[發明專利]超長管件的增減材加工裝置及方法

有效

• 申請號: 202110293671.1
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113020778B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 邢月華;唱麗麗;邢飛;胡馨丹
• 申請（專利權）人: 南京中科煜宸激光技術有限公司
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B23K26/342;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

本發明涉及激光增材制造技術領域，具體而言涉及超長管件的增減材加工裝置及方法，包括：旋轉臺，設有用于對管件增材的基板，能帶動基板沿管材周向轉動；激光增材部件，用于在基板進行增材形成管材；減材部件，包括銑削加工頭和打磨加工頭，所述銑削加工頭用于對增材形成的管材外壁進行減材加工，所述打磨加工頭用于對增材形成的管材內壁進行減材加工；限位部件，被設置成在管材在減材位置時，貼觸于管材銑削段的外壁。通過增減材交替的方式，先增材出一段短管，一次僅對短管內外壁進行減材加工，如此，就能保證管材內壁的加工精度，并且對設備要求低，再重復的進行增減材，就能保證被加工出來的長管材內孔的精度滿足使用要求。

技術領域

本發明涉及激光增材制造技術領域，具體而言涉及超長管件的增減材加工裝置及方法。

背景技術

超長管件一般指長徑比≥40的管材，長管件一般在加工時通過深孔加工而成，實際鉆孔過程中，由于長度較長，由于受機床運轉中工件擺動、坯料中心線彎曲及操作技能未達到一定水平等主、客觀綜合因素影響，實際鉆孔中總會偏離坯料中心線，管壁壁厚超出允許誤差，導致鉆頭還未到達坯料終點就在中途瞬間跑出坯料外面而報廢，難以打通，而且由于鉆桿的晃動，使得超長細孔類超高壓合金鋼管的孔并非是筆直的線性，而是曲線結構，令超長細孔類超高壓合金鋼管壁厚不夠統一，無法滿足使用需求超長管材。

傳統加工方式中，往往由于一次性加工距離過長，導致加工精度難以保證，現有技術中進行的工藝改進和優化仍不能克服刀具在轉動時鉆頭的晃動問題，因此，亟需一種能對于超長管件加工的設備及方法。

現有技術文獻：

專利文獻1：CN111673136A一種超長細孔類鋼管鉆孔加工工藝

專利文獻2：CN209304222U一種超長鋼管內壁打磨裝置

發明內容

本發明目的在于提供超長管件的增減材加工裝置及方法，通過增材-減材交替的方式，一次加工出較短的管材，并進行內壁減材加工，如此，可避免因鉆具精度不高而導致的長管材內孔精度低的問題。

為了實現上述目的，本發明提供超長管件的增減材加工裝置，包括：

旋轉臺，設有用于對管件增材的基板，能帶動基板沿管材周向轉動；

激光增材部件，用于在基板進行增材形成管材；

減材部件，包括銑削加工頭和打磨加工頭，所述銑削加工頭用于對增材形成的管材外壁進行減材加工，所述打磨加工頭用于對增材形成的管材內壁進行減材加工；

限位部件，被設置成在管材在減材位置時，貼觸于管材銑削段的外壁；

其中，所述旋轉臺用于將管材在增材位置加工至預定長度后轉移至減材位置，并在減材位置磨削至預定尺寸后再轉移至增材位置。

優選的，所述旋轉臺被設置成能帶動基板沿管材徑向轉動，所述激光增材部件被設置在豎直方向，所述打磨加工頭被設置在水平方向，

優選的，所述打磨加工頭包括連接到機床的鉆頭，所述鉆頭的側壁上設有可伸縮的打磨頭，所述打磨頭被設置成在收縮位置時外徑尺寸小于鉆頭尺寸，在打磨位置時外徑尺寸大于鉆頭尺寸。

優選的，所述鉆頭的側壁設有供打磨頭處于收縮位置的凹槽，在所述凹槽內設有沿鉆頭的徑向方向伸縮的載氣式伸縮桿，所述鉆頭的鉆桿中設有連接載氣式伸縮桿的通道，鉆桿上還設有用于封閉所述通道的閥門。

優選的，所述載氣式伸縮桿被設置成：

當鉆桿的通道內充有壓縮氣體時，所述打磨頭處于打磨位置；

當鉆桿的通道內壓縮氣體釋放時，所述打磨頭處于收縮位置。

優選的，所述鉆桿被一卡盤夾持連接到機床上，用于驅動鉆桿轉動，并能沿管件軸向進給預定長度。