[發明專利]彎管鏜銑頭主驅動裝置

有效

• 申請號: 200810038195.3
• 申請日: 2008-05-29
• 公開（公告）號: CN101279380A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 高峰;馬春翔;張青;張勇;趙現朝
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B23B41/00
• 分類號: B23B41/00;B23B47/20
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

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。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖

具體實施方式

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1，三個相同的伺服電機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10，中間連桿11，一對相同的側連桿12，鏜桿支撐座13和鏜銑刀14。