CN115366204A - 一种多自由度钻铣机及其用于木工板材的钻铣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度钻铣机及其用于木工板材的钻铣方法，属于板材加工设备技术领域，包括上横梁、下横梁，所述上横梁上安装有上横梁第一加工机构、上横梁第二加工机构，两者均设有上钻头组件，所述上钻头组件设有若干个钻头，上横梁第一加工机构还设有上铣刀组件，用于铣削加工；所述下横梁上安装有下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构，两者均设有下铣刀组件，用于铣削加工，下横梁第一加工机构还设有下钻头组件。还包括气垫结构，气垫结构的喷气孔围绕铣刀主轴的中轴线呈周向辐射状分布。在有限的空间内集成下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构，并实现独立控制，突破下横梁安装空间的局限性，应用前景相当显著。

Description

一种多自由度钻铣机及其用于木工板材的钻铣方法

技术领域

本发明属于板材加工设备技术领域，具体涉及一种多自由度钻铣机及其用于木工板材的钻铣方法。

背景技术

板材切削，是通过刀具作用于板材产生相对运动，以获取一定形状、尺寸和表面状态的板材制品的加工过程。目前，在板材家具制造领域中，传统板材切削设备的加工效率较低，生产厂家需要根据不同客户的定制要求，对应修改板材切削设备的加工参数，以及调整对操作工的技术指标，加工过程繁琐且费时费力。为了解决以上不便，人们研制出了数控六面钻铣机，数控六面钻铣机集钻孔、铣削开槽等功能于一体，能够有效满足不同定制板材的加工需求，且可以与其它家具生产设备构成自动化连线。因此，数控六面钻铣机的应用越来越普遍。

但是，现有数控六面钻铣机在具体的加工过程中还存在着以下不足：首先，板材的外形扁平，质地不一，难免会存在翘曲、平整度不足等形变问题。在板材的加工过程中，由于形变误差的存在，为了保证加工精度，需要在铣刀切削时给待加工的板材提供一个压紧力，但现有压紧装置对板材施加的预紧力分布不均，对板材的压紧力过大时容易损伤板材表面，过小时无法保证加工精度，需要对板材的压紧力提出更高的要求；其次，由于六面钻铣机在安装加工机构时所需的安装空间较大，上、下横梁的加工机构无法做到等同配置，一般只能在下横梁上设置了一套铣削主轴及钻头组件，现有技术中，部分六面钻铣机在下横梁上配置了两套加工机构，但由于下横梁运行空间的局限性，两套加工机构也只能同步动作，无法实现独立的加工控制，导致钻铣机对板材底部的加工效率低下；最后，当待加工板材的长度尺寸过长时，抓手装置的定位轮无法完全与板材侧端面贴合，导致定位存在偏差，难以保证加工精度。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种多自由度钻铣机及其用于木工板材的钻铣方法，以满足木工板材加工领域中日益提高的加工需求。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种多自由度钻铣机及其用于木工板材的钻铣方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种多自由度钻铣机，包括机架，所述机架包括上横梁、下横梁，上、下横梁之间设有一纵梁，所述纵梁位于上、下横梁的一侧，与上、下横梁呈垂直设置，所述机架上还安装有用于放置木工板材的工作台，

所述纵梁上安装有抓手装置，以及驱使所述抓手装置沿X轴移动的X轴驱动装置，所述抓手装置包括与上夹手、下夹座，以及设置在下夹座上的多个定位轮组件，所述下夹座与纵梁滑动连接，上夹手可朝向下夹座呈相向或相离动作，所述多个定位轮组件包括可绕各自轴线旋转的同心轮组和偏心轮组，当木工板材由抓手装置夹持时，同心轮组、偏心轮组的外周轮廓与木工板材的侧端面相抵接；

所述上横梁上安装有上横梁第一加工机构、上横梁第二加工机构，上横梁第一加工机构、上横梁第二加工机构均设有上钻头组件，所述上钻头组件设有若干个钻头，用于对木工板材顶面或侧面进行钻孔加工，上横梁第一加工机构还设有上铣刀组件，所述上铣刀组件设有铣刀主轴，用于对木工板材进行铣削加工；

所述下横梁上安装有下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构，下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构均设有下铣刀组件，所述下铣刀组件设有铣刀主轴，用于对木工板材进行铣削加工，下横梁第一加工机构还设有下钻头组件，所述下钻头组件设有若干个钻头，用于对木工板材底面进行钻孔加工；

上、下横梁上各设有基板，以及驱使基板沿Y轴移动的Y轴驱动装置，各基板上设有挂板，各加工机构设置在对应的挂板上，各基板还设有驱使挂板上的加工机构沿Z轴移动的Z轴驱动装置；

上铣刀组件和/或下铣刀组件还设有气垫结构，包括与挂板滑动连接的滑座，所述滑座上设有可随滑座滑动的铣刀主轴，铣刀主轴的两侧呈镜像对称分布有左、右气垫机构，左、右气垫机构各包括驱动模块和压料组件，所述驱动模块与滑座相固接，驱动模块的输出端与所述压料组件传动连接，驱使所述压料组件靠近或远离待加工的木工板材；

所述压料组件包括气路块和压料板，所述气路块的内部设有气路通道，气路通道的一端延伸到气路块的侧壁上，形成进气孔，另一端朝向压料板的一侧输出，形成出气孔；所述压料板面向出气孔的端面上设有分流槽，所述分流槽的底部设有若干个贯通上下的喷气孔，左、右气垫机构的喷气孔围绕铣刀主轴的中轴线呈周向辐射状分布。

在本发明中，通过在上、下横梁上配置加工机构，配合抓手装置的夹持动作，实现待加工木工板材六个面的快速加工，无需对待加工木工板材进行手动翻面及重新定位，大大提高了木工板材的加工效率及成品的良品率。

作为以上方案的进一步改进，所述同心轮组包括同心轴，以及绕设在同心轴上的同心轮；所述偏心轮组包括偏心轴，以及绕设在偏心轴上的偏心轮；

同心轴、偏心轴呈竖直设置在下夹座上，并与所述下夹座转动连接；当上夹手朝向下夹座呈相向移动夹持木工板材时，同心轮与木工板材的侧端面相抵接，偏心轮以偏心轴的轴线为中心旋转后与木工板材的侧端面相抵接；

需要说明的是，当待加工板材的长度尺寸过长时，抓手装置的定位轮无法完全与板材侧端面贴合，导致定位存在偏差；进一步的，通过设置同心轮组和偏心轮组，当木工板材由抓手装置夹持时，同心轮组、偏心轮组的外周轮廓与木工板材的侧端面相抵接，有效保证了板材的定位精度，确保板材加工良品率。

作为以上方案的进一步改进，所述下钻头组件包括下钻头基座，所述下钻头基座固定在下横梁第一加工机构的挂板上，所述下钻头基座上设有所述钻头，以及驱使所述钻头竖直朝向所述工作台伸缩动作的下钻头驱动器；

