專利名稱：彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械工程中的機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)裝置，具體是一種彎管鏜 銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置，用于彎管的鏜銑加工。
背景技術(shù)：
在核電、化工等行業(yè)存在許多大型的彎型管道，使用壽命都在60年以上。 傳統(tǒng)的鏜銑頭只能加工直管，對(duì)于彎型管道的加工，只能靠硬彎的方式進(jìn)行。為 了保證彎管的加工質(zhì)量，提高彎管的使用性能，需要對(duì)彎管進(jìn)行鏜銑加工。而可 以加工彎管的鏜銑頭目前國(guó)際上還處于空白狀態(tài)。彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置主要服 務(wù)于數(shù)控及普通鏜銑類機(jī)床，也是多軸控制、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的重要部件，主 機(jī)通過(guò)配備此類彎管鏜銑頭，可實(shí)現(xiàn)鏜銑頭的平面兩軸移動(dòng)， 一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的三自由 度運(yùn)動(dòng)，解決彎管的鏜銑加工問(wèn)題，且可擴(kuò)大主機(jī)的加工范圍及使用功能，大大 提高生產(chǎn)效率，有利于保證加工精度。彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置屬高技術(shù)配套部件， 具有技術(shù)含量高的特點(diǎn)，可填補(bǔ)國(guó)際上在這方面的空白。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?00620091650.2的中國(guó)實(shí)用新型 專利公開(kāi)了一種大型臥式車床加裝數(shù)控鏜銑頭，通過(guò)夾緊裝置進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)移 動(dòng)，達(dá)到開(kāi)孔、加工坡口、集車、銑、鉆、鏜一身，可應(yīng)用于大型設(shè)備上。但此 數(shù)控鏜銑頭不能實(shí)現(xiàn)彎管的加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置，利用一個(gè) 3-PRR平面機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鏜銑頭的平面兩軸移動(dòng)， 一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的三自由度運(yùn)動(dòng)，解決彎 管的鏜銑加工問(wèn)題。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括基座、三個(gè)相同的伺服電 機(jī)、三個(gè)相同的減速器、三個(gè)相同的聯(lián)軸器、三組相同的滾動(dòng)軸承、三個(gè)相同的 傳動(dòng)絲桿、三個(gè)相同的移動(dòng)螺母、 一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)、 一對(duì)相同的兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)、 三個(gè)相同的導(dǎo)軌、 一個(gè)中間連桿、 一對(duì)相同的側(cè)連桿、鏜桿支撐座和鏜銑刀。其中，三個(gè)伺服電機(jī)分別安裝在基座上，其輸出端分別與三個(gè)減速器的輸入端相聯(lián)， 三個(gè)減速器也安裝在基座上，其輸出端分別通過(guò)三個(gè)聯(lián)軸器與三個(gè)傳動(dòng)絲桿連 接，以傳輸轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。三個(gè)傳動(dòng)絲桿分別通過(guò)三組滾動(dòng)軸承支撐于基座上，三 個(gè)傳動(dòng)絲桿分別與三個(gè)移動(dòng)螺母連接，三個(gè)導(dǎo)軌分別平行于三個(gè)傳動(dòng)絲桿，置于 基座上，三個(gè)導(dǎo)軌上面分別安裝有三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)，三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)分別與三個(gè)移動(dòng) 螺母固聯(lián)，三個(gè)連桿的一端分別通過(guò)平面鉸鏈連接于三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)上，另一端分 別通過(guò)平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，鏜銑刀通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏜桿支撐座相連。
使用過(guò)程中，三個(gè)伺服電機(jī)分別通過(guò)三個(gè)減速器減速，再分別通過(guò)三個(gè)聯(lián)軸 器帶動(dòng)三個(gè)傳動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)傳動(dòng)絲桿分別帶動(dòng)三個(gè)移動(dòng)螺母移動(dòng)，從而帶動(dòng) 與三個(gè)移動(dòng)螺母固聯(lián)的三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)分別沿三個(gè)導(dǎo)軌移動(dòng)，三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)通過(guò)三 個(gè)連桿帶動(dòng)鏜桿支撐座進(jìn)而帶動(dòng)鏜銑刀運(yùn)動(dòng)，鏜銑刀可由機(jī)床電機(jī)帶動(dòng)沿管路中 心軸線旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行鏜銑加工。通過(guò)三個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制，可使鏜桿支撐座沿 彎管的管線軌跡運(yùn)動(dòng)，從而引導(dǎo)鏜銑刀實(shí)現(xiàn)彎管的鏜銑加工。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，通過(guò)由螺旋傳動(dòng)和連桿機(jī)構(gòu)所構(gòu)成的 3-PRR三自由度平面機(jī)構(gòu)，利用三個(gè)可控電機(jī)作為運(yùn)動(dòng)和力輸入，帶動(dòng)鏜桿支撐
