專利名稱：彎管鏜銑頭主驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械工程中的機床技術領域的驅動裝置，具體是一種彎管鏜 銑頭主驅動裝置，用于彎管的鏜銑加工。
背景技術：
在核電、化工等行業存在許多大型的彎型管道，使用壽命都在60年以上。 傳統的鏜銑頭只能加工直管，對于彎型管道的加工，只能靠硬彎的方式進行。為 了保證彎管的加工質量，提高彎管的使用性能，需要對彎管進行鏜銑加工。而可 以加工彎管的鏜銑頭目前國際上還處于空白狀態。彎管鏜銑頭主驅動裝置主要服 務于數控及普通鏜銑類機床，也是多軸控制、五軸聯動數控機床的重要部件，主 機通過配備此類彎管鏜銑頭，可實現鏜銑頭的平面兩軸移動， 一軸轉動的三自由 度運動，解決彎管的鏜銑加工問題，且可擴大主機的加工范圍及使用功能，大大 提高生產效率，有利于保證加工精度。彎管鏜銑頭主驅動裝置屬高技術配套部件， 具有技術含量高的特點，可填補國際上在這方面的空白。
經對現有技術的文獻檢索發現，申請號為200620091650.2的中國實用新型 專利公開了一種大型臥式車床加裝數控鏜銑頭，通過夾緊裝置進給機構實現移 動，達到開孔、加工坡口、集車、銑、鉆、鏜一身，可應用于大型設備上。但此 數控鏜銑頭不能實現彎管的加工。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供一種彎管鏜銑頭主驅動裝置，利用一個 3-PRR平面機構實現鏜銑頭的平面兩軸移動， 一軸轉動的三自由度運動，解決彎 管的鏜銑加工問題。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括基座、三個相同的伺服電 機、三個相同的減速器、三個相同的聯軸器、三組相同的滾動軸承、三個相同的 傳動絲桿、三個相同的移動螺母、 一個中間移動滑臺、 一對相同的兩側移動滑臺、 三個相同的導軌、 一個中間連桿、 一對相同的側連桿、鏜桿支撐座和鏜銑刀。其中，三個伺服電機分別安裝在基座上，其輸出端分別與三個減速器的輸入端相聯， 三個減速器也安裝在基座上，其輸出端分別通過三個聯軸器與三個傳動絲桿連 接，以傳輸轉矩和運動。三個傳動絲桿分別通過三組滾動軸承支撐于基座上，三 個傳動絲桿分別與三個移動螺母連接，三個導軌分別平行于三個傳動絲桿，置于 基座上，三個導軌上面分別安裝有三個移動滑臺，三個移動滑臺分別與三個移動 螺母固聯，三個連桿的一端分別通過平面鉸鏈連接于三個移動滑臺上，另一端分 別通過平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，鏜銑刀通過轉動副與鏜桿支撐座相連。
使用過程中，三個伺服電機分別通過三個減速器減速，再分別通過三個聯軸 器帶動三個傳動絲桿轉動，三個傳動絲桿分別帶動三個移動螺母移動，從而帶動 與三個移動螺母固聯的三個移動滑臺分別沿三個導軌移動，三個移動滑臺通過三 個連桿帶動鏜桿支撐座進而帶動鏜銑刀運動，鏜銑刀可由機床電機帶動沿管路中 心軸線旋轉，進行鏜銑加工。通過三個伺服電機的運動控制，可使鏜桿支撐座沿 彎管的管線軌跡運動，從而引導鏜銑刀實現彎管的鏜銑加工。
本發明具有實質性特點和顯著進步，通過由螺旋傳動和連桿機構所構成的 3-PRR三自由度平面機構，利用三個可控電機作為運動和力輸入，帶動鏜桿支撐
座實現平面兩軸移動、 一軸轉動的三個自由度的運動，引導鏜銑刀實現彎管的鏜 銑加工。彎管鏜銑頭主驅動裝置的機構構型具有剛度大，運動靈活，結構簡單， 機械增益高，傳動平穩的特點，且制造容易，控制容易，可模塊化設計，可以填 補目前彎管鏜銑加工的國際空白，可適用于重型五軸數控機床和臥式鏜銑床，以 滿足大型化工設備、核動力設備等彎管零件的加工要求。
圖l為本發明的結構示意圖
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護 范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例包括基座l，三個相同的伺服電機2，三個相同的
