三支脚并联运动机床的特点及典型应用
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难于 制 造 ，使其 成 为 所有 并 联 机 床 的突 出问题 ，三 支脚 并 联 机床 成 功 解 决 了这 一 技 术难 题 ，其 关节 点
的任意方向，这种独特 的性能使得并联机床从理论
上 能 够 在 一次 装 夹 便 可加 工工 件 的所 有 面 ，能够 在
一
次装夹内便可完成５ （ 面 甚至６ 面）的加工 ，轻松
直 轴 旋 转 ， 这 样 电动机 座４ 就 形 成 了 球 铰 链 的 万 向旋 转 功 能 。
图２ 关节点结构
１ 、５ ． 、３ 、６ 轴承 ２ 转座 ４电动机座 周 ．
的扭 曲，按传统的方式加工极 为困难 ，甚至无法加 工 ；应用并联机床则很轻 易完成这项工 作。如 图４
机 床 ７ 件 ７ 装 附 Ｉ
ｉｅＴ ｏｓＡｃ ｅ ｓ ｒｅ／ ｘ ｕ ｅ ｎ ｏ ｌ ／ ｃ ｓｏ ｉｓＦｉｔ ｒ
三
支脚并联运动机床的特点 及典型应用
四川长 征机床 集 团有 限公司 （ 自贡 ６３ ０ ） 杨 ４ ０ ０ 科 黄 刚强
按杆 系分 ，并联机床有６ 、４ 、３ 杆 杆 杆等 多种 杆系并联结构 ，其 中３ 杆并联机 床习惯上 叫三支脚 并联运动机床。并联机床球铰链关节点结构复杂、
ｌ
调节两只螺栓可使工件平行升降，单独调节其 中一
只螺 栓 可使 工 件的 中心 线发 生偏 移 （ 于 划 线时 调 便
划线调节架
１ ． 底座 ２ 调节螺栓 ３ Ｖ ． ． 形支撑板 ４定位伸缩杆 ５转轴 ． ．
整 ）。③调节 一只螺栓可使两 只转轴 的水 平距离 发生变化 ，即调节螺栓对底板的倾斜度发生改变 ，
１ 三支脚并联运 动机床的特点 ．
（ ）使用传统传动结构实现并联机床传动 并 １
联机 床 的 三个 支脚 的直 线 传 动 方式 与通 用 机床 的 传 动 完 全 一 样 ，即伺 服 电动 机 通过 弹 性 联 轴 器直 接 带
动 丝杆 进 给 ，其 导 轨 为普 通 滚柱 直 线导 轨 ，图 １ 所
参 属
冷工 加
ｗ ｗｗ ｍ ｅ ｏ ｗｏ ｋ ｎ ９ ０ｃ ｍ ， ｔ ｌ ｒ ＃Ｋ１ ５ ．ｏ
２： 磷 ５ （辱警 ４ １
／工 裳
ｓ ｉｓ ｘ ｏｒ ｅ／ Ｆｉｔ
简便的划线调节架
江苏龙源风 力发 电有 限公 司 （ 南通 ２ ６ ０ ） 张葛军 ２ ０ ０
在生 产 的 过 程 中 ，一 些复 杂 的 工件 由于制 造 的 误差 及 加 工的 需要 在加 工前 通 常要 进 行划 线 ，对 于
１ ． 丝杆
２ 三支脚并联运 动机床的典型应 用 ．
（ ）常规 加 工方 式 的 ５ （ 至 ６ 的 加 工 加 １ 面 甚 面）
工如 图３ 所示的汽车零件 ，按传统加工方案需要 多
次 装 夹 ，设 计 多套 工 装 ，若 用 并 联机 床 加 工 ，可 以 实 现 一 次 装 夹 完 成 所 有
关节的 回转运动均采用轴承 ，没有球铰链 ，故关节
点结构简单 ， 制 造 容 易 ， 精 度保持性好 ， 维 修 方 便 。 图２ 所 示 为 关 节 点 结构示意 图， 回 转 座 ２ 过 通
轴 承 １ ６ 水 、 绕 平 轴 旋 转 ， 电 动 机 座 ４通 过 轴 承 ３、 ５ 竖 绕
铁进行支撑 ，但在进行调节时很不方便且不安全 。
为此 我们 通 过 实践 设 计 了一 种划 线 调节 工 具 ，此 工
２
具使用起来方便安全。 划线调节架 由底座 、调节 螺栓 、Ｖ 形支撑板 、 定位伸缩杆及转轴等组成 ，如附图所示 。其设计原
理 为 ： ①Ｖ 支 撑板 特 别 适 用 于支 撑 圆形 工件 。 ② 形
（ ）应用 灵活 ４
三支脚并联机床既 可设计成
常规加工中心 ，又可安装于龙门架上 ，或装置于行 走轨道上 ，以小加 工大 ，加工精度均 由并联结构 自
