一种数控金属加工机床

摘要

本发明公开了一种数控金属加工机床，包括门架立柱，安装在门架立柱上的加工执行装置，以及用于智能控制加工执行装置的数控装置，加工执行装置包括设置在门架立柱上的纵轨机构，以及连接在纵轨机构上且具有刀具的横梁机构，横梁机构转动连接的第一横梁机构和第二横梁机构，刀具正下方设置有工装转盘，第一横梁机构和第二横梁机构向远离门架立柱的一侧运动并形成夹角，以给刀具提供一个相对于工装转盘的加工平面，第一横梁机构和第二横梁机构的运动配合工装转盘的转动共同实现刀具对工装转盘上工件的进行多方位的加工。本发明通过改变横梁机构的结构，增大了刀具的加工范围，并且能够配合所述工装装盘的转动实现对同一工件多种加工需求的加工。

权利要求

1.一种数控金属加工机床，包括门架立柱（1），安装在所述门架立柱（1）上的加工执行装置，以及用于智能控制所述加工执行装置的数控装置，其特征在于，所述加工执行装置包括设置在所述门架立柱（1）上的纵轨机构（2），以及连接在所述纵轨机构（2）上的横梁机构，所述横梁机构至少包括分别独立转动连接在所述纵轨机构（2）上的第一横梁机构（3）和第二横梁机构（4），所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）之间转动连接，且在所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）上均滑动连接有用于对工件进行加工的刀具（A），在所述门架立柱（1）上设置有位于所述刀具（A）正下方用于同时安装多个工件的工装转盘（90），其中，

所述工装转盘（90）的动力部分与所述数控装置连接并在所述数控装置的控制下转动，所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）向远离所述门架立柱（1）的一侧运动并形成夹角，以给所述刀具（A）提供一个相对于所述工装转盘（90）的三角形状的加工平面，所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）的运动配合所述工装转盘（90）的转动共同实现所述刀具（A）对所述工装转盘（90）上的工件进行多方位的加工。

2.根据权利要求1所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，所述纵轨机构（2）包括分别设置在所述门架立柱（1）两侧的侧开槽口部（203），以及设置在所述侧开槽口部（203）内的Z轴丝杠（201），在所述侧开槽口部（203）的一端部设置有与所述数控装置连接的给进电机（204），所述Z轴丝杠（201）的一端与所述给进电机（204）连接，所述Z轴丝杠（201）的另一端活动设置在所述侧开槽口部（203）的另一端部；

所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）均通过转动滑座（7）连接在所述Z轴丝杠（201）上，所述转动滑座（7）在所述Z轴丝杠（201）的转动下沿所述Z轴丝杠（201）轴向运动，进而带动所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）沿所述Z轴丝杠（201）轴向运动。

3.根据权利要求2所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，在所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）上均设置有滑动槽（9），在所述转动滑座（7）上设置有与所述滑动槽（9）匹配的滑动块（10），在所述转动滑座（7）远离所述滑动块（10）的一端设置有限位腔体（17），在所述限位腔体（17）内设置有螺母副（202），且所述螺母副（202）能够在所述限位腔体（17）内自由转动，且所述螺母副（202）套接在所述Z轴丝杠（201）上，在所述Z轴丝杠（201）的转动下带动所述螺母副（202）上下移动。

4.根据权利要求3所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）之间通过夹角定位形成机构（80）连接，所述夹角定位形成机构（80）至少包括支撑架（8），以及设置在所述门架立柱（1）上且与所述给进电机（204）连接的传动丝杆（14），所述支撑架（8）至少包括两个平行的横向支架（15），以及安装在两个所述横向支架（15）中间并用于固定在两个所述横向支架（15）的三角支架（16），两个所述横向支架（15）螺纹咬合套接在所述传动丝杆（14）上，且所述传动丝杆（14）和所述Z轴丝杠（201）在所述给进电机的作用下同步转动。

