本發(fā)明屬于制造技術(shù)裝備領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)的立式加工中心。主要解決并聯(lián)機(jī)床存在的運(yùn)動(dòng)耦合性強(qiáng)、控制建模困難、工作空間狹小的問(wèn)題。本發(fā)明由外框架裝置、復(fù)合連桿加工裝置、多自由度換刀裝置、可升降加工平臺(tái)裝置、導(dǎo)向平衡軸和底座支撐裝置共六部分組成；復(fù)合連桿加工裝置的滑塊連接板、電主軸分別與外框架裝置的第一滑臺(tái)滑塊、上部萬(wàn)向鉸鏈連接。多自由度換刀裝置的第二橫向滑臺(tái)的底面與可升降加工平臺(tái)中的加工平臺(tái)連接。多自由度換刀裝置可安裝立銑刀、鉆頭、打磨砂輪、3D打印頭、激光燒結(jié)頭、端面銑刀六種刀具，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)零件減材料和增材料的復(fù)合加工，同時(shí)在快速成型、并聯(lián)機(jī)床領(lǐng)域具有較為廣泛的應(yīng)用前景。

1.一種復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)的立式加工中心，其特征在于：由外框架裝置(1)、復(fù)合連桿加工
裝置(2)、多自由度換刀裝置(3)、可升降加工平臺(tái)裝置(4)、導(dǎo)向平衡軸(5)和底座支撐裝置
(6)六部分組成；所述復(fù)合連桿加工裝置(2)與所述外框架裝置(1)通過(guò)所述外框架裝置(1)
中的第一滑臺(tái)滑塊(1032)與所述復(fù)合連桿加工裝置(2)中的滑塊連接板(201)和所述復(fù)合
連桿加工裝置(2)中的電主軸(211)與所述外框架裝置(1)中的下部萬(wàn)向鉸鏈(111)連接；所
述多自由度換刀裝置(3)與可升降加工平臺(tái)裝置(4)通過(guò)所述多自由度換刀裝置(3)中的第
二橫向滑臺(tái)(309)的底面與可升降加工平臺(tái)裝置(4)中的加工平臺(tái)(405)的左端連接，且所
述多自由度換刀裝置(3)位于所述可升降加工平臺(tái)裝置(4)的上方；所述可升降加工平臺(tái)裝
置(4)與所述外框架裝置(1)通過(guò)所述可升降加工平臺(tái)裝置(4)中的第四液壓桿(410)的底
端與所述外框架裝置(1)的底座(107)連接；所述導(dǎo)向平衡軸(5)在所述可升降加工平臺(tái)裝
置(4)的左右位置對(duì)稱(chēng)布置，所述導(dǎo)向平衡軸(5)的前后兩端分別通過(guò)所述可升降加工平臺(tái)
裝置(4)的后端板(412)、前端板(409)，且導(dǎo)向平衡軸(5)的前后兩端面分別與可升降加工
平臺(tái)裝置(4)的后端板(412)、前端板(409)的外端面平齊，對(duì)稱(chēng)布置的導(dǎo)向平衡軸(5)的中
間位置分別穿過(guò)所述外框架裝置(1)的左支撐側(cè)板(104)、右支撐側(cè)板(110)下端的立式圓
頭平鍵形導(dǎo)向孔，實(shí)現(xiàn)可升降加工平臺(tái)裝置(4)與外框架裝置(1)的導(dǎo)向平衡連接；所述底
座支撐裝置(6)與所述外框架裝置(1)通過(guò)底座支撐裝置(6)中的底支架(601)與外框架裝
置(1)中的底座(107)連接，且位于四個(gè)角；所述底座支撐裝置(6)位于外框架裝置(1)的底
座(107)下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)的立式加工中心，其特征在于：所述外框架
裝置(1)由頂蓋(101)、上部萬(wàn)向鉸鏈(102)、下部萬(wàn)向鉸鏈(111)、和由第一滑臺(tái)軌道
(1031)、第一滑臺(tái)滑塊(1032)、第一滑臺(tái)絲杠(1033)、第一聯(lián)軸器(1034)、第一伺服電機(jī)電
機(jī)支架(1035)、第一伺服電機(jī)(1036)組成的第一橫向滑臺(tái)(103)、左支撐側(cè)板(104)、右支撐
側(cè)板(110)、第一塊肋板(105)、第二塊肋板(106)、第三塊肋板(108)、第四塊肋板(109)、底
