1.一种大行程五自由度混联机床,其特征在于:包括固定工作台(4)、X轴移动总成(5)、Y轴移动总成(1)、Z轴移动总成(2)和刀具旋转总成(3),
所述X轴移动总成(5)包括支架(506)、X轴驱动电机(502)、第一滚珠丝杠组件(503)、第一光杆(505)和第二光杆(501),所述第一滚珠丝杠组件(503)包括滚珠丝杆和丝杠螺母,所述第一滚珠丝杠组件(503)的滚珠丝杆、第一光杆(505)和第二光杆(501)平行安装在支架(506)上,第一光杆(505)和第二光杆(501)的两端通过第一抱箍(504)固定在支架(506)上,第一滚珠丝杠组件(503)的滚珠丝杆通过两个第一轴承座支撑在所述支架(506)上;所述X轴驱动电机(502)固定在支架(506)上,X轴驱动电机(502)的输出轴通过联轴器连接所述第一滚珠丝杠组件(503)的滚珠丝杆的一端;所述固定工作台(4)固定在所述支架(506)上;
所述Y轴移动总成(1)包括底板(107)、Y轴驱动电机(105)、第二滚珠丝杠组件(103)、第三光杆(102)、第一直线轴承(106)、滑块座(108)和两块侧板(101),两块侧板(101)对称设置在底板(107)的两侧且两块侧板(101)的底部与底板(107)固定连接,两块侧板(101)平行设置,两块侧板(101)的下端分别安装有与X轴移动总成(5)的第二光杆(501)相配合的滑块座(108),底板(107)上固定有与X轴移动总成(5)的第一光杆(505)相配合的第一直线轴承(106),第二滚珠丝杠组件(103)的滚珠丝杆与第三光杆(102)的两端分别安装在两块侧板(101)上,第二滚珠丝杠组件(103)的滚珠丝杆通过两个轴承座支撑在两块侧板(101)上,第三光杆(102)的两端通过第二抱箍(104)固定在两块侧板(101)上,第二滚珠丝杠组件(103)的滚珠丝杆和第三光杆(102)均水平设置且相互平行;所述Y轴驱动电机(105)固定在其中一个侧板(101)上,Y轴驱动电机(105)的输出轴通过联轴器连接所述第二滚珠丝杠组件(103)的滚珠丝杆的一端;X轴移动总成(5)中第一滚珠丝杠组件(503)的丝杠螺母固定在所述底板(107)的中部;X轴移动总成(5)的第一光杆(505)穿过Y轴移动总成(1)的第一直线轴承(106),X轴移动总成的第二光杆(501)穿过Y轴移动总成(1)的滑块座(108);
所述Z轴移动总成(2)包括立板(203)、上横板(204)、下横板(210)、第四光杆(201)、第二直线轴承(202)、Z轴驱动电机(205)、第三滚珠丝杠组件(206)、第一垫板(207)和第一连接板(208),所述立板(203)竖直固定在所述第二滚珠丝杠组件(103)的丝杠螺母上,上横板(204)和下横板(210)分别固定在立板(203)的上下两端,所述立板(203)的一侧设置有第二直线轴承(202),Y轴移动总成(1)的第三光杆(102)穿过第二直线轴承(202);所述第四光杆(201)和第三滚珠丝杠组件(206)的滚珠丝杆均竖直设置,第四光杆(201)的上下两端分别通过第三抱箍(209)固定在上横板(204)和下横板(210)上,第三滚珠丝杠组件(206)的滚珠丝杆通过两个轴承座支撑在上横板(204)和下横板(210)上,Z轴驱动电机(205)的输出轴通过联轴器连接第三滚珠丝杠组件(206)的滚珠丝杆;第三滚珠丝杠组件(206)的丝杠螺母与第一垫板(207)固定连接,所述第一连接板(208)与第一垫板(207)固定连接;
所述刀具旋转总成(3)包括X轴旋转支链(308)、Y轴旋转支链(303)、Z轴约束杆(309)、准定平台(301)、准动平台(310)、刀具(311)、铝型材支撑架(305)和两个移动滑块总成(300),所述准定平台(301)通过三根垂直于准定平台(301)设置的铝型材支撑架(305)固定在第一连接板(208)上;两个移动滑块总成(300)均竖直固定在准定平台(301)上;X轴旋转支链(308)的一端连接在其中一个移动滑块总成(300)的滑块上,X轴旋转支链(308)的另一端连接准动平台(310);Y轴旋转支链(303)的一端连接在另一个的移动滑块总成(300