5.根据权利要求4所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，所述夹角定位形成机构（80）还包括用于活动连接所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）的端部的铰接栓（5），以及用于驱动所述铰接栓（5）动作以实现所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）形成夹角的驱动机构（6），所述驱动机构（6）固定设置在所述支撑架（8）的一侧部端部；

所述铰接栓（5）包括铰轴（501），固定在所述第一横梁机构（3）上的子铰件（502），以及固定在所述第二横梁机构（4）上的母铰件（503），且所述子铰件（502）和所述母铰件（503）同轴活动套接在所述铰轴（501）上，所述铰轴（501）的两端通过C形架（505）固定在所述驱动机构（6）的输出轴上，在所述驱动机构（6）的推动作用下，所述子铰件（502）和所述母铰件（503）绕所述铰轴（501）相对转动并分别推动所述第一横梁机构（3）和所述第二横梁机构（4）运动以形成所述夹角，并在所述驱动机构（6）停止动作时保持所述横梁机构的稳定。

6.根据权利要求5所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，在所述子铰件（502）和母铰件（503）之间设置有消隙垫片（504），且所述消隙垫片（504）固定连接在输出轴上。

7.根据权利要求3或6所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，在所述转动滑座（7）的所述滑动块（10）上设置有锁止机构（11），所述锁止机构（11）用于锁定所述转动滑座（7）与所述第一横梁机构（3）或所述第二横梁机构（4）之间的相对位置，所述锁止机构（11）包括若干个竖直排列在转动滑座（7）内的双头短程液压缸（12），所述转动滑座（7）与所述滑动槽（9）的接触的表面上设置有朝向所述滑动槽（9）的楔形槽（18），所述楔形槽（18）内安装有滑动楔（13），且所述双头短程液压缸（12）的输出轴与滑动楔（13）的一端斜面配合，且在所述双头短程液压缸（12）的输出轴做伸出动作时驱动所述滑动楔（13）在所述楔形槽（18）中移动。

8.根据权利要求1所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，在所述门架立柱（1）的底端向外侧延伸设置有底座（91），所述工装转盘（90）包括设置在所述底座（91）内且与所述数控装置连接的转轴驱动装置（92），以及悬空设置在所述底座（91）上的工件承载台（93），所述转轴驱动装置（92）的输出轴与所述工件承载台（93）的底部连接并带动所述工件承载台（93）转动，在所述工件承载台（93）的工件承载面的正中心设置有第一固定座（94），在所述工件承载台（93）的工件承载面的周侧边缘设置有多个第二固定座（95），在所述第一固定座（94）的侧表面设置有用于固定工件且与多个所述第二固定座（95）一一对应的第一安装槽（96），在所述第二固定座（95）正对所述第一安装槽（96）的位置设置有第二安装槽（97），在每一组所述第一安装槽（96）和所述第二安装槽（97）之间形成用于安装工件的加工工位。

9.根据权利要求8所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，在所述工件承载台（93）的底端面中心位置设置有转动调节区（98），在所述转动调节区（98）内设置有与所述转轴驱动装置（92）的输出轴连接的多个凹槽（99），且其中一个凹槽（99）位于所述工件承载台（93）的正中心位置，所述工件承载台（93）绕不同的所述凹槽（99）转动，以形成所述工件不同的运动范围，且所述凹槽（99）均位于加工工位所在直径路线的正下方。

10.根据权利要求9所述的一种数控金属加工机床，其特征在于，在所述转轴驱动装置（92）的输出轴上还设置有用于承托所述工件承载台（93）的底端面的伞状结构，所述输出轴穿过所述伞状结构连接在凹槽（99）内，所述伞状结构固定在所述输出轴上。

说明书

一种数控金属加工机床

技术领域

[0001] 本发明涉及数控机床技术领域，具体涉及一种数控金属加工机床。

背景技术

[0002] 数控机床是数字控制机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表
示，通过信息载体输入数控装置，一般分为二维加工机床和三维加工机床，而三维加工机床
体积较大，对于一些常规的金属工件都是采用二维加工机床。

