具体实施方式

下面通过图2～图12以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图2和图8所示，本发明设计的高速多棱曲面柱零件的加工设备，包括：支撑座001，旋转平台002，驱动装置，切削装置100，夹持变位装置200；

支承座001作为设备的环形基座固定不动；支承座001上安装有环形导轨009，旋转平台002上设有与环形导轨009适配的滑块010，见图3所示，旋转平台002通过滑块010和环形导轨009与支承座001转动连接，旋转平台002上设有从动齿轮006和仿形板003，驱动装置包括设在支撑座001上的减速电机008，减速电机008的输出端连接主动齿轮006，当主动齿轮006在减速电机008带动下旋转，经齿轮啮合从动齿轮005开始旋转带动旋转平台002和仿形板003整体作旋转运动。

多个夹持变位装置200间隔固定在旋转平台002上且布置于同一圆周处，随旋转平台002一起作旋转运动，且每一个夹持变位装置200都安装在仿形板003相连突起部分之间(平环部分处)，每个夹持变位装置200旁均设有一切削装置100，见图8所示。

每个所述夹持变位装置200包括夹持待加工零件的夹持部和驱动待加工零件步进翻转一定角度的、独立工作的拨动部；多个所述拨动部通过设在旋转平台002上的同步调角传动机构400同步翻转待加工零件；待加工零件每次翻转的角度α＝360°/n，n为多棱曲面柱零件的棱数，本例中n＝6，α＝60°。所述拨动部包括拨杆310、棘轮间歇机构300；所述拨杆310一端与棘轮间歇机构300连接，另一端在同步调角传动机构400的驱动下摆动；当拨杆310位于摆动的极限位置时，则拨动棘轮间隙机构300旋转α角，棘轮间隙机构300带动夹持部上的待加工零件翻转α角。

同步调角传动机构400包括同步电机402，同步传动带401，以及与多个齿条403和多个传动机构；每个所述齿条403均与一拨杆301卡接；每个传动机构一端与一齿条403啮合，另一端与同步传动带401啮合；同步电机402通过同步传动带401经传动机构传动使得各齿条403同步做直线往复运动，进而带动各拨杆301摆动。同步调角传动机构400固定安装在旋转平台002上，同步电机402按图2所示安装在旋转平台002中心位置。传动机构包括齿轮404、传动轴405、同步轮406和支架407；传动轴405通过预设在旋转平台002上的安装孔固定，传动轴405一端固定同步轮406，另一端连接齿轮404，齿轮404与同样安装在旋转平台002上的齿条403啮合。同时在齿条403背面加工有缺口沟槽用以驱动拨杆301摆动。

棘轮间歇机构300包括与拨杆310端部连接的棘轮壳体305、与棘轮壳体305固定连接的棘轮302、与棘轮302适配的棘爪304、限制棘轮302反向运动的止回棘爪307、使棘爪304复位的棘爪弹簧303；棘轮302通过同步机构与夹持机构连接；所述棘轮302设有360°/α个棘齿，本例中设有6个棘齿。拨杆310从初始位置摆动到极限位置时，带动棘轮壳体旋转α角，此时，棘轮也同步转动α角，并通过棘爪、止回棘爪限制棘轮的行程，同时利用同步机构打动夹持机构上的待加工零件翻转α角。

同步调角传动机构400中同步电机402的正反转通过同步传动带401的动力传递最终使得各齿轮404也相应顺时针或逆时针旋转。而齿轮404的顺(逆)时针旋转带动齿条403进行直线往复运动，方向如图10箭头所示。齿条403的直线往复运动通过齿条403背面缺口沟槽带动拨杆301摆动和复位。

夹持变位装置200内部结构中，拨杆310与棘轮壳体305固定连接，棘爪304和棘爪弹簧303都固定安装在棘轮壳体305内部；见图6示，棘轮302与主动同步轮301通过连接轴306同轴联结，主动同步轮301通过同步带207与从动同步轮206进行动力传递。而从动同步轮206是与旋转轴204连接。因此当棘轮302旋转一定角度，最终旋转轴204会夹持住工件旋转同样的角度。

按图6所示例中，齿轮404的旋转带动使得拨杆301向箭头1方向运动，使得棘轮壳体305作顺时针运动(图示)，棘轮壳体305作顺时针运动会使得固定安装在其内部的棘爪304同步顺时针运动，而此时棘轮302相对棘爪304是不动的。在本示例中，调节驱动电机402的正反转时间会使拨杆301沿箭头1方向运动一次，带动棘轮壳体305作顺时针运动60角度，安装在棘轮壳体305中的棘爪304也必须同步顺时针旋转60角度，而示例中棘轮302共6个棘齿均布，棘齿间角度为60角度，因此棘爪304要同步顺时针旋转60角度，必须要越过一个棘齿，当棘轮壳体305作顺时针运动时，跟随旋转的棘爪304曲面与棘齿曲面高副接触会带动棘轮302具有顺时针旋转倾向，但是由于止回棘爪306的存在阻碍棘轮302的顺时针运动，棘轮302仅具有按6图示逆时针旋转的可能。因此棘爪304曲面与棘齿曲面高副接触后无法带动棘轮302顺时针旋转。由于棘爪304的曲面特性，会压缩棘爪弹簧303，使得棘爪304既顺时针旋转运动同时向上提升，使得绕过棘齿后，曲面挤压不存在，棘爪弹簧303复位回弹，改变驱动电机402的旋转方向，拨杆301沿箭头2方向运动，作用的结果使得棘轮壳体305作逆时针运动，棘爪304逆时针拨动了一个棘齿运动，棘轮302也逆时针旋转了60度，最终旋转轴204会夹持住工件旋转同样的60度。

