[實(shí)用新型]坡口專用機(jī)床

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720213623.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206997864U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫興偉;朱新華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23C3/12
• 分類號(hào): B23C3/12;B23Q1/26
• 代理公司: 沈陽(yáng)智龍專利事務(wù)所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種管道加工工藝方法，該方法利用坡口專用機(jī)床通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床各軸的聯(lián)動(dòng)完成單V型管體坡口的加工。

背景技術(shù)

目前，石油、化工、電力等行業(yè)中經(jīng)常有不同直徑規(guī)格的管體需要焊接，而焊接質(zhì)量的高低與管體坡口的加工質(zhì)量密切相關(guān)，其中單V型坡口，尤其是變角度單V型坡口的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在對(duì)管件焊接質(zhì)量要求較高的情況下，傳統(tǒng)的手動(dòng)氣割、靠模車削加工等方式存在加工效率低下、加工精度不足、成本較高、加工變角度坡口困難等問(wèn)題，因此設(shè)計(jì)一種新的可提高坡口加工效率及精度，方便實(shí)現(xiàn)變（等）角度加工，提高加工成品率的工藝方法成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)用新型目的：實(shí)用新型提供一種坡口專用機(jī)床及基于該機(jī)床的單V型管體坡口加工方法，其目的是解決目前存在的加工效率低下、加工精度不足、成本較高、加工變角度坡口困難等問(wèn)題，該方式可提高坡口加工效率及精度、方便實(shí)現(xiàn)變（等）角度坡口加工，且提高加工成品率。

技術(shù)方案：實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

坡口專用機(jī)床，其特征在于：該機(jī)床包括機(jī)床底座、工作臺(tái)、機(jī)床立柱和銑頭，機(jī)床立柱設(shè)置在機(jī)床底座上，銑頭活動(dòng)的與機(jī)床立柱連接，銑頭與工作臺(tái)的位置對(duì)應(yīng)。

在工作臺(tái)上還設(shè)置有卡盤。

機(jī)床立柱為能在機(jī)床底座上相對(duì)于工作臺(tái)做前后，即X向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，銑頭為能相對(duì)于機(jī)床立柱做上下即Z軸移動(dòng)和自身軸向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)為能以自己的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

機(jī)床立柱的底部連接X(jué)方向的絲杠，絲杠與X軸伺服電機(jī)連接驅(qū)動(dòng)，使用時(shí)通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)X方向移動(dòng)；銑頭通過(guò)豎向即Z向的絲杠設(shè)置在機(jī)床立柱上，Z向的絲杠連接Z軸伺服電機(jī)，使用時(shí)通過(guò)Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)Z向的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而完成銑頭的上下移。

銑頭通過(guò)銑頭滑板設(shè)置在Z向的絲杠上，銑頭滑板為三角形結(jié)構(gòu)，銑頭通過(guò)擺角轉(zhuǎn)軸活動(dòng)的設(shè)置在銑頭滑板的前端頂角位置，在銑頭滑板上還設(shè)置有B軸伺服電機(jī)，B軸伺服電機(jī)連接豎向絲杠，豎向絲杠上設(shè)置有能相對(duì)于豎向絲杠做上下移動(dòng)的絲母，絲母與豎向絲杠螺紋配合，絲母與導(dǎo)軌活動(dòng)連接，導(dǎo)軌的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接絲母，另一端套有滑塊，滑塊固定在擺角轉(zhuǎn)軸上，即導(dǎo)軌的一端能以絲母上的轉(zhuǎn)軸為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端能帶動(dòng)擺角轉(zhuǎn)軸軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)銑頭在銑頭滑板的前端頂角位置轉(zhuǎn)動(dòng)。

銑頭的底部與工作臺(tái)或卡盤對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有銑刀，銑刀為能通過(guò)銑頭內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在三相異步電機(jī)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接C軸伺服電機(jī)，使用時(shí)利用C軸伺服電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)上設(shè)置卡盤時(shí)，卡盤與工作臺(tái)聯(lián)動(dòng)。

基于上述的坡口專用機(jī)床所實(shí)施的單V型管體坡口加工方法，其特征在于：該方法步驟如下：

對(duì)裝夾在機(jī)床上的管體毛坯件進(jìn)行端面銑削加工，該工步通過(guò)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，控制機(jī)床X、C軸聯(lián)動(dòng)以及機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)銑刀對(duì)管端平面的加工；

對(duì)支管進(jìn)行相貫曲面銑削，該工步通過(guò)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，控制機(jī)床Z、C軸聯(lián)動(dòng)以及機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)銑刀對(duì)管體相貫曲面的加工；

對(duì)管體進(jìn)行變（等）角度坡口銑削加工，該工步利用坡口銑削專用刀具，通過(guò)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，控制機(jī)床X、Z、B 、C軸聯(lián)動(dòng)以及機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)銑刀對(duì)單V型管體坡口的加工；

對(duì)管體內(nèi)壁進(jìn)行車削加工，該工步首先進(jìn)行對(duì)刀，然后通過(guò)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，控制機(jī)床X、C軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)車刀對(duì)管體內(nèi)壁的加工。

對(duì)裝夾在機(jī)床上的管體毛坯件進(jìn)行端面銑削加工，該工步將工件通過(guò)固定在工作臺(tái)上的卡盤裝夾，利用X軸伺服電機(jī)通過(guò)X方向的絲杠驅(qū)動(dòng)機(jī)床立柱沿X向移動(dòng)，利用C軸伺服電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)錐度銑刀通過(guò)銑頭內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在三相異步電機(jī)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。在數(shù)控系統(tǒng)的控制下通過(guò)X、C聯(lián)動(dòng)完成此工步；

對(duì)支管進(jìn)行相貫曲面銑削，該工步將銑頭進(jìn)行擺角，使錐度銑刀水平，通過(guò)B軸伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使絲母上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)固定在絲母上的導(dǎo)軌上下擺動(dòng)，從而最終使銑頭繞前端頂角位置的擺角轉(zhuǎn)軸，即前支撐進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；在Z軸伺服電機(jī)作用下，通過(guò)Z向絲杠機(jī)構(gòu)帶動(dòng)銑頭滑板沿Z方向上下運(yùn)動(dòng)，銑頭滑板帶動(dòng)銑頭運(yùn)動(dòng)，同時(shí)工件在C軸伺服電機(jī)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，再通過(guò)Z、C聯(lián)動(dòng)完成此工步；

對(duì)管體進(jìn)行變（等）角度坡口銑削加工，該工步通過(guò)B軸伺服電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使銑頭擺動(dòng)，然后帶動(dòng)錐度銑刀擺動(dòng)，X軸伺服電機(jī)、Z軸伺服電機(jī)、B軸伺服電機(jī)、C軸伺服電機(jī)在數(shù)控系統(tǒng)的控制下動(dòng)作，帶動(dòng)機(jī)床各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)四軸的聯(lián)動(dòng)完成坡口的加工；