座(107)、第一液壓桿(112)組成；所述第一滑臺(tái)滑塊(1032)與第一滑臺(tái)軌道(1031)通過(guò)光
杠連接，第一滑臺(tái)絲杠(1033)與第一滑臺(tái)軌道(1031)與第一滑臺(tái)滑塊(1032)通過(guò)中間孔連
接，第一伺服電機(jī)電機(jī)支架(1035)與第一滑臺(tái)軌道(1031)連接，第一聯(lián)軸器(1034)與第一
滑臺(tái)絲杠(1033)連接，第一伺服電機(jī)(1036)與第一伺服電機(jī)電機(jī)支架(1035)連接，第一伺
服電機(jī)(1036)與第一聯(lián)軸器(1034)連接；所述第一橫向滑臺(tái)(103)的左端與所述的左支撐
側(cè)板(104)的上端通過(guò)螺釘固定連接，所述第一橫向滑臺(tái)(103)的右端與右支撐側(cè)板(110)
的上端通過(guò)螺釘固定連接，構(gòu)成門(mén)式框架；所述頂蓋(101)與所述第一橫向滑臺(tái)(103)通過(guò)
所述頂蓋(101)豎直面的下端與所述第一橫向滑臺(tái)(103)的背面中央通過(guò)螺栓螺母連接；所
述左支撐側(cè)板(104)和右支撐側(cè)板(110)的下端分別與底座(107)左右兩側(cè)面通過(guò)螺栓螺母
連接；所述第一塊肋板(105)與第二塊肋板(106)設(shè)置在左支撐側(cè)板(104)的下端，且第一塊
肋板(105)的豎直面位于左支撐側(cè)板(104)的后方，第二塊肋板(106)的豎直面位于左支撐
側(cè)板(104)的前方，所述第一塊肋板(105)與第二塊肋板(106)的水平面與底座(107)左端的
上表面連接；所述第四塊肋板(109)與第三塊肋板(108)設(shè)置在右支撐側(cè)板(110)的下端，且
第四塊肋板(109)的豎直面位于右支撐側(cè)板(110)的后方，第三塊肋板(108)的豎直面位于
右支撐側(cè)板(110)的前方，所述第三塊肋板(108)與第四塊肋板(109)的水平面與底座(107)
右端的上表面連接；所述第一液壓桿(112)的上端通過(guò)上部萬(wàn)向鉸鏈(102)與頂蓋(101)的
內(nèi)表面連接，且所述第一液壓桿(112)位于頂蓋(101)下方空間的中間位置；所述第一液壓
桿(112)的下端與下部萬(wàn)向鉸鏈(111)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)的立式加工中心，其特征在于：所述復(fù)合連
桿加工裝置(2)由滑塊連接板(201)、左伺服電機(jī)支架(202)、右伺服電機(jī)支架(203)、左伺服
電機(jī)(204)、右伺服電機(jī)(205)、A連桿(206)、B連桿(207)、C連桿(208)、D連桿(210)、圓臺(tái)
(209)、電主軸(211)、立銑刀(212)組成；所述左伺服電機(jī)(204)固定在左伺服電機(jī)支架
(202)上，所述右伺服電機(jī)(205)固定在右伺服電機(jī)支架(203)上，所述左伺服電機(jī)支架
(202)和右伺服電機(jī)支架(203)通過(guò)螺栓螺母固定在滑塊連接板(201)上，所述B連桿(207)
設(shè)置在所述A連桿(206)的下方，且所述A連桿(206)的一端與左伺服電機(jī)(204)的轉(zhuǎn)軸連接，
另一端通過(guò)螺栓螺母與B連桿(207)的一端連接；所述D連桿(210)的一端與所述右伺服電機(jī)
(205)的轉(zhuǎn)軸連接，所述B連桿(207)的另一端與C連桿(208)的一端連接，且所述的B連桿
(207)位于C連桿(208)的上方；所述的C連桿(208)的另一端通過(guò)圓臺(tái)(209)與D連桿(210)的
另一端連接，且所述D連桿(210)位于C連桿(208)的上方；所述圓臺(tái)(209)位于C連桿(208)的
上方，D連桿(210)的下方；所述電主軸(211)的尾部與所述B連桿(207)的另一端、C連桿
(208)一端連接，所述電主軸(211)的前部與所述立銑刀(212)的刀柄部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)的立式加工中心，其特征在于：所述多自由