[0003] 工业中，各种金属部件都是通过数控机床进行精密加工的，经过数控装置的运算处理后发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工
出来，其加工执行部件大多主要由纵轨机构、横梁机构以及设置在横梁机构上的刀具组成，
在数控装置的作用下，调节横梁机构的上下移动以及调节刀具在横梁机构的水平运动，从
而实现对固定在下部的工件的加工操作。

[0004] 但是，依据不同的工件加工要求，数控机床在加工时需要通过更换刀具，或者调整工件的位置来实现加工，当然对于一些面积较大的工件，也有数控机床将纵轨机构设置为Y
轴移动式的，进而实现刀具的三维立体运作，但是，这种数控机床的成本较高，操作麻烦，而
且故障率大，而对于一些长体结构的工件，大多都是沿长度方向的加工，而且加工目的较为
简单，不需要三维运动的刀具。

[0005] 现有的数控机床对于一些长体结构且宽度较大的工件，如果对于工件的两侧面都需要加工，则现有的数控机床一般需要通过调整工件的固定位置来实现加工过程。对于有
些工件，需要在工件的表面的不同的位置上加工相同的工序(例如，纹路等)，只能通过现有
的数控机床三维的运动系统来实现。

[0006] 因此，现有的数控机床(二维)对工件加工的局限性大，难以满足常见金属工件加工的多样化需求。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种数控金属加工机床，以解决现有技术中对于现有的数控机床(二维)对工件加工的局限性大，难以满足常见金属工件加工的多样化需求的技术问
题。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

[0009] 本发明提供了一种数控金属加工机床，包括门架立柱，安装在所述门架立柱上的加工执行装置，以及用于智能控制所述加工执行装置的数控装置，所述加工执行装置包括
设置在所述门架立柱上的纵轨机构，以及连接在所述纵轨机构上的横梁机构，所述横梁机
构至少包括分别独立转动连接在所述纵轨机构上的第一横梁机构和第二横梁机构，所述第
一横梁机构和所述第二横梁机构之间转动连接，且在所述第一横梁机构和所述第二横梁机
构上均滑动连接有用于对工件进行加工的刀具，在所述门架立柱上设置有位于所述刀具正
下方用于同时安装多个工件的工装转盘，其中，

[0010] 所述工装转盘的动力部分与所述数控装置连接并在所述数控装置的控制下转动，所述第一横梁机构和所述第二横梁机构向远离所述门架立柱的一侧运动并形成夹角，以给
所述刀具提供一个相对于所述工装转盘的三角形状的加工平面，所述第一横梁机构和所述
第二横梁机构的运动配合所述工装转盘的转动共同实现所述刀具对所述工装转盘上的工
件进行多方位的加工。

[0011] 作为本发明的一种优选方案，所述纵轨机构包括分别设置在所述门架立柱两侧的侧开槽口部，以及设置在所述侧开槽口部内的Z轴丝杠，在所述侧开槽口部的一端部设置有
与所述数控装置连接的给进电机，所述Z轴丝杠的一端与所述给进电机连接，所述Z轴丝杠
的另一端活动设置在所述侧开槽口部的另一端部；

[0012] 所述第一横梁机构和所述第二横梁机构均通过转动滑座连接在所述Z轴丝杠上，所述转动滑座在所述Z轴丝杠的转动下沿所述Z轴丝杠轴向运动，进而带动所述第一横梁机
构和所述第二横梁机构沿所述Z轴丝杠轴向运动。

[0013] 作为本发明的一种优选方案，在所述第一横梁机构和所述第二横梁机构上均设置有滑动槽，在所述转动滑座上设置有与所述滑动槽匹配的滑动块，在所述转动滑座远离所
述滑动块的一端设置有限位腔体，在所述限位腔体内设置有螺母副，且所述螺母副能够在
所述限位腔体内自由转动，所述螺母副套接在所述Z轴丝杠上，在所述Z轴丝杠的转动下带
动所述螺母副上下移动。