座實(shí)現(xiàn)平面兩軸移動(dòng)、 一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)鏜銑刀實(shí)現(xiàn)彎管的鏜 銑加工。彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)構(gòu)構(gòu)型具有剛度大，運(yùn)動(dòng)靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 機(jī)械增益高，傳動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn)，且制造容易，控制容易，可模塊化設(shè)計(jì)，可以填 補(bǔ)目前彎管鏜銑加工的國(guó)際空白，可適用于重型五軸數(shù)控機(jī)床和臥式鏜銑床，以 滿足大型化工設(shè)備、核動(dòng)力設(shè)備等彎管零件的加工要求。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例包括基座l，三個(gè)相同的伺服電機(jī)2，三個(gè)相同的
減速器3，三個(gè)相同的聯(lián)軸器4，三組相同的滾動(dòng)軸承5，三個(gè)相同的傳動(dòng)絲桿6， 三個(gè)相同的移動(dòng)螺母7，中間移動(dòng)滑臺(tái)8， 一對(duì)相同的兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)9，三個(gè)相同的導(dǎo)軌IO，中間連桿ll， 一對(duì)相同的側(cè)連桿12，鏜桿支撐座13和鏜銑刀14。 其中，三個(gè)伺服電機(jī)2分別安裝在基座1上，其輸出端分別與三個(gè)減速器3 的輸入端相聯(lián)，三個(gè)減速器3也安裝在基座1上，其輸出端分別通過(guò)三個(gè)聯(lián)軸器 4與三個(gè)傳動(dòng)絲桿6連接，以傳輸轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。三個(gè)傳動(dòng)絲桿6分別通過(guò)三組滾 動(dòng)軸承5支撐于基座1上，三個(gè)傳動(dòng)絲桿6分別與三個(gè)移動(dòng)螺母7連接，三個(gè)導(dǎo) 軌10分別平行于三個(gè)傳動(dòng)絲桿6，置于基座1上，三個(gè)導(dǎo)軌10上面分別安裝有 一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)8和兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)9， 一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)8和兩個(gè)兩側(cè)移 動(dòng)滑臺(tái)9分別與三個(gè)移動(dòng)螺母7固聯(lián)，中間連桿11的一端通過(guò)平面鉸鏈連接于 中間移動(dòng)滑臺(tái)8上，另一端通過(guò)平面鉸鏈與鏜桿支撐座13相連， 一對(duì)側(cè)連桿12 的一端分別通過(guò)平面鉸鏈連接于兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)9上，另一端分別通過(guò)平面鉸 鏈與鏜桿支撐座13相連，鏜銑刀14通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏜桿支撐座13相連。
本實(shí)施例中，兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)9的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)完全相同， 一個(gè)中間移 動(dòng)滑臺(tái)8的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)與兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)9不同， 一對(duì)側(cè)連桿12的結(jié)構(gòu) 和尺寸參數(shù)完全相同， 一個(gè)中間連桿11的結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)與一對(duì)側(cè)連桿12不同。 使用過(guò)程中，三個(gè)伺服電機(jī)2分別通過(guò)三個(gè)減速器3減速，再分別通過(guò)三個(gè) 聯(lián)軸器4帶動(dòng)三個(gè)傳動(dòng)絲桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)傳動(dòng)絲桿6分別帶動(dòng)三個(gè)移動(dòng)螺母7 移動(dòng)，從而帶動(dòng)與三個(gè)移動(dòng)螺母7固聯(lián)的一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)8和兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑 臺(tái)9分別沿三個(gè)導(dǎo)軌10移動(dòng)， 一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)8和兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)9通過(guò) 中間連桿11和一對(duì)側(cè)連桿12帶動(dòng)鏜桿支撐座13進(jìn)而帶動(dòng)鏜銑刀14運(yùn)動(dòng)，鏜銑 刀14可由機(jī)床電機(jī)帶動(dòng)沿管路中心軸線旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行鏜銑加工。通過(guò)三個(gè)伺服電 機(jī)2的運(yùn)動(dòng)控制，可使鏜桿支撐座13沿彎管的管線軌跡運(yùn)動(dòng)，從而引導(dǎo)鏜銑刀 實(shí)現(xiàn)彎管的鏜銑加工。
權(quán)利要求