身 保 证 ，即 根 据 用 户的 需 要 设 计不 同 的结 构 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 式 满
足 用 户加 工 需要 。
示 为 支 脚进 给 传 动示 意 图 。三 支脚 并 联机 床 的 所 有
图１支脚进 给传动
２ ． 联轴器 ３ 服 电动机 伺
加工 。
（ ） 大 型 、超 大 ２ 型零 件加 工 大 型 、 超
大 型 零 件 的 加 工 按 传 统 加 工 方 式 需 要 比 零 件 更 大 的 机 床 进 行 加 工 ，若 使 用 并 联 机 床 加 工 可 以 图３ 汽车零件并联机床加工 轻 松 解 决 ，实 现 以 ， Ｄｉ ＇ ｉ Ｊ ｃ ， 工 大 的 目的 。加 工大 型 板 件 ，由于 工 件 自身有 一 定
三 支 脚 并 联 所 示 ，加 工 时 将 工 件 随 意 固 定 于 工 装 上 ，用 ３ Ｄ测 头快 速检 测 出工 件需 要 加 工 的位 置 ，建立 工件坐 标
（ ）一 次性 装 夹 完 成 多面 加 工 ２
机 床 的 灵 活性 很 强 ，其主 轴 矢 量 方 向可 以 覆盖 空 间
为此 我 们将 螺 母设 计 为转 轴 。 为使 调 节螺 栓 转动 省
此 工具 使用 后 提 高 了划 线 的 效率 ，在 对 角 尺时 特 别 方便 ，工件 置 于夹 具 上 特 别稳 ，特 别安 全 ，值
完 成 各种 复 杂加 工 与 复 合 角度 加 工 。 （） 敏捷 加 工 在 机床 上 使 用 测头 并 结 合５ ３ 轴 并 联 机 床高 速 运 动 性能 ，在 加 工前 几 秒 内 即可 测 完 工 件 ，建 立 新 的工 件 坐标 系 ，实现 敏 捷加 工 。
完全使用轴承联接 ，没有球铰链 。
一
触 。 ④为 保证 支 撑 工作 时 的稳 定 ，我们 设 计 了 定位 伸 缩杆 。伸缩 杆 可 随 着工 件 的调 节 上 下移 动 ，避 免 了工件 的 左右 摇摆 。
般 件 我们 采 用 三 只千 斤顶 进 行调 节 ，但 我 们经 常
对一 些 圆形 工件 感 到 束 手 无策 。我 们 曾 经采 用Ｖ形
的任意方向，这种独特 的性能使得并联机床从理论
上 能 够 在 一次 装 夹 便 可加 工工 件 的所 有 面 ，能够 在
一
次装夹内便可完成５ （ 面 甚至６ 面）的加工 ，轻松
直 轴 旋 转 ， 这 样 电动机 座４ 就 形 成 了 球 铰 链 的 万 向旋 转 功 能 。
图２ 关节点结构
１ 、５ ． 、３ 、６ 轴承 ２ 转座 ４电动机座 周 ．
的扭 曲，按传统的方式加工极 为困难 ，甚至无法加 工 ；应用并联机床则很轻 易完成这项工 作。如 图４
机 床 ７ 件 ７ 装 附 Ｉ
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三
支脚并联运动机床的特点 及典型应用
四川长 征机床 集 团有 限公司 （ 自贡 ６３ ０ ） 杨 ４ ０ ０ 科 黄 刚强
按杆 系分 ，并联机床有６ 、４ 、３ 杆 杆 杆等 多种 杆系并联结构 ，其 中３ 杆并联机 床习惯上 叫三支脚 并联运动机床。并联机床球铰链关节点结构复杂、
ｌ
调节两只螺栓可使工件平行升降，单独调节其 中一
只螺 栓 可使 工 件的 中心 线发 生偏 移 （ 于 划 线时 调 便
划线调节架
１ ． 底座 ２ 调节螺栓 ３ Ｖ ． ． 形支撑板 ４定位伸缩杆 ５转轴 ． ．
整 ）。③调节 一只螺栓可使两 只转轴 的水 平距离 发生变化 ，即调节螺栓对底板的倾斜度发生改变 ，
１ 三支脚并联运 动机床的特点 ．
（ ）使用传统传动结构实现并联机床传动 并 １
联机 床 的 三个 支脚 的直 线 传 动 方式 与通 用 机床 的 传 动 完 全 一 样 ，即伺 服 电动 机 通过 弹 性 联 轴 器直 接 带
动 丝杆 进 给 ，其 导 轨 为普 通 滚柱 直 线导 轨 ，图 １ 所
参 属
冷工 加
