一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构及其制造方法，具体步骤如下：步骤一、结合加工零部件实际尺寸以及加工精度，制定合理的刀位源文件，并进行了刀位源文件的获得及其分析；步骤二、利用有限元仿真软件初步设计该机床周边驱动结构，并通过Ansysworkbench和Solidworks仿真软件进行动态模拟计算和校验。本发明专利技术的一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构及其制造方法，增强机床工作可靠性；具有较好的冗余性，并能够使得机床具有灵活的可操作性；在该驱动系统中引入具有较高的冗余控制器，增强其稳定性。

A new super large horizontal spindle peripheral drive structure and its manufacturing method

The invention relates to a novel peripheral driving structure of a super-large horizontal spindle and its manufacturing method. The concrete steps are as follows: 1. Combining with the actual size and machining accuracy of the machining parts, a reasonable tool location source file is worked out, and the tool location source file is obtained and analyzed; 2. The finite element simulation software is used to simulate the tool location source file. The driving structure around the machine tool is designed preliminarily, and the dynamic simulation calculation and verification are carried out by Ansysworkbench and Solidworks simulation software. The invention relates to a novel peripheral driving structure of a super large horizontal spindle and its manufacturing method, which enhances the working reliability of the machine tool; has good redundancy and can make the machine tool flexible and operable; and introduces a high redundancy controller in the driving system to enhance its stability.