所述下铣刀组件位于下钻头组件的一侧，下铣刀组件包括下铣刀基座，所述下铣刀基座与下横梁第一加工机构或下横梁第二加工机构的挂板滑动连接，所述下铣刀基座上设有铣刀主轴，挂板上设有下铣刀驱动器，所述下铣刀驱动器的输出端与下铣刀基座驱动连接，用以驱使所述铣刀主轴朝向所述工作台升降动作；

需要说明的是，传统的板材加工设备加工时需要人工翻面及重新定位，操作过程繁琐且费时费力；进一步的，本多自由度的钻铣机合理配置铣刀组件、钻头组件的结构布局，实现板材加工的全面自动化生产，解决传统板材加工设备操作难度大、生产效率低的难题。

作为以上方案的进一步改进，下横梁上的所述Y轴驱动装置包括Y轴驱动器，所述Y轴驱动器垂直固定在下横梁第一加工机构或下横梁第二加工机构的基板上，呈水平方向设置，所述Y轴驱动器的输出端朝向基板的一侧设置，Y轴驱动器的输出端设有Y轴齿轮，下横梁上对应设有沿Y轴延伸的Y轴齿条，Y轴齿轮与Y轴齿条相互啮合传动；

下横梁上的所述Z轴驱动装置包括Z轴驱动器，所述Z轴驱动器垂直固定在下横梁第一加工机构或下横梁第二加工机构的挂板上，呈水平方向设置，挂板与基板滑动连接，且两者之间具有空隙，Z轴驱动器的输出端穿过挂板并伸入所述空隙，Z轴驱动器的输出端设有Z轴齿轮，基板上对应设有沿Z轴延伸的Z轴齿条，Z轴齿轮与Z轴齿条相互啮合传动。

作为以上方案的进一步改进，还包括支承组件，所述支承组件包括支承导轨、支承滑块和支承气缸，所述支承导轨沿竖直方向设置在所述基板上，所述支承滑块对应设置在所述挂板上，支承导轨与支承滑块相互滑动连接；支承气缸的一端与所述基板相连，另一端支撑在所述挂板上，所述基板通过所述支撑气缸与所述挂板传动连接；

需要说明的是，Z轴驱动装置驱使加工机构沿Z轴方向移动时需要克服重力做功，由于各加工机构的质量较大，Z轴驱动装置在驱使过程中耗能较高；进一步的，设置支撑组件，能够为Z轴驱动装置提供辅助支撑力，确保加工机构运行顺畅。

还包括顶料组件，所述顶料组件位于铣刀主轴的一侧，包括顶板、顶板安装板、顶料气缸和顶料气缸安装板，所述顶料气缸安装板的一侧与所述基板相固定，顶料气缸的缸体安装在所述顶料气缸安装板上，顶料气缸的推杆连接有所述顶板安装板，顶板安装板的一侧与基板滑动连接，所述顶板安装板与顶料气缸安装板平行设置，两者之间具有间隙，所述顶板固定在顶板安装板上，由所述顶料气缸驱使，朝向所述工作台升降动作；

需要说明的是，板材的质地不一，难免会存在翘曲、平整度不足等形变问题；进一步的，设置顶料组件为铣刀的切削加工提供一个预紧力，有效保证了板材的加工精度。

作为以上方案的进一步改进，还包括吸尘***，所述吸尘***包括吸尘管路和吸尘罩，吸尘管路的始端与风机连通，末端连通至所述吸尘罩，所述吸尘罩围拢在各加工机构钻头组件、铣刀组件的周围；

需要说明的是，在板材加工领域，加工废屑随着加工进程不断产生，如果不及时清理，将严重影响板材表面的加工质量；进一步的，设置吸尘***，通过吸尘管路实现加工废屑的快速收集，大大提高了钻铣机的板材加工良品率。

还包括润滑***，所述润滑***包括油泵、润滑管路，润滑管路的始端与油泵相连，末端连通至一油脂分配器，由所述油脂分配器分流至各滑动连接、传动连接的结构部件处；

为了提高各滑动连接部件、传动连接部件的配合顺畅程度，进一步的，设置润滑***，通过润滑***实现油脂的精准配给，大大减少部件之间的摩擦磨损，有效地延长的各连接部件的实际使用寿命，经济效益高。

作为以上方案的进一步改进，所述分流槽为弧形槽，分流槽所在弧线的圆心，与主轴的中轴线相重合；

为了满足板材加工过程中对气垫结构所产生的压紧力更高要求，进一步的，设置呈弧形的分流槽，环绕在主轴刀具的两侧，将通入气路通道的呈环状分流并喷出，使得作用在板材上的压紧力稳定可靠；

所述喷气孔为条形孔，条形孔的内端延伸靠近主轴的中轴线，其外端朝远离主轴中轴线的方向延伸，所述条形孔的延伸长度小于所述分流槽的宽度尺寸；

所述条形孔沿径向直线向外延伸，多个条形孔之间呈放射型的辐射状分布；或，所述条形孔沿同一方向的直线向外延伸，多个条形孔之间呈螺旋型的辐射状分布；

所述气路通道沿出气孔轴线方向与分流槽的底部延伸交汇，交汇处设有喷气孔，交汇处的喷气孔呈双通孔状，通孔与通孔之间具有空隙，气路通道的出气孔朝向两者间的空隙设置；

需要说明的是，如若在分流槽上正对气路通道处设置喷气孔，导入分流槽内的气流将大部分从交汇处的喷气孔倾泻而出，分流槽则无法起到分流导向作用，容易引起气垫结构的施力不均；进一步的，优化交汇处的条形孔成双通孔状，配置气路通道的出气孔朝向两通孔间的空隙设置，使得经出气孔输出的气流受到阻挡而分流，确保各喷气孔喷出的气流持续均匀稳定；

所述条形孔的宽度尺寸为所述出气孔孔径的1/3～1/5；所述通孔的孔径为所述出气孔孔径的1/3～1/5；

需要说明的是，设置条形孔的宽度尺寸、通孔小于气路通道的出气孔孔径，使得气流经喷气孔喷出时，压力释放，有效提高对待加工板材的预紧作用。

作为以上方案的进一步改进，左、右气垫机构的压料板靠近铣刀主轴的一侧设有避空槽，当左、右气垫机构的压料板处于同一高度时，两压料板的端面形成连续平面，所述压料板可通过所述避空槽形成环绕刀具的圆形缺口；

左、右气垫机构还各设有沿竖直方向延伸的气垫导轨，左、右气垫机构的压料组件还包括罩板，两罩板呈围拢环绕铣刀主轴设置，罩板的一端与气垫导轨相固接，另一端与气路块相接，所述滑座上固设有对应的气垫滑块，压料组件通过气垫导轨与滑座的气垫滑块滑动连接，由对应的驱动模块独立驱使，沿竖直方向升降动作；