[0014] 作为本发明的一种优选方案，所述第一横梁机构和所述第二横梁机构之间通过夹角定位形成机构连接，所述夹角定位形成机构至少包括支撑架，以及设置在所述门架立柱
上且与所述给进电机连接的传动丝杆，所述支撑架至少包括两个平行的横向支架，以及安
装在两个所述横向支架中间并用于固定在两个所述横向支架的三角支架，两个所述横向支
架螺纹咬合套接在所述传动丝杆上，且所述传动丝杆和所述Z轴丝杠在所述给进电机的作
用下同步转动。

[0015] 作为本发明的一种优选方案，所述夹角定位形成机构还包括用于活动连接所述第一横梁机构和所述第二横梁机构的端部的铰接栓，以及用于驱动所述铰接栓动作以实现所
述第一横梁机构和所述第二横梁机构形成夹角的驱动机构，所述驱动机构固定设置在所述
支撑架的一侧部端部；

[0016] 所述铰接栓包括铰轴，固定在所述第一横梁机构上的子铰件，以及固定在所述第二横梁机构上的母铰件，且所述子铰件和所述母铰件同轴活动套接在所述铰轴上，所述铰
轴的两端通过C形架固定在所述驱动机构的输出轴上，在所述驱动机构的推动作用下，所述
子铰件和所述母铰件绕所述铰轴相对转动并分别推动所述第一横梁机构和所述第二横梁
机构运动以形成所述夹角，并在所述驱动机构停止动作时保持所述横梁机构的稳定。

[0017] 作为本发明的一种优选方案，在所述子铰件和母铰件之间设置有消隙垫片，且所述消隙垫片固定连接在输出轴上。

[0018] 作为本发明的一种优选方案，在所述转动滑座的所述滑动块上设置有锁止机构，所述锁止机构用于锁定所述转动滑座与所述第一横梁机构或所述第二横梁机构之间的相
对位置，所述锁止机构包括若干个竖直排列在转动滑座内的双头短程液压缸，所述转动滑
座与所述滑轨的接触的表面上设置有朝向滑轨的楔形槽，所述楔形槽内安装有滑动楔，且
所述双头短程液压缸的输出轴与滑动楔的一端斜面配合，且在所述双头短程液压缸的输出
轴做伸出动作时驱动所述滑动楔在所述楔形槽中移动。

[0019] 作为本发明的一种优选方案，在所述门架立柱的底端向外侧延伸设置有底座，所述工装转盘包括设置在所述底座内且与所述数控装置连接的转轴驱动装置，以及悬空设置
在所述底座上的工件承载台，所述转轴驱动装置的输出轴与所述工件承载台的底部连接并
带动所述工件承载台转动，在所述工件承载台的工件承载面的正中心设置有第一固定座，
在所述工件承载台的工件承载面的周侧边缘设置有多个第二固定座，在所述第一固定座的
侧表面设置有用于固定工件且与多个所述第二固定座一一对应的第一安装槽，在所述第二
固定座正对所述第一安装槽的位置设置有第二安装槽，在每一组所述第一安装槽和所述第
二安装槽之间形成用于安装工件的加工工位。

[0020] 作为本发明的一种优选方案，在所述工件承载台的底端面中心位置设置有转动调节区，在所述转动调节区内设置有与所述转轴驱动装置的输出轴连接的多个凹槽，且其中
一个凹槽位于所述工件承载台的正中心位置，所述工件承载台绕不同的所述凹槽转动，以
形成所述工件不同的运动范围，且所述凹槽均位于加工工位所在直径路线的正下方。

[0021] 作为本发明的一种优选方案，在所述转轴驱动装置的输出轴上还设置有用于承托所述工件承载台的底端面的伞状结构，所述输出轴穿过所述伞状结构连接在凹槽内，所述
伞状结构固定在所述输出轴上。