ｗ ｗｗ ｍ ｅ ｏ ｗｏ ｋ ｎ ９ ０ｃ ｍ ， ｔ ｌ ｒ ＃Ｋ１ ５ ．ｏ
２： 磷 ５ （辱警 ４ １
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简便的划线调节架
江苏龙源风 力发 电有 限公 司 （ 南通 ２ ６ ０ ） 张葛军 ２ ０ ０
在生 产 的 过 程 中 ，一 些复 杂 的 工件 由于制 造 的 误差 及 加 工的 需要 在加 工前 通 常要 进 行划 线 ，对 于
１ ． 丝杆
２ 三支脚并联运 动机床的典型应 用 ．
（ ）常规 加 工方 式 的 ５ （ 至 ６ 的 加 工 加 １ 面 甚 面）
工如 图３ 所示的汽车零件 ，按传统加工方案需要 多
次 装 夹 ，设 计 多套 工 装 ，若 用 并 联机 床 加 工 ，可 以 实 现 一 次 装 夹 完 成 所 有
关节的 回转运动均采用轴承 ，没有球铰链 ，故关节
点结构简单 ， 制 造 容 易 ， 精 度保持性好 ， 维 修 方 便 。 图２ 所 示 为 关 节 点 结构示意 图， 回 转 座 ２ 过 通
轴 承 １ ６ 水 、 绕 平 轴 旋 转 ， 电 动 机 座 ４通 过 轴 承 ３、 ５ 竖 绕
铁进行支撑 ，但在进行调节时很不方便且不安全 。
为此 我们 通 过 实践 设 计 了一 种划 线 调节 工 具 ，此 工
２
具使用起来方便安全。 划线调节架 由底座 、调节 螺栓 、Ｖ 形支撑板 、 定位伸缩杆及转轴等组成 ，如附图所示 。其设计原
理 为 ： ①Ｖ 支 撑板 特 别 适 用 于支 撑 圆形 工件 。 ② 形
（ ）应用 灵活 ４
三支脚并联机床既 可设计成
常规加工中心 ，又可安装于龙门架上 ，或装置于行 走轨道上 ，以小加 工大 ，加工精度均 由并联结构 自
身 保 证 ，即 根 据 用 户的 需 要 设 计不 同 的结 构 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 式 满
足 用 户加 工 需要 。
示 为 支 脚进 给 传 动示 意 图 。三 支脚 并 联机 床 的 所 有
图１支脚进 给传动
２ ． 联轴器 ３ 服 电动机 伺
加工 。
（ ） 大 型 、超 大 ２ 型零 件加 工 大 型 、 超
大 型 零 件 的 加 工 按 传 统 加 工 方 式 需 要 比 零 件 更 大 的 机 床 进 行 加 工 ，若 使 用 并 联 机 床 加 工 可 以 图３ 汽车零件并联机床加工 轻 松 解 决 ，实 现 以 ， Ｄｉ ＇ ｉ Ｊ ｃ ， 工 大 的 目的 。加 工大 型 板 件 ，由于 工 件 自身有 一 定
三 支 脚 并 联 所 示 ，加 工 时 将 工 件 随 意 固 定 于 工 装 上 ，用 ３ Ｄ测 头快 速检 测 出工 件需 要 加 工 的位 置 ，建立 工件坐 标
（ ）一 次性 装 夹 完 成 多面 加 工 ２
机 床 的 灵 活性 很 强 ，其主 轴 矢 量 方 向可 以 覆盖 空 间
为此 我 们将 螺 母设 计 为转 轴 。 为使 调 节螺 栓 转动 省
此 工具 使用 后 提 高 了划 线 的 效率 ，在 对 角 尺时 特 别 方便 ，工件 置 于夹 具 上 特 别稳 ，特 别安 全 ，值
完 成 各种 复 杂加 工 与 复 合 角度 加 工 。 （） 敏捷 加 工 在 机床 上 使 用 测头 并 结 合５ ３ 轴 并 联 机 床高 速 运 动 性能 ，在 加 工前 几 秒 内 即可 测 完 工 件 ，建 立 新 的工 件 坐标 系 ，实现 敏 捷加 工 。
完全使用轴承联接 ，没有球铰链 。
一
触 。 ④为 保证 支 撑 工作 时 的稳 定 ，我们 设 计 了 定位 伸 缩杆 。伸缩 杆 可 随 着工 件 的调 节 上 下移 动 ，避 免 了工件 的 左右 摇摆 。
般 件 我们 采 用 三 只千 斤顶 进 行调 节 ，但 我 们经 常
对一 些 圆形 工件 感 到 束 手 无策 。我 们 曾 经采 用Ｖ形