)的滑块上,Y轴旋转支链(303)的另一端连接在准动平台(310)上;Z轴约束杆(309)的一端铰接在准动平台(310)上,Z轴约束杆(309)的另一端铰接在准定平台(301)上;Z轴约束杆(309)与准动平台(310)的铰接轴方向与X轴旋转支链(308)连接的移动滑块总成(300)的滑块运动方向相互垂直,Z轴约束杆(309)与准定平台(301)的铰接轴方向与Y轴旋转支链(303)连接的移动滑块总成(300)的滑块运动方向相互垂直;刀具(311)固定在所述准动平台(310)的底部;两个移动滑块总成(300)通过X轴旋转支链(308)、Y轴旋转支链(303)驱动准动平台(310)和刀具(311)组成的整体进行运动,Z轴约束杆(309)约束准动平台(310)和刀具(311)组成的整体的运动方向;
所述Y轴旋转支链(303)包括第二连接板(3031)、第一定杆(3032)、鱼眼关节轴承(3033)、第二定杆(3034)和第三定杆(3035),所述第二连接板(3031)固定在另一个移动滑块总成(300)的滑块上,第一定杆(3032)的一端固定在第二连接板(3031)上,第一定杆(3032)的另一端与第二定杆(3034)的一端通过鱼眼关节轴承(3033)连接,第二定杆(3034)的另一端第三定杆(3035)的一端通过鱼眼关节轴承(3033)连接,第三定杆(3035)的另一端固定在准动平台的一个侧面上;所述第一定杆(3032)的轴心线方向与第三定杆(3035)的轴心线方向相互垂直;
所述X轴旋转支链(308)包括第三连接板(3081)、第四定杆(3083)、关节轴承(3082)、第五定杆(3084)和第四连接板(3085),所述第三连接板(3081)固定在其中一个移动滑块总成(300)的滑块上,第四定杆(3083)的一端固定在第三连接板(3081)上,第四定杆(3083)的另一端与第五定杆(3084)的一端通过关节轴承(3082)连接,第四连接板(3085)固定在第五定杆(3084)的另一端,所述第四连接板(3085)与准动平台(310)通过垂直于第三定杆(3035)的铰接轴连接;
所述Z轴约束杆(309)的整体呈U型,Z轴约束杆(309)的两端分别铰接在准动平台(310)和准定平台(301)上,Z轴约束杆(309)连接准定平台(301)的铰接轴轴心线与Y轴旋转支链(303)的第三定杆(3035)的轴心线重合,X轴旋转支链(308)的第四连接板(3085)与准动平台(310)相连接的铰接轴的轴心线和Z轴约束杆(309)连接准动平台(310)的铰接轴轴心线重合;
所述第一光杆(505)设置有两根,两根第一光杆(505)对称设置在滚珠丝杆两侧,且两根第一光杆(505)均设置在支架(506)的内侧;所述第二光杆(501)设置有两根,两根第二光杆(501)对称设置在滚珠丝杆的两侧,且两根第二光杆(501)均设置在支架(506)的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种大行程五自由度混联机床,其特征在于:所述移动滑块总成(300)包括伺服电机(304)、移动模组(302)、肋板(307)和第二垫板(306),所述第二垫板(306)通过肋板(307)竖直固定在准定平台(301)上,移动模组(302)固定在所述第二垫板(306)上,伺服电机(304)固定在移动模组(302)的一端并驱动所述移动模组(302)的工作,两个移动滑块总成(300)的移动模组(302)的滑块分别连接X轴旋转支链(308)、Y轴旋转支链(303)的驱动端。
3.根据权利要求1所述的一种大行程五自由度混联机床,其特征在于:所述固定工作台(4)支撑在三根铝型材上,三个铝型材的两端固定在所述支架(506)上。
4.根据权利要求1所述的一种大行程五自由度混联机床,其特征在于:所述第三光杆(102)设置有两根,第二直线轴承(202)设置有位置与第三光杆(102)位置一一对应的两个。
5.根据权利要求1所述的一种大行程五自由度混联机床,其特征在于:所述第一连接板(208)为L型板,L型板的竖直侧面与第一垫板(207)固定连接,L型板的水平面为与刀具旋转总成(3)连接的面。