1. 一種彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于包括基座、三個(gè)相同的伺服電機(jī)、三個(gè)相同的減速器、三個(gè)相同的聯(lián)軸器、三組相同的滾動(dòng)軸承、三個(gè)相同的傳動(dòng)絲桿、三個(gè)相同的移動(dòng)螺母、一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)、一對(duì)相同的兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)、一個(gè)中間連桿、一對(duì)相同的側(cè)連桿、鏜桿支撐座和鏜銑刀，三個(gè)伺服電機(jī)分別安裝在基座上，其輸出端分別與三個(gè)減速器的輸入端相聯(lián)，三個(gè)減速器也安裝在基座上，其輸出端分別通過(guò)三個(gè)聯(lián)軸器與三個(gè)傳動(dòng)絲桿連接，三個(gè)傳動(dòng)絲桿分別通過(guò)三組滾動(dòng)軸承支撐于基座上，三個(gè)傳動(dòng)絲桿分別與三個(gè)移動(dòng)螺母連接，三個(gè)導(dǎo)軌分別平行于三個(gè)傳動(dòng)絲桿且置于基座上，三個(gè)導(dǎo)軌上面分別安裝有一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)和兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)，一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)和兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)分別與三個(gè)移動(dòng)螺母固聯(lián)，中間連桿的一端通過(guò)平面鉸鏈連接于中間移動(dòng)滑臺(tái)上，另一端通過(guò)平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，一對(duì)相同的側(cè)連桿的一端分別通過(guò)平面鉸鏈連接于兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)上，另一端分別通過(guò)平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，鏜銑刀通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏜桿支撐座相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，所述的三個(gè) 伺服電機(jī)分別通過(guò)三個(gè)減速器減速，再分別通過(guò)三個(gè)聯(lián)軸器帶動(dòng)三個(gè)傳動(dòng)絲桿轉(zhuǎn) 動(dòng)，三個(gè)傳動(dòng)絲桿分別帶動(dòng)三個(gè)移動(dòng)螺母移動(dòng)，從而帶動(dòng)與三個(gè)移動(dòng)螺母固聯(lián)的 一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái)和兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)分別沿三個(gè)導(dǎo)軌移動(dòng)，一個(gè)中間移動(dòng)滑臺(tái) 和兩個(gè)兩側(cè)移動(dòng)滑臺(tái)通過(guò)中間連桿和一對(duì)側(cè)連桿帶動(dòng)鏜桿支撐座進(jìn)而帶動(dòng)鏜銑 刀運(yùn)動(dòng)，鏜銑刀由機(jī)床電機(jī)帶動(dòng)沿管路中心軸線旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行鏜銑加工。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是，所述的鏜桿支撐座可實(shí)現(xiàn)平面兩軸移動(dòng)、 一軸轉(zhuǎn)動(dòng)的三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)三個(gè)伺服 電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制可使鏜桿支撐座沿彎管的管線軌跡運(yùn)動(dòng)，從而引導(dǎo)鏜銑刀實(shí)現(xiàn)彎 管的鏜銑加工。
全文摘要
一種機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域的彎管鏜銑頭主驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明中，三個(gè)伺服電機(jī)的輸出端分別與三個(gè)減速器相聯(lián)，三個(gè)減速器的輸出端分別通過(guò)三個(gè)聯(lián)軸器與三個(gè)傳動(dòng)絲桿連接，三個(gè)傳動(dòng)絲桿分別通過(guò)三組滾動(dòng)軸承支撐于基座上，三個(gè)傳動(dòng)絲桿分別與三個(gè)移動(dòng)螺母連接，三個(gè)導(dǎo)軌分別平行于三個(gè)傳動(dòng)絲桿，置于基座上，三個(gè)導(dǎo)軌上面分別安裝有三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)，三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)分別與三個(gè)移動(dòng)螺母固聯(lián)，三個(gè)連桿的一端分別通過(guò)平面鉸鏈連接于三個(gè)移動(dòng)滑臺(tái)上，另一端分別通過(guò)平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，鏜銑刀通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與鏜桿支撐座相連。本發(fā)明解決了彎管的鏜銑加工問(wèn)題，具有剛度大，運(yùn)動(dòng)靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械增益高，傳動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn)，且制造容易，控制容易，可模塊化設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)B23B41/00GK101279380SQ20081003819
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者勇 張, 青 張, 趙現(xiàn)朝, 馬春翔, 峰 高 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)