气垫结构采用双压料板结构，各压料板可独立上升或下降，双压料板呈镜像对称环绕在刀具的两侧，可根据需求独立上升单侧压料板，使得刀具进一步接近待加工区域，有效提高钻铣机的加工适用范围，应用前景相当显著。

作为以上方案的进一步改进，所述进气孔连通有气压管路，气压管路的始端与气体发生源连通，且所述始端还设有一个阀门；末端经进气孔连通至所述气路通道，向气路通道内输送气流，同时末端还设有气体流量控制器，用于控制进入气路通道的气体流量；气流经气路通道的出气孔朝向分流槽输出，由分流槽分流后通过各喷气孔喷出，以使压料板与待加工的木工板材之间形成气膜；

需要说明的是，在钻铣机的加工过程中，通过气垫结构产生的气流对待加工的板材施压，使其紧贴工作台，有效保证板材的加工精度；同时，通过调整气垫结构所喷出的气流量，即可实现对板材压紧力的调节，有效缩减钻铣机的加工前置调试时间，高效便捷。

一种多自由度钻铣机用于木工板材的钻铣方法，应用于如上所述的多自由度钻铣机，包括以下步骤：

步骤1、多自由度钻铣机初始化：抓手装置在X轴驱动装置的驱使下回到纵梁的初始位置，各加工机构在各自Y轴驱动装置、Z轴驱动装置的驱使下回到上、下横梁的初始位置；各钻头组件、铣刀组件回到初始位置，气垫结构的压料组件在驱动模块的驱使下回收，远离工作台；

步骤2、木工板材的夹持定位及设定加工参数：所述工作台上设有定位轴，定位轴升起，由人工将待加工的木工板材的一侧抵接在定位轴上，相邻侧端面抵接在抓手装置的定位轮组件上，驱动上夹板朝向下夹座相向移动并夹持待加工的木工板材；

通过在多自由度钻铣机的人机界面输入待加工木工板材的参数，或通过人工手持读码器读取板材上的二维码信息输入待加工木工板材的参数，或通过设置在输送线上的读码器自动读取板材上二维码信息输入待加工木工板材的参数；

所述待加工木工板材的参数包括待加工的木工板材的长度尺寸、宽度尺寸和厚度尺寸，以及所需加工的孔、铣削槽口的加工参数，所述加工参数包括孔的直径、位置、深度，以及铣削槽口的大小、路径和深度；

步骤3：进入钻孔工艺流程：上横梁第一加工机构、上横梁第二加工机构、下横梁第一加工机构在各自Y轴驱动装置、Z轴驱动装置的驱使下移动至木工板材的待加工孔点位置，选用预设的钻头进行钻孔；

当所需加工的孔为盲孔时，由相对应的加工机构单侧冲钻加工；当所需加工的孔为通孔时，先由上横梁第一加工机构/上横梁第二加工机构的钻头在木工板材的上侧冲钻，到预设深度后，由下横梁第一加工机构的钻头在同一孔点位置的下侧继续冲钻，直至钻通；

步骤4：进入铣削工艺流程：上横梁第一加工机构、下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构在各自Y轴驱动装置、Z轴驱动装置的驱使下移动至木工板材的待加工铣削槽口位置，进行铣削；

气垫结构的驱动模块各自驱动压料组件靠近待加工的木工板材；同时，启动空压机，气流经气压管路导入气路通道的进气孔；气流经气路通道的出气孔朝向分流槽输出，由分流槽分流后通过各喷气孔喷出，以使压料板与待加工的板材之间形成气膜，多自由度钻铣机通过所述气膜在切削时给待加工的木工板材提供一个压紧力，使得待加工的木工板材紧贴加工台；

步骤5：加工机构复位：钻孔及铣削工艺完成后，各加工机构返回初始位置，气垫结构的压料组件在驱动模块的驱使下回收，远离工作台。

本发明的有益效果：

(1)高效稳定，通过在上、下横梁上配置加工机构，配合抓手装置的夹持动作，实现待加工木工板材六个面的快速加工，无需对待加工木工板材进行手动翻面及重新定位，大大提高了木工板材的加工效率及成品的良品率；

(2)适用范围广，在有限的空间内集成下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构，可以根据不同木工板材的加工需求，对应控制下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构独立对木工板材底部钻孔或铣削，突破下横梁安装空间的局限性，结构紧凑，应用前景相当显著；

(3)合理配置铣刀组件、钻头组件的结构布局，实现木工板材加工的全面自动化生产，解决传统木工板材加工设备操作难度大、生产效率低的难题；

(4)在钻铣机的加工过程中，通过气垫结构产生的气流对待加工的板材施压，使其紧贴工作台，有效保证板材的加工精度；同时，通过调整气垫结构所喷出的气流量，即可实现对板材压紧力的调节，有效缩减钻铣机的加工前置调试时间，高效便捷；

(5)采用双压料板结构，各压料板可独立上升或下降，双压料板呈镜像对称环绕在刀具的两侧，可根据需求独立伸缩单侧压料板，使得刀具进一步接近待加工区域，有效提高钻铣机的加工适用范围，应用前景相当显著；

(6)优化气垫结构的气路布局，通过设置具有气路通道的压料组件，在压料组件朝向板材的一侧设置喷气孔，所述喷气孔围绕主轴的中轴线呈周向辐射状分布，使气流通过气路管道均匀地朝向待加工板材喷出，作用力均匀，在加工过程中，能有效避免板材的抖动，提高板材加工的良品率；

(7)通过设置同心轮组和偏心轮组，当木工板材由抓手装置夹持时，同心轮组、偏心轮组的外周轮廓与木工板材的侧端面相抵接，抓手装置的定位轮组件完全与板材侧端面贴合，避免定位偏差，有效保证加工精度。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的下横梁第一加工机构的立体图；