[0022] 为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：

[0023] 本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

[0024] 本发明通过改变横梁机构的结构，使得横梁机构本身能够局部部分在Y轴运动(工件的厚度方向)，从而增大刀具的加工范围，并且能够配合所述工装装盘的转动实现对同一
工件多种加工需求的加工，不需要通过调整工件的固定位置来实现，能够部分代替三维数
控机床的功能。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅
仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图引伸获得其它的实施附图。

[0026] 图1为本发明实施例提供的整体结构示意图。

[0027] 图2为本发明实施例提供加工机床的立体结构示意图；

[0028] 图3为本发明实施例提供夹角定位形成机构结构示意图；

[0029] 图4为本发明实施例提供C形架安装结构示意图；

[0030] 图5为本发明实施例提供工装转盘俯视结构示意图；

[0031] 图6为本发明实施例提供工装转盘仰视结构示意图；

[0032] 图7为本发明实施例提供一种条形工件的加工图样结构示意图；

[0033] 图8为本发明实施例提供图7的条形工件的加工图样结构示意图。

[0034] 图中的标号分别表示如下：

[0035] 1‑门架立柱；2‑纵轨机构；3‑第一横梁机构；4‑第二横梁机构；5‑铰接栓；6‑驱动机构；7‑转动滑座；8‑支撑架；9‑滑动槽；10‑滑动块；11‑锁止机构；12‑双头短程液压缸；13‑滑
动楔；14‑传动丝杆；15‑横向支架；16‑三角支架；17‑限位腔体；18‑楔形槽；

[0036] 201‑Z轴丝杠；202‑螺母副；203‑滑槽；204‑给进电机；

[0037] 501‑铰轴；502‑子铰件；503‑母铰件；504‑消隙垫片；505‑C形架。

[0038] 80‑夹角定位形成机构；90‑工装转盘；91‑底座；92‑转轴驱动装置；93‑工件承载台；94‑第一固定座；95‑第二固定座；96‑第一安装槽；97‑第二安装槽；98‑转动调节区；99‑
凹槽。

具体实施方式

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0040] 如图1至图6所示，本发明提供了一种数控金属加工机床，一般性的包括门架立柱1，安装在所述门架立柱1上的加工执行装置，以及用于智能控制所述加工执行装置的数控
装置，通过给数控装置输入指令，进一步控制加工执行装置，以实现对工件的自动化加工。

[0041] 其中，所述加工执行装置一般性的包括设置在所述门架立柱1上的纵轨机构2，以及连接在所述纵轨机构2上的横梁机构，现有的数控机床的横梁机构一般为一个整体，刀具
A在横梁机构上水平运动X轴运动，横梁机构在纵轨机构2竖直运动Z轴运动进而实现刀具的
Z轴运动，以实现刀具对工件的加工，本实施例提供的数控机床主要针对于常见工件的加工
例如，长体形状的，加工工序较为简单或统一，因此，只需要刀具水平运动即可实现，而实际
中，绝大多数工件在进行一项加工工序时，都只需要此类数控机床，而对于加工工序非常复
杂的工件，一般通过能够使得刀具三维运动的数控机床来实现，但是此类数控机床体积较
大，成本较大，一般不适用常规工件的加工。

[0042] 但是，常规工件也会有略微复杂的加工工序，不仅需要调整刀具在工件长度方向上的位置，还需要略微调整刀具在工件厚度方向上的位置相对三维运动的机床，刀具只需
要移动较小的距离，尤其是针对于厚度较大的工件，现有的数控机床二维一般只能通过重
新固定工件的位置，让工件的加工位置对应刀具的位置，但是这种方式较为麻烦，而且二次
固定工件一般是通过人工调整，不仅操作麻烦，而且难以准确二次定位加工位置。

[0043] 对此，本实施例进一步提供了一种横梁机构，所述横梁机构至少包括分别独立转动连接在所述纵轨机构2上的第一横梁机构3和第二横梁机构4，所述第一横梁机构3和所述
第二横梁机构4之间转动连接，且在所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4上均滑动连
接有用于对工件进行加工的刀具A，在所述门架立柱1上设置有位于所述刀具A正下方用于
同时安装多个工件的工装转盘90，其中，