【技术实现步骤摘要】
一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构及其制造方法
本专利技术涉及机械加工机床及相关配套设备的领域，尤其是一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构及其制造方法。
技术介绍
由于当前国内机床的发展，为了提高企业生产效率和经济水平，对机床的控制化率要求越来越高。根据相关数据统计，在国内市场方面，中国国产机床目前只有30％的数控化率，与发达国家60％～70％的水平存在很大差距，存量机床的数控化率只有10％左右；而且，国产中高档数控机床总和不到20％，国内高档精密控制的机床自给率不到5％，约有95％依赖进口发达国家的机床产品，其中日本成为主要的进口国，约占1/3。超大型卧式机床与普通加工车床相比，具有较高的应用范围和高度的集成化自动控制。工件的加工从理论上要按产品图进行加工，但在实际生产加工中，常需根据实际情况将实际加工的型线相对理论型线平移或旋转，甚至有时候需要多次进行主轴的启动和停止来完成加工目的。因此，在综合考虑到这些情况下，大型加工车床，尤其是涉及到本专利技术，着重进行该方面的改进。改进过之后的超大型精密移动龙门车床配备了新型主轴周边驱动结构，与普通机床相比，能够缩短工件加工时间，提高了工作效率和加工质量，降低原材料的损耗，还能够实现超大型工件“原材料原地进去，成品原地出来”的整体性综合加工制造，提高了本公司的经济利益。目前，国内很多企业拥有大量普通的机械加工机床以及相关配套设备，但是由于该类机床加工精度较低，自动化程度也较低，耗费大量的人力、物力、财力，已逐渐不能满足市场的应用要求。日本、德国、美国是世界上数控化率处于前列的国家，同时也是技术上处于领先地位。其中，中、高档数控系统主要由以日本发那科公司和德国西门子公司为代表的少数企业所垄断。目前中国高档数控系统和功能部件仍然主要依靠进口。因此，为了能够解决当前遇到的困难，有必要针对大型高性能机床进行研究，形成具有独立自主知识产权的机床生产能力，以改善国内机床大量需求状况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了解决数控机床加工的复杂问题，提供一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构及其制造方法，在改善机床自动控制化率和简化工件加工复杂度的同时，提高了零部件的加工效率和精度，并且能够延长机床使用寿命。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构的制造方法，其特征是具体步骤如下：步骤一、结合加工零部件实际尺寸以及加工精度，制定合理的刀位源文件，并进行了刀位源文件的获得及其分析，在刀位源文件中包含了刀具刀尖点的坐标值(X，Y，Z)以及刀轴矢量(TX，TY，TZ)，在后置处理中与对刀位源文件中的刀位轨迹的坐标转换成机床的坐标以及对应的回转角度；步骤二、利用有限元仿真软件初步设计该机床周边驱动结构，并通过Ansysworkbench和Solidworks仿真软件进行动态模拟计算和校验。新型超大型卧式主轴周边驱动结构，包括外夹具和用于安装在机床体上的外夹具底面固定板以及连接在外夹具顶端面上的销轴传动装置，所述的外夹具安装连接在外夹具底面固定板上，所述的外夹具由上半弧形夹具和与上半弧形夹具相对合的下半弧形夹具组成，上半弧形夹具和下半弧形夹具对合形成环形夹具，所述的上半弧形夹具和下半弧形夹具均由两个相互对称的半片夹具体拼合而成，两个相互对称的半片夹具体的外弧面上轴向均布有若干条相互平行的外夹具加强板，所述的下半弧形夹具与外夹具底面固定板为一体结构，外夹具底面固定板的左侧面和右侧面上均固定连接有至少两条相互平行的外夹具固定板。进一步地，所述的外夹具底面固定板的左侧面和右侧面上均固定连接有三条相互平行的外夹具固定板。所述的半片夹具的一侧面为直线面，另一侧表面由上至下为向外倾斜面，两个对合的半片夹具的侧面形成呈梯形状结构。所述的外夹具底面固定板的底表面上延伸连接有两根相互平行的滑块本专利技术的有益效果是，本专利技术的一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构及其制造方法，第一，分布式周边驱动结构，增强机床工作可靠性；第二，与普通主轴驱动方式相比，具有较好的冗余性，并能够使得机床具有灵活的可操作性；第三，该新型驱动结构，还提高了机床自身的自动控制率，为将来引入的网络联网控制系统做了必要的铺垫和基础。在设计过程中，还考虑了该驱动系统的稳定因素，在该驱动系统中引入具有较高的冗余控制器，增强其稳定性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的立体图；图2是本专利技术的主视图；图3是本专利技术的侧视图；图4是图3中A-A向的剖视图。图中1.外夹具，11.上半弧形夹具，12.下半弧形夹具，2.外夹具底面固定板，3.外夹具加强板，4.外夹具固定板，5.滑块。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构的制造方法，其特征是具体步骤如下：步骤一、结合加工零部件实际尺寸以及加工精度，制定合理的刀位源文件，并进行了刀位源文件的获得及其分析，在刀位源文件中包含了刀具刀尖点的坐标值(X，Y，Z)以及刀轴矢量(TX，TY，TZ)，在后置处理中与对刀位源文件中的刀位轨迹的坐标转换成机床的坐标以及对应的回转角度；步骤二、利用有限元仿真软件初步设计该机床周边驱动结构，并通过Ansysworkbench和Solidworks仿真软件进行动态模拟计算和校验。如图1～图4所示的新型超大型卧式主轴周边驱动结构，包括由上半弧形夹具11和与上半弧形夹具11相对合的下半弧形夹具12组成的外夹具1，外夹具底面固定板2安装在机床体上，销轴传动装置连接在外夹具1顶端面上，在销轴传动装置损坏时仅仅换一个轴销，外夹具1安装连接在外夹具底面固定板2上，外夹具底面固定板2的底表面上延伸连接有两根相互平行的滑块5，上半弧形夹具11和下半弧形夹具12对合形成环形夹具，上半弧形夹具11和下半弧形夹具12均由两个相互对称的半片夹具体拼合而成，半片夹具的一侧面为直线面，另一侧表面由上至下为向外倾斜面，两个对合的半片夹具的侧面形成呈梯形状结构，两个相互对称的半片夹具体的外弧面上轴向均布有若干条相互平行的外夹具加强板3，下半弧形夹具12与外夹具底面固定板2为一体结构，外夹具底面固定板2的左侧面和右侧面上均固定连接有三条相互平行的外夹具固定板4。本专利技术的新型超大型卧式主轴周边驱动结构，设计过程中，充分考虑到制作成本和加工性能，其中，根据对加工工件体积大小、加工尺寸和精度等参数，初步计算主轴刀位路线，此外，在设计过程中，通过Ansysworkbench、Solidworks等仿真软件和实际加工，验证了该方案的可行性和有效性。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构的制造方法，其特征是具体步骤如下：步骤一、结合加工零部件实际尺寸以及加工精度，制定合理的刀位源文件，并进行了刀位源文件的获得及其分析，在刀位源文件中包含了刀具刀尖点的坐标值(X，Y，Z)以及刀轴矢量(TX，TY，TZ)，在后置处理中与对刀位源文件中的刀位轨迹的坐标转换成机床的坐标以及对应的回转角度；步骤二、利用有限元仿真软件初步设计该机床周边驱动结构，并通过Ansysworkbench和Solidworks仿真软件进行动态模拟计算和校验。

【技术特征摘要】
1.一种新型超大型卧式主轴周边驱动结构的制造方法，其特征是具体步骤如下：步骤一、结合加工零部件实际尺寸以及加工精度，制定合理的刀位源文件，并进行了刀位源文件的获得及其分析，在刀位源文件中包含了刀具刀尖点的坐标值(X，Y，Z)以及刀轴矢量(TX，TY，TZ)，在后置处理中与对刀位源文件中的刀位轨迹的坐标转换成机床的坐标以及对应的回转角度；步骤二、利用有限元仿真软件初步设计该机床周边驱动结构，并通过Ansysworkbench和Solidworks仿真软件进行动态模拟计算和校验。2.一种根据权利要求1所述的新型超大型卧式主轴周边驱动结构，其特征是：包括外夹具(1)和用于安装在机床体上的外夹具底面固定板(2)以及连接在外夹具(1)顶端面上的销轴传动装置，所述的外夹具(1)安装连接在外夹具底面固定板(2)上，所述的外夹具(1)由上半弧形夹具(11)和与上半弧形夹具(11)相对合的下半弧形夹具(12)组成，上半弧形夹具(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗松，李明，华庆强，查炳振，
申请(专利权)人：中国航天科工集团上海浦东开发中心，上海庆强实业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31