图3为本发明实施例1的下横梁第一加工机构的俯视图；

图4为本发明实施例1的下横梁第二加工机构的立体图；

图5为本发明实施例1的下横梁第二加工机构的俯视图；

图6为本发明实施例1的上横梁第一加工机构的结构示意图；

图7为本发明实施例1的上横梁第二加工机构的结构示意图；

图8为本发明实施例1的抓手装置的结构示意图；

图9为本发明实施例1的左、右气垫机构的结构示意图；

图10为本发明实施例1的压料组件的分解示意图；

图11为本发明实施例1的气垫结构的工作原理图；

图12为本发明实施例1的吸风***的结构示意图；

图13为本发明实施例1的润滑***的结构示意图；

图14为本发明实施例2的喷气孔分布示意图；

附图标记：

1、机架；11、上横梁；12、下横梁；13、纵梁；

2a、上横梁第一加工机构；2b、上横梁第二加工机构；2c、下横梁第一加工机构；2d、下横梁第二加工机构；J0、基板；G0、挂板；

21、下钻头组件；211、下钻头基座；212、钻头；213、下钻头驱动器；

22、下铣刀组件；221、下铣刀基座；222、铣刀主轴；223、下铣刀驱动器；

23、支承组件；231、支承导轨；232、支承滑块；233、支承气缸；

24、顶料组件；241、顶板；242、顶板安装板；243、顶料气缸；244、顶料气缸安装板；

25、上钻头组件；

26、上铣刀组件；261、滑座；262、上铣刀驱动器；

3、气垫结构；3a、左气垫机构；3b、右气垫机构；31、驱动模块；32、压料组件；321、气路块；322、压料板；323、罩板；33、座板；

4、抓手装置；41、X轴驱动装置；42、上夹手；43、下夹座；45、定位轮组件；451、同心轮组；4511、同心轴；4512、同心轮；452、偏心轮组；4521、偏心轴；4522、偏心轮；

5、Y轴驱动装置；51、Y轴驱动器；52、Y轴齿轮；

6、Z轴驱动装置；61、Z轴驱动器；62、Z轴齿轮；63、Z轴齿条；

X0、吸尘***；X1、吸尘罩；X2、吸尘管路；

R0、润滑***；R1、油泵；R2、润滑管路；R3、油脂分配器；

H1、气垫滑块；D1、气垫导轨；

Q0、喷气孔；Q1、条形孔；Q2、通孔；Q3、进气孔；Q4、出气孔；Q5、气路通道；F1、分流槽；B1、避空槽；B2、圆形缺口；

7、木工板材；

8、工作台。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，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。

实施例1

如图1-图13所示，一种多自由度钻铣机，包括机架1，所述机架1包括上横梁11、下横梁12，上横梁11、下横梁12之间设有一纵梁13，所述纵梁13位于上横梁11、下横梁12的一侧，与上横梁11、下横梁12呈垂直设置，所述机架1上还安装有用于放置木工板材的工作台8；

在钻铣机的工作过程中，板材置于工作台8上，由抓手装置4进行夹持，抓手装置4的移动方向为X轴方向，钻铣机加工机构在Y轴方向上移动，上下则为Z轴方向。钻孔或切削时，刀具为主运动，辅以抓手装置4夹持移动或刀具的进给运动，待加工的板材即可获得所需的加工表面。

所述纵梁13上安装有抓手装置4，以及驱使所述抓手装置4沿X轴移动的X轴驱动装置41，具体的，所述X轴驱动装置41包括X轴驱动器(图中未标示)和X轴齿轮(图中未标示)，所述纵梁13上对应设有X轴齿条(图中未标示)，X轴齿轮与X轴齿条相互啮合配合，抓手装置4在X轴驱动器的驱使下实现沿X轴方向往复移动；

所述抓手装置4包括与上夹手42、下夹座43，以及设置在下夹座43上的多个定位轮组件45，所述下夹座43与纵梁13滑动连接，上夹手42可朝向下夹座43呈相向或相离动作，所述多个定位轮组件45包括可绕各自轴线旋转的同心轮组451和偏心轮组452，当木工板材由抓手装置4夹持时，同心轮组451、偏心轮组452的外周轮廓与木工板材的侧端面相抵接；在本实施例中，所述同心轮组451包括同心轴4511，以及绕设在同心轴4511上的同心轮4512；所述偏心轮组452包括偏心轴4521，以及绕设在偏心轴4521上的偏心轮4522；

同心轴4511、偏心轴4521呈竖直设置在下夹座43上，并与所述下夹座43转动连接；当上夹手42朝向下夹座43呈相向移动夹持木工板材时，同心轮4512与木工板材的侧端面相抵接，偏心轮4522以偏心轴4521的轴线为中心旋转后与木工板材的侧端面相抵接；

需要说明的是，当待加工板材的长度尺寸过长时，抓手装置4的定位轮无法完全与板材侧端面贴合，导致定位存在偏差；进一步的，通过设置同心轮组451和偏心轮组452，当木工板材由抓手装置4夹持时，同心轮组451、偏心轮组452的外周轮廓与木工板材的侧端面相抵接，有效保证了板材的定位精度，确保板材加工良品率。

所述上横梁11上安装有上横梁第一加工机构2a、上横梁第二加工机构2b，上横梁第一加工机构2a、上横梁第二加工机构2b均设有上钻头组件25，所述上钻头组件25设有若干个钻头212，用于对木工板材顶面或侧面进行钻孔加工，上横梁第一加工机构2a还设有上铣刀组件26，所述上铣刀组件26设有铣刀主轴222，用于对木工板材进行铣削加工；

需要说明的是，上横梁11上水平、垂直方向上的安装空间足够大，可以根据加工需求配置大型的加工机构，功能强大，可以满足大部分定制板材的定制加工需求；

具体的，在本实施例中，所述上钻头组件25包括上钻头基座(图中未标示)，以及安装在基座上的水平钻头(图中未标示)、垂直钻头(图中未标示)和钻头压板(图中未标示)，所述水平钻头用于对木工板材的侧端面进行钻孔加工，所述垂直钻头用于对木工板材的上端面进行钻孔加工，钻头压板用于对木工板材进行预紧加压。

在本实施例中，所述上铣刀组件26还设有气垫结构3，包括与挂板G0滑动连接的滑座261，具体的，所述挂板G0上设有上铣刀驱动器262，驱使所述滑座261沿竖直方向升降动作；

所述滑座261上设有可随滑座261滑动的铣刀主轴222，铣刀主轴222的两侧呈镜像对称分布有左气垫机构3a、右气垫机构3b，左气垫机构3a、右气垫机构3b各包括驱动模块31和压料组件32，所述驱动模块31与滑座261相固接，驱动模块31的输出端与所述压料组件32传动连接，驱使所述压料组件32靠近或远离待加工的木工板材；在本实施例中，所述驱动模块31优选为气缸。

在本实施例中，左气垫机构3a、右气垫机构3b的压料板322靠近铣刀主轴222的一侧设有避空槽B1，当左气垫机构3a、右气垫机构3b的压料板322处于同一高度时，两压料板322的端面形成连续平面，所述压料板322可通过所述避空槽B1形成环绕刀具的圆形缺口B2；左气垫机构3a、右气垫机构3b还各设有沿竖直方向延伸的气垫导轨D1，左气垫机构3a、右气垫机构3b的压料组件32还包括罩板323，两罩板323呈围拢环绕铣刀主轴222设置，罩板323的一端与气垫导轨D1相固接，另一端与气路块321相接，所述滑座261上固设有对应的气垫滑块H1，压料组件32通过气垫导轨D1与滑座261的气垫滑块H1滑动连接，由对应的驱动模块31独立驱使，沿竖直方向升降动作；