減速器3，三個相同的聯軸器4，三組相同的滾動軸承5，三個相同的傳動絲桿6， 三個相同的移動螺母7，中間移動滑臺8， 一對相同的兩側移動滑臺9，三個相同的導軌IO，中間連桿ll， 一對相同的側連桿12，鏜桿支撐座13和鏜銑刀14。 其中，三個伺服電機2分別安裝在基座1上，其輸出端分別與三個減速器3 的輸入端相聯，三個減速器3也安裝在基座1上，其輸出端分別通過三個聯軸器 4與三個傳動絲桿6連接，以傳輸轉矩和運動。三個傳動絲桿6分別通過三組滾 動軸承5支撐于基座1上，三個傳動絲桿6分別與三個移動螺母7連接，三個導 軌10分別平行于三個傳動絲桿6，置于基座1上，三個導軌10上面分別安裝有 一個中間移動滑臺8和兩個兩側移動滑臺9， 一個中間移動滑臺8和兩個兩側移 動滑臺9分別與三個移動螺母7固聯，中間連桿11的一端通過平面鉸鏈連接于 中間移動滑臺8上，另一端通過平面鉸鏈與鏜桿支撐座13相連， 一對側連桿12 的一端分別通過平面鉸鏈連接于兩個兩側移動滑臺9上，另一端分別通過平面鉸 鏈與鏜桿支撐座13相連，鏜銑刀14通過轉動副與鏜桿支撐座13相連。
本實施例中，兩個兩側移動滑臺9的結構和尺寸參數完全相同， 一個中間移 動滑臺8的結構和尺寸參數與兩個兩側移動滑臺9不同， 一對側連桿12的結構 和尺寸參數完全相同， 一個中間連桿11的結構和尺寸參數與一對側連桿12不同。 使用過程中，三個伺服電機2分別通過三個減速器3減速，再分別通過三個 聯軸器4帶動三個傳動絲桿6轉動，三個傳動絲桿6分別帶動三個移動螺母7 移動，從而帶動與三個移動螺母7固聯的一個中間移動滑臺8和兩個兩側移動滑 臺9分別沿三個導軌10移動， 一個中間移動滑臺8和兩個兩側移動滑臺9通過 中間連桿11和一對側連桿12帶動鏜桿支撐座13進而帶動鏜銑刀14運動，鏜銑 刀14可由機床電機帶動沿管路中心軸線旋轉，進行鏜銑加工。通過三個伺服電 機2的運動控制，可使鏜桿支撐座13沿彎管的管線軌跡運動，從而引導鏜銑刀 實現彎管的鏜銑加工。
權利要求
1. 一種彎管鏜銑頭主驅動裝置，其特征在于包括基座、三個相同的伺服電機、三個相同的減速器、三個相同的聯軸器、三組相同的滾動軸承、三個相同的傳動絲桿、三個相同的移動螺母、一個中間移動滑臺、一對相同的兩側移動滑臺、一個中間連桿、一對相同的側連桿、鏜桿支撐座和鏜銑刀，三個伺服電機分別安裝在基座上，其輸出端分別與三個減速器的輸入端相聯，三個減速器也安裝在基座上，其輸出端分別通過三個聯軸器與三個傳動絲桿連接，三個傳動絲桿分別通過三組滾動軸承支撐于基座上，三個傳動絲桿分別與三個移動螺母連接，三個導軌分別平行于三個傳動絲桿且置于基座上，三個導軌上面分別安裝有一個中間移動滑臺和兩個兩側移動滑臺，一個中間移動滑臺和兩個兩側移動滑臺分別與三個移動螺母固聯，中間連桿的一端通過平面鉸鏈連接于中間移動滑臺上，另一端通過平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，一對相同的側連桿的一端分別通過平面鉸鏈連接于兩個兩側移動滑臺上，另一端分別通過平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，鏜銑刀通過轉動副與鏜桿支撐座相連。
2、 根據權利要求1所述的彎管鏜銑頭主驅動裝置，其特征是，所述的三個 伺服電機分別通過三個減速器減速，再分別通過三個聯軸器帶動三個傳動絲桿轉 動，三個傳動絲桿分別帶動三個移動螺母移動，從而帶動與三個移動螺母固聯的 一個中間移動滑臺和兩個兩側移動滑臺分別沿三個導軌移動，一個中間移動滑臺 和兩個兩側移動滑臺通過中間連桿和一對側連桿帶動鏜桿支撐座進而帶動鏜銑 刀運動，鏜銑刀由機床電機帶動沿管路中心軸線旋轉，進行鏜銑加工。
3、 根據權利要求1或2所述的彎管鏜銑頭主驅動裝置，其特征是，所述的鏜桿支撐座可實現平面兩軸移動、 一軸轉動的三個自由度的運動，通過三個伺服 電機的運動控制可使鏜桿支撐座沿彎管的管線軌跡運動，從而引導鏜銑刀實現彎 管的鏜銑加工。
全文摘要
一種機械工程技術領域的彎管鏜銑頭主驅動裝置。本發明中，三個伺服電機的輸出端分別與三個減速器相聯，三個減速器的輸出端分別通過三個聯軸器與三個傳動絲桿連接，三個傳動絲桿分別通過三組滾動軸承支撐于基座上，三個傳動絲桿分別與三個移動螺母連接，三個導軌分別平行于三個傳動絲桿，置于基座上，三個導軌上面分別安裝有三個移動滑臺，三個移動滑臺分別與三個移動螺母固聯，三個連桿的一端分別通過平面鉸鏈連接于三個移動滑臺上，另一端分別通過平面鉸鏈與鏜桿支撐座相連，鏜銑刀通過轉動副與鏜桿支撐座相連。本發明解決了彎管的鏜銑加工問題，具有剛度大，運動靈活，結構簡單，機械增益高，傳動平穩的特點，且制造容易，控制容易，可模塊化設計。
文檔編號B23B41/00GK101279380SQ20081003819
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月29日 優先權日2008年5月29日
發明者勇 張, 青 張, 趙現朝, 馬春翔, 峰 高 申請人:上海交通大學