[0044] 所述工装转盘90的动力部分与所述数控装置连接并在所述数控装置的控制下转动，所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4向远离所述门架立柱1的一侧运动并形成夹
角以下简称为横梁机构的夹角运动，以给所述刀具A提供一个相对于所述工装转盘90的三
角形状的加工平面，所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4的运动配合所述工装转盘90
的转动共同实现所述刀具A对所述工装转盘90上的工件进行多方位的加工。

[0045] 其中，刀具A在所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4上水平运动X轴运动，所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4在纵轨机构2上竖直运动Z轴运动，横梁机构以两端
为固定点转动，以第一横梁机构3和第二横梁机构4的连接处为移动点进行运动，由于整个
横梁机构是非整体沿Y轴运动，记为似Y轴运动。

[0046] 本实施例特殊的地方在于，当横梁机构做似Y轴运动，刀具A在横梁机构上做直线运动，刀具A能够形成一个的运动平面原始只是一个运动直线，能够使刀具A能够根据需要
调整到工件需要加工的位置，而且，也可以调整横梁机构做似Y轴运动的速度和规律，以及
刀具A在横梁机构上做直线运动的速度和规律，从而可以实现在工件上实现不同的加工需
求。

[0047] 所述纵轨机构2包括分别设置在所述门架立柱1两侧的侧开槽口部203，以及设置在所述侧开槽口部203内的Z轴丝杠201，在所述侧开槽口部203的一端部设置有与所述数控
装置连接的给进电机204，所述Z轴丝杠201的一端与所述给进电机204连接，所述Z轴丝杠
201的另一端活动设置在所述侧开槽口部203的另一端部；所述第一横梁机构3和所述第二
横梁机构4均通过转动滑座7连接在所述Z轴丝杠201上，所述转动滑座7在所述Z轴丝杠201
的转动下沿所述Z轴丝杠201轴向运动，进而带动所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4
沿所述Z轴丝杠201轴向运动。

[0048] 其中，侧开槽口部203具体为开设在门架立柱1上且两侧面敞开的内凹槽，其目的主要在于第一横梁机构3和第二横梁机构4在进行夹角运动，横梁机构的两端部会围绕Z轴
丝杠201转动，以避免门架立柱1限制横梁机构的端部运动。

[0049] 在所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4上均设置有滑动槽9，在所述转动滑座7上设置有与所述滑动槽9匹配的滑动块10，在所述转动滑座7远离所述滑动块10的一端
设置有限位腔体17，在所述限位腔体17内设置有螺母副202，且所述螺母副202能够在所述
限位腔体17内自由转动，所述螺母副202套接在所述Z轴丝杠201上，在所述Z轴丝杠201的转
动下带动所述螺母副202上下移动。

[0050] 螺母副202在限位腔体17内，且螺母副202的上下端部与限位腔体17内的上下面接触，仅仅只留有一丝空隙，以便于螺母副202相对限位腔体17进行周向转动。

[0051] 当Z轴丝杠201转动时，螺母副202上下移动，从而在限位腔体17在上下方向的限位作用带动横梁机构整体上下移动；当横梁机构做夹角运动时，螺母副202与Z轴丝杠201相对
固定，不受夹角运动的影响，此时，限位腔体17随横梁机构的运动而转动，进而限位腔体17
相对螺母副202周向转动，但是限位腔体17仍然处于Z轴丝杠201的位置，而滑动块10在滑动
槽9内运动，横梁机构的两端部向Z轴丝杠201缩进。需要说明的是，实际中，横梁机构的夹角
运动不会导致其两端脱离滑动块10，主要由夹角运动的距离以及横梁机构的长度来控制，
当然，也可以在滑动槽9的两端设置限位部件进行约束。

