸4的軸線共線。套筒的伸縮以實(shí)現(xiàn)將工件2夾持固定在回轉(zhuǎn)主軸4與尾座頂緊機(jī)構(gòu)7之間。

于本實(shí)施例中，還包括回轉(zhuǎn)主軸編碼器24，回轉(zhuǎn)主軸編碼器24與回轉(zhuǎn)主軸4之間設(shè)有第二傳動(dòng)帶2401。

進(jìn)一步的，設(shè)置回轉(zhuǎn)主軸編碼器24，回轉(zhuǎn)主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)第二傳動(dòng)帶2401帶動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸編碼器24同步轉(zhuǎn)動(dòng)(回轉(zhuǎn)主軸編碼器24上的轉(zhuǎn)軸的尺寸與回轉(zhuǎn)主軸4上的轉(zhuǎn)軸的尺寸相同)，回轉(zhuǎn)主軸編碼器24將回轉(zhuǎn)主軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度及速度信號(hào)輸送給電控系統(tǒng)。

于本實(shí)施例中，滑板14為鋁合金材質(zhì)，滾動(dòng)線軌12為滾柱線軌。具體地，滑板14采用高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)制成，滾動(dòng)線軌12采用高精度重預(yù)壓滾柱線軌。

于本實(shí)施例中，直線電機(jī)13的最大加速度大于兩倍重力加速度。

本發(fā)明提供的異形曲面高速進(jìn)給加工機(jī)床，通過(guò)在床身1上設(shè)置進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工裝夾具3和與工裝夾具3相連的回轉(zhuǎn)主軸4部件，進(jìn)給機(jī)構(gòu)上設(shè)有進(jìn)給直線電機(jī)模組6，進(jìn)給直線電機(jī)模組6上設(shè)有加工刀具5，結(jié)合異形曲面工件2的外形輪廓，突破了常規(guī)的車削工藝限制，具體實(shí)施步驟如下：

首先將工件2固定在工裝夾具3上和回轉(zhuǎn)主軸4連接到一起，工件2尾部用尾座頂緊機(jī)構(gòu)7上的套筒頂緊，使工件2可以和回轉(zhuǎn)主軸4同步回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)主軸4的回轉(zhuǎn)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

在機(jī)床的主控制系統(tǒng)輸入異形曲面的待加工的工件2的立體圖，根據(jù)工件2的外形輪廓曲線建立加工路徑或者采點(diǎn)，建立坐標(biāo)系。

移動(dòng)加工刀具5到合適的加工切入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)異形曲面輪廓線的計(jì)算，合理控制回轉(zhuǎn)主軸4的旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)速和直線電機(jī)13的進(jìn)給量和進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)異形曲面的車削加工。

本文中的“第一”、“第二”僅僅是為了在描述上加以區(qū)分，并沒(méi)有特殊的含義。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。