[发明专利]一种自由曲面加工装置

权利要求书

1.自由曲面加工装置，包括：

工件轴单元；

驱动所述工件轴单元转动的驱动单元；

驱动所述工件轴单元快速轴向位移的工件轴进给单元；

刀具单元；

驱动所述刀具单元慢速轴向和径向位移的刀具进给单元；其特征在于，还包括设置在所述工件轴单元与所述驱动单元之间的联轴器，所述驱动单元固定设置且所述工件轴单元可相对于所述驱动单元轴向位移。

2.根据权利要求1所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述联轴器具体为固定在所述工件轴单元上的联轴套，所述联轴套与所述驱动单元的输出轴之间可轴向滑动，且两者的横截面为相适配的多边形。

3.根据权利要求2所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述工件轴单元包括：

与所述工件轴进给单元相连的工件轴头；

工件轴，通过所述联轴套与所述驱动单元连接；和

弹性夹头，其一端具有夹持工件的夹爪，其另一端的外沿与所述工件轴头的外端面相抵压，且所述工件轴的自由端经所述工件轴头穿出后与所述弹性夹头相连；且

在工件轴进给单元的作用下，所述工件轴头向工件方向或者工件相反方向位移第一距离，所述弹性夹头与所述工件轴头的外端面抵压并产生弹性变形夹紧工件或者与所述工件轴头分离并松开工件。

4.根据权利要求3所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述工件轴单元还包括：

限位部件，设置在所述工件轴头另一侧的所述工件轴上；和

弹性部件，预压缩设置在所述工件轴头与所述限位部件之间，所述弹性夹头的夹爪呈夹紧工件状；且

所述驱动单元的输出轴与所述工件轴之间具有预设的第二距离，所述第二距离小于所述第一距离；

当所述工件轴头向工件相反方向位移第二距离，所述工件轴与所述输出轴相抵，当所述工件轴头继续向工件相反方向位移第一距离，所述工件轴头压缩所述弹性部件并与所述弹性夹头分离并松开工件；当所述工件轴头向工件方向位移第一距离，所述弹性部件作用于所述限位部件和工件轴头，所述弹性夹头的夹爪呈夹紧工件状。

5.根据权利要求4所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述限位部件与所述工件轴螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述弹性部件具体为套装在所述工件轴上的碟形弹簧。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述联轴套与所述驱动单元的输出轴之间具有周向设置的静压间隙，且所述静压间隙与压力介质管路连通。

8.根据权利要求7所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述压力介质具体为高压气体，所述静压间隙为5-30微米；或者所述压力介质具体为高压液体，所述静压间隙为10-50微米。

9.根据权利要求1所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述刀具单元具有至少一种刀具。

10.根据权利要求1所述的自由曲面加工装置，其特征在于，所述驱动单元具体为伺服电动机；且所述伺服电机上设置有角度编码器，以获取所述工件轴的角度信号并反馈至所述伺服电机的驱动器，以闭环控制所述工件轴的转动位置。