气垫结构3采用双压料板322结构，各压料板322可独立上升或下降，双压料板322呈镜像对称环绕在刀具的两侧，可根据需求独立上升单侧压料板322，使得刀具进一步接近待加工区域，有效提高钻铣机的加工适用范围，应用前景相当显著。

所述压料组件32包括气路块321和压料板322，两者通过若干螺栓连接紧固，优选的实施例中，气路块321与压料板322之间设有密封胶圈，有助于保证气流密闭性；

所述气路块321的内部设有气路通道Q5，气路通道Q5的一端延伸到气路块321的侧壁上，形成进气孔Q3，另一端朝向压料板322的一侧输出，形成出气孔Q4；

所述压料板322面向出气孔Q4的端面上设有分流槽F1，在本实施例中，所述分流槽F1为弧形槽，分流槽F1所在弧线的圆心，与主轴的中轴线相重合；为了满足板材加工过程中对气垫结构3所产生的压紧力更高要求，进一步的，设置呈弧形的分流槽F1，环绕在主轴刀具的两侧，将通入气路通道Q5的呈环状分流并喷出，使得作用在板材上的压紧力稳定可靠。

所述分流槽F1的底部设有若干个贯通上下的喷气孔Q0，左气垫机构3a、右气垫机构3b的喷气孔Q0围绕铣刀主轴222的中轴线呈周向辐射状分布。

所述喷气孔Q0为条形孔Q1，条形孔Q1的内端延伸靠近主轴的中轴线，其外端朝远离主轴中轴线的方向延伸，所述条形孔Q1的延伸长度小于所述分流槽F1的宽度尺寸；

所述条形孔Q1沿径向直线向外延伸，多个条形孔Q1之间呈放射型的辐射状分布；需要说明的是，设置喷气孔Q0围绕主轴的中轴线呈周向辐射状分布，使气流通过气路管道，经过条形孔Q1均匀输出，对待加工的板材均匀施压，在不损伤板材表面质量的同时，能够确保板材在加工过程中压紧状态，有效提高钻铣机的加工效率。

更进一步的，所述气路通道Q5沿出气孔Q4轴线方向与分流槽F1的底部延伸交汇，交汇处设有喷气孔Q0，交汇处的喷气孔Q0呈双通孔Q2状，通孔Q2与通孔Q2之间具有空隙，气路通道Q5的出气孔Q4朝向两者间的空隙设置；

需要说明的是，如若在分流槽F1上正对气路通道Q5处设置喷气孔Q0，导入分流槽F1内的气流将大部分从交汇处的喷气孔Q0倾泻而出，分流槽F1则无法起到分流导向作用，容易引起气垫结构3的施力不均；进一步的，优化交汇处的条形孔Q1成双通孔Q2状，配置气路通道Q5的出气孔Q4朝向两通孔Q2间的空隙设置，使得经出气孔Q4输出的气流受到阻挡而分流，确保各喷气孔Q0喷出的气流持续均匀稳定；

在本实施例中，优选条形孔Q1的形状为长条腰形孔状，所述条形孔Q1的宽度尺寸为所述出气孔Q4孔径的1/3～1/5，优选条形孔Q1的宽度尺寸为出气孔Q4孔径的1/4；优选通孔Q2的形状为圆形通孔Q2状，所述通孔Q2的孔径为所述出气孔Q4孔径的1/3～1/5，优选通孔Q2的孔径为出气孔Q4孔径的1/4；需要说明的是，设置条形孔Q1的宽度尺寸、通孔Q2小于气路通道Q5的出气孔Q4孔径，使得气流经喷气孔Q0喷出时，压力释放，有效提高对待加工板材的预紧作用。

所述进气孔Q3连通有气压管路(图中未标示)，气压管路的始端与气体发生源(图中未标示)连通，具体的，所述气体发生源为空压机，且所述始端还设有一个阀门，通过所述阀门实现气压管路的通断；

末端经进气孔Q3连通至所述气路通道Q5，向气路通道Q5内输送气流，同时末端还设有气体流量控制器(图中未标示)，用于控制进入气路通道Q5的气体流量；

气流经气路通道Q5的出气孔Q4朝向分流槽F1输出，由分流槽F1分流后通过各喷气孔Q0喷出，以使压料板322的下端面与待加工的板材之间形成气膜，本钻铣机通过所述气膜实现切削时给待加工的板材提供一个压紧力，使得待加工的板材紧贴加工台，保证刀具能够顺畅地平移，借以完成对板材的铣削开槽加工。

需要说明的是，在钻铣机的加工过程中，通过气垫结构3产生的气流对待加工的板材施压，使其紧贴工作台8，有效保证板材的加工精度；同时，通过调整气垫结构3所喷出的气流量，即可实现对板材压紧力的调节，有效缩减钻铣机的加工前置调试时间，高效便捷。

所述下横梁12上安装有下横梁第一加工机构2c、下横梁第二加工机构2d，下横梁第一加工机构2c、下横梁第二加工机构2d均设有下铣刀组件22，所述下铣刀组件22设有铣刀主轴222，用于对木工板材进行铣削加工，下横梁第一加工机构2c还设有下钻头组件21，所述下钻头组件21设有若干个钻头212，用于对木工板材底面进行钻孔加工；

需要说明的是，由于六面钻铣机在安装加工机构时所需的安装空间较大，传统的加工机构在X轴上深度尺寸大于1500mm，Y轴上宽度尺寸大于1700mm，在竖直高度上大于1700mm，空间占用较大；上、下横梁的加工机构无法做到等同配置，一般只能在下横梁12上设置了一套铣削主轴及钻头组件，本多自由度的钻铣机在有限的空间内集成下横梁第一加工机构2c、下横梁第二加工机构2d，突破下横梁12安装空间的局限性，结构紧凑，应用前景相当显著；

具体的，在本实施例中，下横梁第一加工机构2c、下横梁第二加工机构2d在Z轴方向上的延伸长度尺寸范围为450mm～750mm；在Y轴方向上的延伸长度尺寸范围为400mm～600mm；在Z轴方向上的延伸长度尺寸范围为750mm～950mm。

在本实施例中，所述下钻头组件21包括下钻头基座211，所述下钻头基座211固定在下横梁第一加工机构2c的挂板G0上，所述下钻头基座211上设有所述钻头212，以及驱使所述钻头212竖直朝向所述工作台8伸缩动作的下钻头驱动器213；

所述下铣刀组件22位于下钻头组件21的一侧，下铣刀组件22包括下铣刀基座221，所述下铣刀基座221与下横梁第一加工机构2c或下横梁第二加工机构2d的挂板G0滑动连接，所述下铣刀基座221上设有铣刀主轴222，挂板G0上设有下铣刀驱动器223，所述下铣刀驱动器223的输出端与下铣刀基座221驱动连接，用以驱使所述铣刀主轴222朝向所述工作台8升降动作；

