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新型變輸入可重構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造方法與工藝

文檔序號(hào):11434826閱讀:452來源:國知局
新型變輸入可重構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造方法與工藝
:本發(fā)明屬于機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)械制造領(lǐng)域,特別涉及一種新型變輸入可重構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù):
:牛頭刨床可應(yīng)用于水平面、垂直面、斜面、直槽、V型槽、燕尾槽及直母線成型面等面的刨削加工,因此在機(jī)械制造領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。為了提高加工表面的質(zhì)量,要求滑枕應(yīng)為勻速運(yùn)動(dòng),但機(jī)械式牛頭刨床的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和擺桿滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成的組合機(jī)構(gòu),刨刀刨削加工時(shí)的主運(yùn)動(dòng)為非勻速運(yùn)動(dòng),為進(jìn)一步提高加工質(zhì)量帶來了困難。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們越來越希望現(xiàn)代機(jī)器能夠根據(jù)不同的工作任務(wù)需求具有不同的工作方式,即希望機(jī)器能“一機(jī)多用”,希望機(jī)器具有柔性、可控性和智能性。機(jī)械式牛頭刨床主要用于加工中、小零件,在加工中型零件和加工小型零件時(shí),所需要的工作功率和工作行程是不同的。顯然,在加工小型零件時(shí),所需要的加工作業(yè)功率和工作行程都是相對(duì)較小的,而如果刨床不具備“柔性”,依然采用加工中型零件的工作模式來完成加工小型零件的作業(yè)任務(wù),顯然是不經(jīng)濟(jì)的。因此人們希望刨床能夠具有可控性、使作業(yè)速度滿足勻速要求;希望刨床能夠具有柔性、能根據(jù)加工作業(yè)任務(wù)的不同,變換工作模式,實(shí)現(xiàn)可重構(gòu);希望刨床具有智能,能根據(jù)不同加工工藝和參數(shù)要求,編程控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提出一種新型變輸入可重構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其具有可控性、柔性化、智能化的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是:一種新型變輸入可重構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其具有三種可選的工作模式,即根據(jù)不同加工作業(yè)任務(wù)具有三種不同的機(jī)構(gòu)構(gòu)型,且可在三種工作模式間方便的自動(dòng)切換,具有可重構(gòu)性。第一種工作模式,可以滿足中型零件的加工作業(yè)任務(wù),第一種機(jī)構(gòu)構(gòu)型為:牛頭刨床的滑枕通過一個(gè)連桿與一個(gè)平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)相連接。平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)為單閉環(huán)結(jié)構(gòu),其六根桿的桿長均相等,各桿間都通過轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接。所述平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)由三個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),其中兩臺(tái)伺服電機(jī)布置在與機(jī)架相連的轉(zhuǎn)動(dòng)副處,另外一臺(tái)伺服電機(jī)布置在接近機(jī)架的轉(zhuǎn)動(dòng)副處。利用平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)將三個(gè)伺服電機(jī)的輸入傳遞、合成并轉(zhuǎn)化為末端滑枕的單一大功率輸出,可滿足中型零件的刨削加工作業(yè)需要。由于平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)本身具有機(jī)械協(xié)調(diào)功能,可消除三組伺服電機(jī)輸入誤差引起的運(yùn)動(dòng)干涉,降低控制難度。第二種工作模式,可以滿足中小型零件的加工作業(yè)任務(wù),第二種機(jī)構(gòu)構(gòu)型為:新型變輸入可重構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)切換為第二種工作模式,這時(shí)滑枕通過一個(gè)連桿與一個(gè)平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)相連接,即平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)切換為平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)。平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu),各桿之間通過轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接。這時(shí)機(jī)構(gòu)整體為二自由度機(jī)構(gòu),所述平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)位于機(jī)架處的伺服電機(jī)被鎖死,只有二臺(tái)伺服電機(jī)工作,用于完成中小功率的加工作業(yè)任務(wù)。利用平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)將二個(gè)伺服電機(jī)的輸入傳遞、合成并轉(zhuǎn)化為末端滑枕的單一較大功率輸出,可滿足中小型零件的刨削加工作業(yè)需要。由于平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)本身具有機(jī)械協(xié)調(diào)功能,可消除二組伺服電機(jī)輸入誤差引起的運(yùn)動(dòng)干涉,降低控制難度。第三種工作模式,可以滿足小型零件的加工作業(yè)任務(wù),第三種機(jī)構(gòu)構(gòu)型為:新型變輸入可重構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)切換為第三種工作模式,這時(shí)滑枕通過一個(gè)連桿與一個(gè)單自由度平行四邊形機(jī)構(gòu)相連接,即平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)切換為單自由度平行四邊形機(jī)構(gòu)。這時(shí)機(jī)構(gòu)整體為單自由度機(jī)構(gòu),所述平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)的二臺(tái)伺服電機(jī)被鎖死,只有一臺(tái)伺服電機(jī)工作,用于完成小功率的加工作業(yè)任務(wù)。以上三種工作模式均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),因伺服電機(jī)具有可控性,通過合理的控制可以滿足滑枕的勻速運(yùn)動(dòng)作業(yè)需求;因伺服電機(jī)具有可控性,通過編程控制,可以滿足不同加工工藝和加工參數(shù)要求;因平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)和平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有機(jī)械協(xié)調(diào)功能,可將多組伺服電機(jī)的輸入進(jìn)行合成,將小功率輸入合成為大功率輸出,且可避免輸入誤差引起的運(yùn)動(dòng)干涉;因平面三自由度六桿機(jī)構(gòu)和平面二自由度五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有可重構(gòu)特性,可實(shí)現(xiàn)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)不同刨...
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