度換刀裝置(3)是由刀庫(kù)(301)、刀庫(kù)連接件(302)、刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)件(303)、第二液壓桿(304)、粗
連接件(305)、細(xì)連接件(306)、門(mén)式連接件(307)、三角形連接件(308)、第二橫向滑臺(tái)
(309)、旋轉(zhuǎn)組件(310)、第三液壓桿(311)、第二伺服電機(jī)(312)組成；其中，所述的刀庫(kù)
(301)是由六個(gè)左手指(3011)、六個(gè)右手指(3012)、十二個(gè)電吸盤(pán)(3017)、立銑刀(212)、鉆
頭(3014)、打磨砂輪(3015)、3D打印頭(3016)、激光燒結(jié)頭(3018)、端面銑刀(3019)、刀盤(pán)
(30110)組成；所述的六個(gè)左手指(3011)、六個(gè)右手指(3012)均勻分布在刀盤(pán)(30110)的外
緣頂端；所述電吸盤(pán)(3017)分別設(shè)置在左手指(3011)和右手指(3012)的手指內(nèi)側(cè)末端，所
述立銑刀(212)、鉆頭(3014)、打磨砂輪(3015)、3D打印頭(3016)、激光燒結(jié)頭(3018)、端面
銑刀(3019)依次夾在所述左手指(3011)和右手指(3012)之間；所述粗連接件(305)是由粗
連接軸(3051)、粗左套筒(3052)和粗右套筒(3053)組成，所述粗左套筒(3052)和粗右套筒
(3053)套裝在粗連接軸(3051)的外圓柱面上；所述細(xì)連接件(306)是由細(xì)連接軸(3061)、細(xì)
左套筒(3062)和細(xì)右套筒(3063)組成，所述細(xì)左套筒(3062)和細(xì)右套筒(3063)套裝在細(xì)連
接軸(3061)的外圓柱面上；所述旋轉(zhuǎn)組件(310)是由上部?jī)?nèi)壓板(3101)、下部?jī)?nèi)壓板
(3102)、上部外壓板(3103)、下部外壓板(3104)、軸承(3105)、第一步進(jìn)電機(jī)(3106)組成；所
述上部?jī)?nèi)壓板(3101)和下部?jī)?nèi)壓板(3102)通過(guò)螺栓分別與所述軸承(3105)的軸承內(nèi)圈的
上部分和下部分連接，所述上部外壓板(3103)、下部外壓板(3104)通過(guò)螺栓分別與所述軸
承(3105)的軸承外圈的上部分和下部分連接；所述第一步進(jìn)電機(jī)(3106)通過(guò)螺栓與所述上
部外壓板(3103)、下部外壓板(3104)連接；所述第二橫向滑臺(tái)(309)是由第二滑臺(tái)軌道
(3091)、第二滑臺(tái)滑塊(3092)、第二滑臺(tái)絲杠(3093)、第二聯(lián)軸器(3094)、第二步進(jìn)電機(jī)支
架(3095)、第二步進(jìn)電機(jī)(3096)組成；所述第二滑臺(tái)滑塊(3092)與第二滑臺(tái)軌道(3091)通
過(guò)光杠連接，第二滑臺(tái)絲杠(3093)與第二滑臺(tái)軌道(3091)與第二滑臺(tái)滑塊(3092)通過(guò)中間
孔連接，第二步進(jìn)電機(jī)支架(3095)與第二滑臺(tái)軌道(3091)連接，第二聯(lián)軸器(3094)與第二
滑臺(tái)絲杠(3093)連接，第二步進(jìn)電機(jī)(3096)與第二步進(jìn)電機(jī)支架(3095)連接，第二步進(jìn)電
機(jī)(3096)與第二聯(lián)軸器(3094)連接；所述刀庫(kù)連接件(302)與所述刀庫(kù)(301)背面上的圓環(huán)
相連接；所述刀庫(kù)連接件(302)與所述第二液壓桿(304)的一端通過(guò)螺栓螺母連接，所述第
二液壓桿(304)的另一端與所述細(xì)連接件(306)連接；所述細(xì)左套筒(3062)和細(xì)右套筒
(3063)與第二液壓桿(304)另一端的左右兩側(cè)相連接，細(xì)連接件(306)與所述門(mén)式連接件
(307)通過(guò)細(xì)連接軸(3061)連接；所述第二伺服電機(jī)(312)與所述刀庫(kù)(301)中央連接；所述
第二伺服電機(jī)(312)與所述刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)件(303)的前大平端面連接；所述粗連接件(305)的粗