需要说明的是，传统的板材加工设备加工时需要人工翻面及重新定位，操作过程繁琐且费时费力；进一步的，本多自由度的钻铣机合理配置铣刀组件、钻头组件的结构布局，实现板材加工的全面自动化生产，解决传统板材加工设备操作难度大、生产效率低的难题。

还包括顶料组件24，所述顶料组件24位于铣刀主轴222的一侧，包括顶板241、顶板安装板242、顶料气缸243和顶料气缸安装板244，所述顶料气缸安装板244的一侧与所述基板J0相固定，顶料气缸243的缸体安装在所述顶料气缸安装板244上，顶料气缸243的推杆连接有所述顶板安装板242，顶板安装板242的一侧与基板J0滑动连接，所述顶板安装板242与顶料气缸安装板244平行设置，两者之间具有间隙，所述顶板241固定在顶板安装板242上，由所述顶料气缸243驱使，朝向所述工作台8升降动作；

需要说明的是，板材的质地不一，难免会存在翘曲、平整度不足等形变问题；进一步的，设置顶料组件24为铣刀的切削加工提供一个预紧力，有效保证了板材的加工精度。

上横梁11、下横梁12上各设有基板J0，以及驱使基板J0沿Y轴移动的Y轴驱动装置5，各基板J0上设有挂板G0，各加工机构设置在对应的挂板G0上，各基板J0还设有驱使挂板G0上的加工机构沿Z轴移动的Z轴驱动装置6；

在本实施例中，下横梁12上的所述Y轴驱动装置5包括Y轴驱动器51，所述Y轴驱动器51垂直固定在下横梁第一加工机构2c或下横梁第二加工机构2d的基板J0上，呈水平方向设置，所述Y轴驱动器51的输出端朝向基板J0的一侧设置，Y轴驱动器51的输出端设有Y轴齿轮52，下横梁12上对应设有沿Y轴延伸的Y轴齿条，Y轴齿轮52与Y轴齿条相互啮合传动；

下横梁12上的所述Z轴驱动装置6包括Z轴驱动器61，所述Z轴驱动器61垂直固定在下横梁第一加工机构2c或下横梁第二加工机构2d的挂板G0上，呈水平方向设置，挂板G0与基板J0滑动连接，且两者之间具有空隙，Z轴驱动器61的输出端穿过挂板G0并伸入所述空隙，Z轴驱动器61的输出端设有Z轴齿轮62，基板J0上对应设有沿Z轴延伸的Z轴齿条63，Z轴齿轮62与Z轴齿条63相互啮合传动；

需要说明的是，下横梁12上的安装空间有限，为突破下横梁12安装空间的局限性，设置下横梁12上的Y轴驱动装置5垂直固定在基板J0上、Z轴驱动装置6垂直固定在挂板G0上，使得Y轴驱动装置5、Z轴驱动装置6沿水平方向延伸，从而减少在竖直方向上的空间占用，使得下横梁12上的加工机构结构紧凑，应用前景相当显著。

在本实施例中，还包括支承组件23，所述支承组件23包括支承导轨231、支承滑块232和支承气缸233，所述支承导轨231沿竖直方向设置在所述基板J0上，所述支承滑块232对应设置在所述挂板G0上，支承导轨231与支承滑块232相互滑动连接；支承气缸233的一端与所述基板J0相连，另一端支撑在所述挂板G0上，所述基板J0通过所述支撑气缸与所述挂板G0传动连接；需要说明的是，Z轴驱动装置6驱使加工机构沿Z轴方向移动时需要克服重力做功，由于各加工机构的质量较大，Z轴驱动装置6在驱使过程中耗能较高；进一步的，设置支撑组件，能够为Z轴驱动装置6提供辅助支撑力，确保加工机构运行顺畅。

以上所提及的驱动器均采用伺服电机，以达到控制精准，有效保证板材加工表面的加工质量；或采用气缸，以达到便于控制，降低成本的目的。

在本实施例中，还包括吸尘***X0，所述吸尘***X0包括吸尘管路X2和吸尘罩X1，吸尘管路X2的始端与风机连通，末端连通至所述吸尘罩X1，所述吸尘罩X1围拢在各加工机构钻头组件、铣刀组件的周围；

需要说明的是，在板材加工领域，加工废屑随着加工进程不断产生，如果不及时清理，将严重影响板材表面的加工质量；进一步的，设置吸尘***X0，通过吸尘管路X2实现加工废屑的快速收集，大大提高了钻铣机的板材加工良品率。

还包括润滑***R0，所述润滑***R0包括油泵R1、润滑管路R2，润滑管路R2的始端与油泵R1相连，末端连通至一油脂分配器R3，由所述油脂分配器R3分流至各滑动连接、传动连接的结构部件处；

具体的，以支撑组件的支承导轨231与支承滑块232的组合为例说明，油泵R1将润滑油脂通过润滑管路R2输送至油脂分配器R3，所述油脂分配器R3设有多个输出口，各个输出口通过各支路管路分别连通至各支承滑块232的油脂入口，实现润滑油脂的自动供应。为了提高各滑动连接部件、传动连接部件的配合顺畅程度，进一步的，设置润滑***R0，通过润滑***R0实现油脂的精准配给，大大减少部件之间的摩擦磨损，有效地延长的各连接部件的实际使用寿命，经济效益高。以上所提及的滑动连接均采用滑块与导轨的组合，配合润滑***R0的润滑作用，可大大提高各部件的运行顺畅程度。

通过本发明的上述方案，在具体应用中，一种多自由度钻铣机用于木工板材的钻铣方法，包括以下步骤：

步骤1、多自由度钻铣机初始化：抓手装置4在X轴驱动装置41的驱使下回到纵梁13的初始位置，各加工机构在各自Y轴驱动装置5、Z轴驱动装置6的驱使下回到上横梁11、下横梁12的初始位置；各钻头组件、铣刀组件回到初始位置，气垫结构3的压料组件32在驱动模块31的驱使下回收，远离工作台8；多自由度钻铣机在出厂时已预设了钻头组件的Z轴进给速率，以及铣刀组件的Y轴进给速率，为满足木工板材定制化加工需要，可为具有操作权限的人员开放修改权限；

步骤2、木工板材的夹持定位及设定加工参数：所述工作台8上设有定位轴(图中未标示)，所述定位轴用于对木工板材进行在X轴方向上的夹持定位，定位轴升起，由人工将待加工的木工板材的一侧抵接在定位轴上，相邻侧端面抵接在抓手装置4的定位轮组件45上，驱动上夹板朝向下夹座43相向移动并夹持待加工的木工板材，所述定位轮组件45用于对木工板材进行在Y轴方向上的夹持定位；