[0052] 本实施例进一步提供横梁机构的一种夹角运动实现方式，具体的，所述第一横梁机构3和所述第二横梁机构4之间通过夹角定位形成机构80连接，所述夹角定位形成机构80
至少包括支撑架8，以及设置在所述门架立柱1上且与所述给进电机204连接的传动丝杆14，
所述支撑架8至少包括两个平行的横向支架15，以及安装在两个所述横向支架15中间并用
于固定在两个所述横向支架15的三角支架16，两个所述横向支架15螺纹咬合套接在所述传
动丝杆14上，且所述传动丝杆14和所述Z轴丝杠201在所述给进电机的作用下同步转动。

[0053] 在传统的立式车床的加工过程中消隙一直是提高车床在横向和纵向给进量的精准度的一个重要问题，现有的技术手段则是在给进电机驱动横梁至设定位置时，给进电机
反向转动一个角度来消除丝杠与螺母副之间的螺纹咬合的间隙，而在加工工件的过程中需
要频繁的重复该过程，丝杠的螺纹产生机械疲劳，容易造成丝杠之间的螺距变大，进而影响
加工精度。

[0054] 本发明中的驱动机构6是通过支撑架8进行支撑，同时由门架立柱1上设置的驱动Z轴丝杠201转动的给进电机204，同步驱动传动丝杆14的转动，传动丝杆14带动支撑架8上、
下移动。

[0055] Z轴丝杠201与传动丝杆14的螺距相同，且Z轴丝杠201与传动丝杆14的高度相差1.0～2.0个螺距。

[0056] 本发明在工作中，设置驱动支撑架8的传动丝杆14和Z轴丝杠201的位置差，使得支撑架8始终给予左横梁机构3和右横梁机构4一个向上，或者向下的支持力，进而使得螺母副
202与Z轴丝杠201的螺纹紧密贴合，避免了给进电机204的反转消隙过程。

[0057] 支撑架8始终给予左横梁机构3和右横梁机构4一个向上，或者向下的支持力对应于给进电机204的正、反转动。

[0058] 进一步地，本发明的给进电机204还可以通过消隙齿轮啮合传动丝杆14，来进行Z轴丝杠201和传动丝杆14的同步驱动，以完成消隙过程。

[0059] 夹角定位形成机构80还包括用于活动连接第一横梁机构3和第二横梁机构4的端部的铰接栓5，以及用于驱动铰接栓5动作以实现第一横梁机构3和第二横梁机构4形成夹角
的驱动机构6，驱动机构6固定设置在支撑架8的一侧部端部；铰接栓5包括铰轴501，固定在
第一横梁机构3上的子铰件502，以及固定在第二横梁机构4上的母铰件503，且子铰件502和
母铰件503同轴活动套接在铰轴501上，铰轴501的两端通过C形架505固定在驱动机构6的输
出轴上，在驱动机构6的推动作用下，子铰件502和母铰件503绕铰轴501相对转动并分别推
动第一横梁机构3和第二横梁机构4运动以形成夹角，并在驱动机构6停止动作时保持横梁
机构的稳定。

[0060] 进一步地，本发明中C形架可以安装在母铰接503的两端，也可以根据实际的需求适应性的调节其与铰轴501的连接位置。

[0061] 在子铰件502和母铰件503之间设置有消隙垫片504，且消隙垫片504固定连接在输出轴上。

[0062] 在转动滑座7的滑动块10上设置有锁止机构11，所述锁止机构11用于锁定所述转动滑座7与所述第一横梁机构3或所述第二横梁机构4之间的相对位置，所述锁止机构11包
括若干个竖直排列在转动滑座7内的双头短程液压缸12，所述转动滑座7与所述滑轨10的接
触的表面上设置有朝向滑轨10的楔形槽18，所述楔形槽18内安装有滑动楔13，且所述双头
短程液压缸12的输出轴与滑动楔13的一端斜面配合，且在所述双头短程液压缸12的输出轴
做伸出动作时驱动所述滑动楔13在所述楔形槽18中移动，通过滑动楔13挤压滑动块10进行
锁止。