左套筒(3052)與粗右套筒(3053)分別與所述刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)件(303)的左小端平面、右小端平面
連接；所述的粗連接件(305)的粗左套筒(3052)與粗右套筒(3053)與所述門(mén)式連接件(307)
通過(guò)粗連接軸(3051)連接；所述門(mén)式連接件(307)與所述三角形連接件(308)的豎直平面通
過(guò)螺栓螺母連接；所述三角形連接件(308)水平面與所述旋轉(zhuǎn)組件(310)中的上部?jī)?nèi)壓板
(3101)和下部?jī)?nèi)壓板(3102)通過(guò)螺栓螺母連接；所述旋轉(zhuǎn)組件(310)中的第一步進(jìn)電機(jī)
(3106)下部與所述第三液壓桿(311)的上端通過(guò)螺栓螺母連接；所述第三液壓桿(311)的下
端與所述第二橫向滑臺(tái)(309)中的第二滑臺(tái)滑塊(3092)通過(guò)螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)的立式加工中心，其特征在于：所述可升降加
工平臺(tái)裝置(4)是由短壓板(401)、長(zhǎng)壓板(402)、壓板軸(403)、工件(404)、加工平臺(tái)(405)、
左平板(407)、右平板(406)、第三橫向滑臺(tái)(408)、前端板(409)、后端板(412)、第四液壓桿
(410)、加工平臺(tái)底板(411)組成；所述短壓板(401)與所述壓板軸(403)的上端通過(guò)螺母固
定連接；所述長(zhǎng)壓板(402)與所述壓板軸(403)上端通過(guò)螺母固定連接；所述壓板軸(403)下
端與所述加工平臺(tái)(405)的上平面連接；所述工件(404)固定在所述短壓板(401)、長(zhǎng)壓板
(402)和所述加工平臺(tái)(405)之間，所述短壓板(401)和長(zhǎng)壓板(402)在同一平面且位于所述
工件(404)上部，所述左平板(407)、右平板(406)左右兩側(cè)分別與所述后端板(412)、前端板
(409)固定連接；所述加工平臺(tái)底板(411)與所述前端板(409)、后端板(412)固定連接；所述
第三橫向滑臺(tái)(408)是由第三滑臺(tái)軌道(4081)、第三滑臺(tái)滑塊(4082)、第三滑臺(tái)絲杠
(4083)、第三聯(lián)軸器(4084)、第三伺服電機(jī)支架(4085)、第三伺服電機(jī)(4086)組成；所述的
第三滑臺(tái)滑塊(4082)與第三滑臺(tái)軌道(4081)通過(guò)光杠連接，第三滑臺(tái)絲杠(4083)與第三滑
臺(tái)軌道(4081)、第三滑臺(tái)滑塊(4082)通過(guò)中間孔連接，第三伺服電機(jī)支架(4085)與第三滑
臺(tái)軌道(4081)連接，第三聯(lián)軸器(4084)與第三滑臺(tái)絲杠(4083)連接，第三伺服電機(jī)(4086)
與第三伺服電機(jī)支架(4085)連接，第三伺服電機(jī)(4086)與第三聯(lián)軸器(4084)連接；所述第
三橫向滑臺(tái)(408)中的第三滑臺(tái)滑塊(4082)與所述加工平臺(tái)(405)的底面正中央位置固定
連接；所述第四液壓桿(410)的上端與所述加工平臺(tái)底板(411)的底面正中央位置固定連
接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合連桿機(jī)構(gòu)的立式加工中心，其特征在于：所述底座支撐
裝置(6)是由底支架(601)、四個(gè)腳杯(602)、第五液壓桿(603)、輪部右支撐板(604)、輪部左
支撐板(605)、輪子(606)組成；所述的四個(gè)腳杯(602)分別固定在所述底支架(601)的底端；
所述第五液壓桿(603)的上端與所述底支架(601)平面中央連接且位于下部；所述第五液壓
桿(603)的下端左右兩側(cè)分別與所述輪部左支撐板(605)、輪部右支撐板(604)的上部連接；
所述輪子(606)分別與所述輪部右支撐板(604)、輪部左支撐板(605)的下部通過(guò)輪軸連接。