通过在多自由度钻铣机的人机界面输入待加工木工板材的参数，或通过人工手持读码器读取板材上的二维码信息输入待加工木工板材的参数，或通过设置在输送线上的读码器自动读取板材上二维码信息输入待加工木工板材的参数；

所述待加工木工板材的参数包括待加工的木工板材的长度尺寸、宽度尺寸和厚度尺寸，以及所需加工的孔、铣削槽口的加工参数，所述加工参数包括孔的直径、位置、深度，以及铣削槽口的大小、路径和深度；钻头

步骤3：进入钻孔工艺流程：上横梁第一加工机构2a、上横梁第二加工机构2b、下横梁第一加工机构2c在各自Y轴驱动装置5、Z轴驱动装置6的驱使下移动至木工板材的待加工孔点位置，选用预设的钻头212进行钻孔；

当所需加工的孔为盲孔时，由相对应的加工机构单侧冲钻加工；当所需加工的孔为通孔Q2时，先由上横梁第一加工机构2a/上横梁第二加工机构2b的钻头212在木工板材的上侧冲钻，到预设深度后，由下横梁第一加工机构2c的钻头212在同一孔点位置的下侧继续冲钻，直至钻通；

步骤4：进入铣削工艺流程：上横梁第一加工机构2a、下横梁第一加工机构2c、下横梁第二加工机构2d在各自Y轴驱动装置5、Z轴驱动装置6的驱使下移动至木工板材的待加工铣削槽口位置，进行铣削；

气垫结构3的驱动模块31各自驱动压料组件32靠近待加工的木工板材；同时，启动空压机，气流经气压管路导入气路通道Q5的进气孔Q3；气流经气路通道Q5的出气孔Q4朝向分流槽F1输出，由分流槽F1分流后通过各喷气孔Q0喷出，以使压料板322与待加工的板材之间形成气膜，多自由度钻铣机通过所述气膜在切削时给待加工的木工板材提供一个压紧力，使得待加工的木工板材紧贴加工台；

步骤5：加工机构复位：钻孔及铣削工艺完成后，各加工机构返回初始位置，气垫结构3的压料组件32在驱动模块31的驱使下回收，远离工作台8。

通过在上横梁11、下横梁12上配置加工机构，配合抓手装置4的夹持动作，实现待加工木工板材六个面的快速加工，无需对待加工木工板材进行手动翻面及重新定位，大大提高了木工板材的加工效率及成品的良品率。

实施例2

本发明的实施方式之一，如图14所示，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：在本实施例中，所述条形孔Q1沿同一方向的直线向外延伸，多个条形孔Q1之间呈螺旋型的辐射状分布。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种多自由度钻铣机，包括机架，所述机架包括上横梁、下横梁，上、下横梁之间设有一纵梁，所述纵梁位于上、下横梁的一侧，与上、下横梁呈垂直设置，所述机架上还安装有用于放置木工板材的工作台，其特征在于，

所述纵梁上安装有抓手装置，以及驱使所述抓手装置沿X轴移动的X轴驱动装置，所述抓手装置包括与上夹手、下夹座，以及设置在下夹座上的多个定位轮组件，所述下夹座与纵梁滑动连接，上夹手可朝向下夹座呈相向或相离动作，所述多个定位轮组件包括可绕各自轴线旋转的同心轮组和偏心轮组，当木工板材由抓手装置夹持时，同心轮组、偏心轮组的外周轮廓与木工板材的侧端面相抵接；

所述上横梁上安装有上横梁第一加工机构、上横梁第二加工机构，上横梁第一加工机构、上横梁第二加工机构均设有上钻头组件，所述上钻头组件设有若干个钻头，用于对木工板材顶面或侧面进行钻孔加工，上横梁第一加工机构还设有上铣刀组件，所述上铣刀组件设有铣刀主轴，用于对木工板材进行铣削加工；

所述下横梁上安装有下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构，下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构均设有下铣刀组件，所述下铣刀组件设有铣刀主轴，用于对木工板材进行铣削加工，下横梁第一加工机构还设有下钻头组件，所述下钻头组件设有若干个钻头，用于对木工板材底面进行钻孔加工；

上、下横梁上各设有基板，以及驱使基板沿Y轴移动的Y轴驱动装置，各基板上设有挂板，各加工机构设置在对应的挂板上，各基板还设有驱使挂板上的加工机构沿Z轴移动的Z轴驱动装置；

上铣刀组件和/或下铣刀组件还设有气垫结构，包括与挂板滑动连接的滑座，所述滑座上设有可随滑座滑动的铣刀主轴，铣刀主轴的两侧呈镜像对称分布有左、右气垫机构，左、右气垫机构各包括驱动模块和压料组件，所述驱动模块与滑座相固接，驱动模块的输出端与所述压料组件传动连接，驱使所述压料组件靠近或远离待加工的木工板材；

所述压料组件包括气路块和压料板，所述气路块的内部设有气路通道，气路通道的一端延伸到气路块的侧壁上，形成进气孔，另一端朝向压料板的一侧输出，形成出气孔；所述压料板面向出气孔的端面上设有分流槽，所述分流槽的底部设有若干个贯通上下的喷气孔，左、右气垫机构的喷气孔围绕铣刀主轴的中轴线呈周向辐射状分布。

2.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，所述同心轮组包括同心轴，以及绕设在同心轴上的同心轮；所述偏心轮组包括偏心轴，以及绕设在偏心轴上的偏心轮；

同心轴、偏心轴呈竖直设置在下夹座上，并与所述下夹座转动连接；当上夹手朝向下夹座呈相向移动夹持木工板材时，同心轮与木工板材的侧端面相抵接，偏心轮以偏心轴的轴线为中心旋转后与木工板材的侧端面相抵接。

3.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，所述下钻头组件包括下钻头基座，所述下钻头基座固定在下横梁第一加工机构的挂板上，所述下钻头基座上设有所述钻头，以及驱使所述钻头竖直朝向所述工作台伸缩动作的下钻头驱动器；

所述下铣刀组件位于下钻头组件的一侧，下铣刀组件包括下铣刀基座，所述下铣刀基座与下横梁第一加工机构或下横梁第二加工机构的挂板滑动连接，所述下铣刀基座上设有铣刀主轴，挂板上设有下铣刀驱动器，所述下铣刀驱动器的输出端与下铣刀基座驱动连接，用以驱使所述铣刀主轴朝向所述工作台升降动作。

4.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，下横梁上的所述Y轴驱动装置包括Y轴驱动器，所述Y轴驱动器垂直固定在下横梁第一加工机构或下横梁第二加工机构的基板上，呈水平方向设置，所述Y轴驱动器的输出端朝向基板的一侧设置，Y轴驱动器的输出端设有Y轴齿轮，下横梁上对应设有沿Y轴延伸的Y轴齿条，Y轴齿轮与Y轴齿条相互啮合传动；