以上分析，棘轮变位组件200的功能有两点：

1.加工过程中可以夹持紧固不同长度的工件；由于压紧弹簧202的弹性压缩，活动夹板203和固定夹板205之间的夹持距离是弹性可调节，并且可以适应不同长度的工件；

2.加工过程中只要拨杆301在齿条带动下依次沿箭头1，2运动一回合，工件就会旋转60角度。

切削组件100共6个，安装在支承座001外面，随动杆105通过拉力弹簧004与支承座001柔性连接。切削电机103连接刀具104安装在摆动横梁102，摆动横梁102安装在固定立柱101上，在没有外力约束时可以绕固定立柱101旋转。见图2﹑图8所示，由于仿形板003上突起部分与平环部分交替分布，当仿形板003随旋转平台002顺时针转动时，突起部分和平环部分会与随动杆105交替作用：当突起部分与随动杆105作用时，由于突起部分对随动杆105的挤压使得摆动横梁102沿图10中箭头4方向摆动远离旋转平台002，安装在摆动横梁102上的刀具104也会远离旋转平台002，因此刀具104是无法对安装在棘轮变位组件200上的工件进行加工，拉力弹簧004处于拉伸状态；随着旋转平台002的转动，突起部分远离随动杆105而平环部分开始靠近随动杆105，由于拉力弹簧004回弹作用，使得摆动横梁102沿图10中箭头3方向转向靠近旋转平台002，而棘轮变位组件200都安装在仿形板003平环部分处，因此安装在摆动横梁102上的刀具104也会靠近旋转平台002，刀具104可以对安装在棘轮变位组件200上的工件进行加工。

图11中切削组件100共6个，以旋转平台002为中心轴间隔50度分布，可以实现每个切削组件100上的随动杆105同步离开或接触突起部分和平环部分，因此实现6个刀具104同步接触6个工件进行加工或远离工件结束加工。

工作流程：

1.设备启动前，各切削组件100上随动杆105均与仿形板003上突起部分直接接触，如图12所示；此时突起部分对随动杆105的挤压使得摆动横梁102远离旋转平台002，安装在摆动横梁102上的刀具104也会远离旋转平台002，

将毛坯分别安装在6个棘轮变位组件200上，减速电机008和切削电机103启动带动主动齿轮006和刀具104旋转；

2.由于齿轮啮合传动，主动齿轮006带动从动齿轮005开始旋转，进而带动旋转平台002和仿形板003以及安装在旋转平台002上的各棘轮变位组件200整体作旋转运动；

3.启动前；各切削组件100上随动杆105均与仿形板003上突起部分直接接触，突起部分对随动杆105的挤压使得摆动横梁102远离旋转平台002，安装在摆动横梁102上的刀具104也会远离旋转平台002，而突起部分处是没有安装棘轮变位组件200，因此刀具104是无需进行切削加工的，拉力弹簧004处于拉伸状态；

4.旋转平台002水平方向旋转运动的继续，仿形板003上6处平环部分全部逐渐分别靠近6处随动杆105，由于6条拉力弹簧004回弹作用，6处摆动横梁102与其上各自的处于旋转状态的刀具104也会靠近恰好安装在仿形板003平环部分处的6处棘轮变位组件200所夹持的工件毛坯并对其进行加工切削。6处刀具104同时对相对应的6个工件毛坯进行了一刀加工，由于在切削过程中，工件毛坯始终还在旋转平台002的带动下作旋转运动，因此切削后的加工面是一个曲面；

5.同时加工完第一刀后，旋转平台002继续旋转运动，6处随动杆105与仿形板003的接触部位从平环部分过渡到突起部位，在此过程中，同步调角传动机构400中驱动电机402的正反转通过同步传动带401的动力传递最终使得各齿轮404也相应顺时针或逆时针旋转。而齿轮404的顺(逆)时针旋转带动齿条403进行直线往复运动。齿条403的直线往复运动通过齿条403背面缺口沟槽带动拨杆301转动和复位。进而通过棘轮间歇调角机构300来同时使6个工件同时旋转60度；

6.随着旋转平台002的转动，仿形板003上6处平环部分又全部逐渐分别靠近6处随动杆105，依次重复4﹑5﹑6步骤，当旋转平台002完成旋转一周后，每个刀具104依次对6个棘轮变位组件200所夹持的6个工件毛坯都进行了一次曲面加工；由于6个刀具，一共进行了6*6＝36个曲面的加工；

7.本示例是以加工六棱曲面柱零件为对象说明，共有6把刀具同时对6个工件进行加工，旋转平台002只要旋转一周，6个棘轮变位组件200上所夹持的6个工件毛坯即可被完整的加工成所需要的六棱曲面柱零件；

8.旋转平台002完成旋转一周后，工件毛坯被加工成六棱曲面柱零件，停机卸料。本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。