[0063] 本实施例提供工装转盘90的一种实施例，具体的，在所述门架立柱1的底端向外侧延伸设置有底座91，所述工装转盘90包括设置在所述底座91内且与所述数控装置连接的转
轴驱动装置92，以及悬空设置在所述底座91上的工件承载台93，所述转轴驱动装置92的输
出轴与所述工件承载台93的底部连接并带动所述工件承载台93转动，在所述工件承载台93
的工件承载面的正中心设置有第一固定座94，在所述工件承载台93的工件承载面的周侧边
缘设置有多个第二固定座95，在所述第一固定座94的侧表面设置有用于固定工件且与多个
所述第二固定座95一一对应的第一安装槽96，在所述第二固定座95正对所述第一安装槽96
的位置设置有第二安装槽97，在每一组所述第一安装槽96和所述第二安装槽97之间形成用
于安装工件的加工工位。

[0064] 其中，横梁机构位于工件承载台93上方，且在横梁机构处于水平状态时，刀具能够经过所述工件承载台93的中心即为第一固定座94，以使得刀具能够为与横梁机构下方的工
件进行加工。

[0065] 在同一个工装转盘90工件承载台93上同时装配多个工件，在本发明提供的数控机床上，工装转盘90具有以下加工特点：

[0066] 第一，对于同一类型工件的加工，以对工件进行水平加工为例，此时横梁机构不需要夹角运动，当对此类工件加工同一位置时，可以固定刀具A，当一个工件加工完毕，转动工
装转盘90，使得下一个工件位于横梁机构下方且平行而进行加工，依次循环，当需要加工工
件下一个位置时，调动一次刀具A的位置，再次循环循环。通过这种方式可以减少移动调整
刀具A的次数，并且能够使得同一批加工后的工件保持高度一致。

[0067] 第二，对于同一组的工件即为组成同一个设备的不同工件，并且依据该设备对工件上不同加工位置的需要，例如，第一个工件加工位置A，第二个工件加工位置B，以此类推，
可以调整刀具A配合工装装盘90的转动，一次性实现同一组工件的不同位置加工工序。

[0068] 除此之外，本实施例的工装转盘90配合横梁机构的夹角运动还能够实现对同一工件的多种加工方式，具体如下：

[0069] 第三，对于厚度较厚的工件，例如，在该工件两侧都需要加工相同的结构，但是由于加工刀具只能对其中一侧面进行加工，对于工件的另一侧面进行加工时，一般需要人工
重新固定工件，但是在本实施例中，通过转动工装转盘180度，即可实现另一侧面的加工，工
件加工后的样例如图7所示，其中圆形表示加工的结构。

[0070] 第四、对于在同一工件上不同的位置需要加工相同的结构，并且使该工件上相同的结构形成一定规则或不规则的线路例如圆形的结构，形成正弦型的线路，如图8所示。

[0071] 进一步的，在所述工件承载台93的底端面中心位置设置有转动调节区98，在所述转动调节区98内设置有与所述转轴驱动装置92的输出轴连接的多个凹槽99，且其中一个凹
槽99位于所述工件承载台93的正中心位置，所述工件承载台93绕不同的所述凹槽99转动，
以形成所述工件A不同的运动范围。

[0072] 其中，所述凹槽99必须均位于加工工位所在直径路线的正下方，否则会导致加工工位无法转动到横梁机构的正下方，另外，本实施例中横梁机构的夹角运动的范围一般超
过工件的长度范围，即为，第一横梁机构3和第二横梁机构4的连接处运动的最远处，一般到
达或超过工装装盘90的边缘。

[0073] 在所述转轴驱动装置92的输出轴上还设置有用于承托所述工件承载台93的底端面的伞状结构图中未示出，所述输出轴穿过所述伞状结构连接在凹槽99内，所述伞状结构
固定在所述输出轴上，伞状结构主要是为了保持整个工件承载台93的稳定性。

[0074] 以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各
种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。