下横梁上的所述Z轴驱动装置包括Z轴驱动器，所述Z轴驱动器垂直固定在下横梁第一加工机构或下横梁第二加工机构的挂板上，呈水平方向设置，挂板与基板滑动连接，且两者之间具有空隙，Z轴驱动器的输出端穿过挂板并伸入所述空隙，Z轴驱动器的输出端设有Z轴齿轮，基板上对应设有沿Z轴延伸的Z轴齿条，Z轴齿轮与Z轴齿条相互啮合传动。

5.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，还包括支承组件，所述支承组件包括支承导轨、支承滑块和支承气缸，所述支承导轨沿竖直方向设置在所述基板上，所述支承滑块对应设置在所述挂板上，支承导轨与支承滑块相互滑动连接；支承气缸的一端与所述基板相连，另一端支撑在所述挂板上，所述基板通过所述支撑气缸与所述挂板传动连接；

还包括顶料组件，所述顶料组件位于铣刀主轴的一侧，包括顶板、顶板安装板、顶料气缸和顶料气缸安装板，所述顶料气缸安装板的一侧与所述基板相固定，顶料气缸的缸体安装在所述顶料气缸安装板上，顶料气缸的推杆连接有所述顶板安装板，顶板安装板的一侧与基板滑动连接，所述顶板安装板与顶料气缸安装板平行设置，两者之间具有间隙，所述顶板固定在顶板安装板上，由所述顶料气缸驱使，朝向所述工作台升降动作。

6.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，还包括吸尘***，所述吸尘***包括吸尘管路和吸尘罩，吸尘管路的始端与风机连通，末端连通至所述吸尘罩，所述吸尘罩围拢在各加工机构钻头组件、铣刀组件的周围；

还包括润滑***，所述润滑***包括油泵、润滑管路，润滑管路的始端与油泵相连，末端连通至一油脂分配器，由所述油脂分配器分流至各滑动连接、传动连接的结构部件处。

7.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，所述分流槽为弧形槽，分流槽所在弧线的圆心，与主轴的中轴线相重合；

所述喷气孔为条形孔，条形孔的内端延伸靠近主轴的中轴线，其外端朝远离主轴中轴线的方向延伸，所述条形孔的延伸长度小于所述分流槽的宽度尺寸；

所述条形孔沿径向直线向外延伸，多个条形孔之间呈放射型的辐射状分布；或，所述条形孔沿同一方向的直线向外延伸，多个条形孔之间呈螺旋型的辐射状分布；

所述气路通道沿出气孔轴线方向与分流槽的底部延伸交汇，交汇处设有喷气孔，交汇处的喷气孔呈双通孔状，通孔与通孔之间具有空隙，气路通道的出气孔朝向两者间的空隙设置；

所述条形孔的宽度尺寸为所述出气孔孔径的1/3～1/5；所述通孔的孔径为所述出气孔孔径的1/3～1/5。

8.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，左、右气垫机构的压料板靠近铣刀主轴的一侧设有避空槽，当左、右气垫机构的压料板处于同一高度时，两压料板的端面形成连续平面，所述压料板可通过所述避空槽形成环绕刀具的圆形缺口；

左、右气垫机构还各设有沿竖直方向延伸的气垫导轨，左、右气垫机构的压料组件还包括罩板，两罩板呈围拢环绕铣刀主轴设置，罩板的一端与气垫导轨相固接，另一端与气路块相接，所述滑座上固设有对应的气垫滑块，压料组件通过气垫导轨与滑座的气垫滑块滑动连接，由对应的驱动模块独立驱使，沿竖直方向升降动作。

9.根据权利要求1所述的多自由度钻铣机，其特征在于，所述进气孔连通有气压管路，气压管路的始端与气体发生源连通，且所述始端还设有一个阀门；末端经进气孔连通至所述气路通道，向气路通道内输送气流，同时末端还设有气体流量控制器，用于控制进入气路通道的气体流量；气流经气路通道的出气孔朝向分流槽输出，由分流槽分流后通过各喷气孔喷出，以使压料板与待加工的木工板材之间形成气膜。

10.一种多自由度钻铣机用于木工板材的钻铣方法，应用于如权利要求1～9任意一项的多自由度钻铣机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、多自由度钻铣机初始化：抓手装置在X轴驱动装置的驱使下回到纵梁的初始位置，各加工机构在各自Y轴驱动装置、Z轴驱动装置的驱使下回到上、下横梁的初始位置；各钻头组件、铣刀组件回到初始位置，气垫结构的压料组件在驱动模块的驱使下回收，远离工作台；

步骤2、木工板材的夹持定位及设定加工参数：所述工作台上设有定位轴，定位轴升起，由人工将待加工的木工板材的一侧抵接在定位轴上，相邻侧端面抵接在抓手装置的定位轮组件上，驱动上夹板朝向下夹座相向移动并夹持待加工的木工板材；

通过在多自由度钻铣机的人机界面输入待加工木工板材的参数，或通过人工手持读码器读取板材上的二维码信息输入待加工木工板材的参数，或通过设置在输送线上的读码器自动读取板材上二维码信息输入待加工木工板材的参数；

所述待加工木工板材的参数包括待加工的木工板材的长度尺寸、宽度尺寸和厚度尺寸，以及所需加工的孔、铣削槽口的加工参数，所述加工参数包括孔的直径、位置、深度，以及铣削槽口的大小、路径和深度；步骤3：进入钻孔工艺流程：上横梁第一加工机构、上横梁第二加工机构、下横梁第一加工机构在各自Y轴驱动装置、Z轴驱动装置的驱使下移动至木工板材的待加工孔点位置，选用预设的钻头进行钻孔；

当所需加工的孔为盲孔时，由相对应的加工机构单侧冲钻加工；当所需加工的孔为通孔时，先由上横梁第一加工机构/上横梁第二加工机构的钻头在木工板材的上侧冲钻，到预设深度后，由下横梁第一加工机构的钻头在同一孔点位置的下侧继续冲钻，直至钻通；

步骤4：进入铣削工艺流程：上横梁第一加工机构、下横梁第一加工机构、下横梁第二加工机构在各自Y轴驱动装置、Z轴驱动装置的驱使下移动至木工板材的待加工铣削槽口位置，进行铣削；

气垫结构的驱动模块各自驱动压料组件靠近待加工的木工板材；同时，启动空压机，气流经气压管路导入气路通道的进气孔；气流经气路通道的出气孔朝向分流槽输出，由分流槽分流后通过各喷气孔喷出，以使压料板与待加工的板材之间形成气膜，多自由度钻铣机通过所述气膜在切削时给待加工的木工板材提供一个压紧力，使得待加工的木工板材紧贴加工台；

步骤5：加工机构复位：钻孔及铣削工艺完成后，各加工机构返回初始位置，气垫结构的压料组件在驱动模块的驱使下回收，远离工作台。

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