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雙V型管體坡口加工機(jī)床及加工工藝方法與流程

文檔序號(hào):11072491閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.雙V型管體坡口加工機(jī)床,其特征在于:該機(jī)床包括機(jī)床底座、工作臺(tái)(003)、機(jī)床立柱(005)和銑頭(008),機(jī)床立柱(005)設(shè)置在機(jī)床底座上,銑頭(008)活動(dòng)的與機(jī)床立柱(005)連接,銑頭(008)與工作臺(tái)(003)的位置對應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙V型管體坡口加工機(jī)床,其特征在于:在工作臺(tái)(003)上還設(shè)置有卡盤(002)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙V型管體坡口加工機(jī)床,其特征在于:機(jī)床立柱(005)為能在機(jī)床底座上相對于工作臺(tái)(003)做前后,即X向移動(dòng)的結(jié)構(gòu),銑頭(008)為能相對于機(jī)床立柱(005)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)(003)為能以自己的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙V型管體坡口加工機(jī)床,其特征在于:機(jī)床立柱(005)的底部連接X方向的絲杠,絲杠與X軸伺服電機(jī)(004)連接驅(qū)動(dòng),使用時(shí)通過伺服電機(jī)(004)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)(004)X方向移動(dòng);銑頭(008)通過豎向即Z向的絲杠設(shè)置在機(jī)床立柱(005)上,Z向的絲杠連接Z軸伺服電機(jī)(010),使用時(shí)通過Z軸伺服電機(jī)(010)驅(qū)動(dòng)Z向的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而完成銑頭(008)的上下上下移。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙V型管體坡口加工機(jī)床,其特征在于:銑頭(008)通過銑頭滑板(011)設(shè)置在Z向的絲杠上,銑頭滑板(011)為三角形結(jié)構(gòu),銑頭(008)通過擺角轉(zhuǎn)軸(806)活動(dòng)的設(shè)置在銑頭滑板(011)的前端頂角位置,在銑頭滑板(011)上還設(shè)置有B軸伺服電機(jī)(801),B軸伺服電機(jī)(801)連接豎向絲杠(802),豎向絲杠(802)上設(shè)置有能相對于豎向絲杠(802)做上下移動(dòng)的絲母(803),絲母(803)與豎向絲杠(802)螺紋配合,絲母(803)與導(dǎo)軌(804)活動(dòng)連接,導(dǎo)軌(804)的一端通過轉(zhuǎn)軸連接絲母(803),另一端套有滑塊(805),滑塊(805)固定在擺角轉(zhuǎn)軸(806)上,即導(dǎo)軌(804)的一端能以絲母(803)上的轉(zhuǎn)軸為軸轉(zhuǎn)動(dòng),另一端能帶動(dòng)擺角轉(zhuǎn)軸(806)軸向轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)銑頭(008)在銑頭滑板(011)的前端頂角位置轉(zhuǎn)動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的雙V型管體坡口加工機(jī)床,其特征在于:銑頭(008)的底部與工作臺(tái)(003)或卡盤(002)對應(yīng)的位置設(shè)置有銑刀(007),銑刀(007)為能通過銑頭(008)內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在三相異步電機(jī)(009)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),工作臺(tái)(003)通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接C軸伺服電機(jī)(006),使用時(shí)利用C軸伺服電機(jī)(006)通過齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)(003)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)工作臺(tái)(003)上設(shè)置卡盤(002)時(shí),卡盤(002)與工作臺(tái)(003)聯(lián)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙V型管體坡口加工機(jī)床,其特征在于:所述的銑刀為兩把管體坡口加工專用錐度銑刀,其中一把為刀具有效切削厚度是30mm、錐度角為30°的厚壁錐度銑刀,另一把為刀具有效切削厚度為8mm、錐度角為38°的薄壁錐度銑刀,所述的車刀為車內(nèi)圓專用車刀。

8.利用權(quán)利要求1所述的雙V型管體坡口加工機(jī)床所實(shí)施的雙V型管體坡口加工工藝方法,其特征在于:該方法包括以下步驟:

對裝夾在機(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)銑刀對管端平面的加工;

對支管進(jìn)行相貫曲面銑削,該工步通過機(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)銑刀對管體相貫曲面的加工;

對管體進(jìn)行變(等)角度坡口銑削加工,該工步利用兩把規(guī)格不同的坡口銑削專用刀具,通過機(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)銑刀對雙V型管體坡口的加工;

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

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙V型管體坡口加工工藝方法,其特征在于:對裝夾在機(jī)床上的管體毛坯件進(jìn)行端面銑削加工,該工步將工件(001)通過固定在工作臺(tái)(003)上的三爪卡盤(002)裝夾,利用X軸伺服電機(jī)(004)通過X向的絲杠驅(qū)動(dòng)機(jī)床立柱(005)沿X向移動(dòng),利用C軸伺服電機(jī)(006)通過齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)(003)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)工件(001)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)厚壁錐度銑刀(007)通過銑頭(008)內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在三相異步電機(jī)(009)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),在數(shù)控系統(tǒng)的控制下通過X、C聯(lián)動(dòng)完成此工步;

對支管進(jìn)行相貫曲面銑削,該工步將銑頭(008)進(jìn)行擺角,使厚壁錐度銑刀(007)水平,B軸伺服電機(jī)(801)帶動(dòng)豎向絲杠(802)旋轉(zhuǎn),同時(shí)使絲母(803)上下移動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)固定在絲母上的導(dǎo)軌(804)上下移動(dòng),從而最終使銑頭(008)繞前支撐,即擺角轉(zhuǎn)軸(806)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng);在Z軸伺服電機(jī)(010)作用下,通過Z向的絲杠機(jī)構(gòu)帶動(dòng)銑頭滑板(011)沿Z方向上下運(yùn)動(dòng),銑頭滑板(011)帶動(dòng)銑頭(008)運(yùn)動(dòng),同時(shí)工件在C軸伺服電機(jī)(006)作用下轉(zhuǎn)動(dòng),在數(shù)控系統(tǒng)的控制在通過Z、C聯(lián)動(dòng)完成此工步;

對管體進(jìn)行變(等)角度坡口銑削加工,該工步首先通過B軸伺服電機(jī)(801)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使銑頭(008)擺動(dòng),然后帶動(dòng)厚壁錐度銑刀(007)擺動(dòng);X軸伺服電機(jī)(004)、Z軸伺服電機(jī)(010)、B軸伺服電機(jī)(801)、C軸伺服電機(jī)(006)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)完成外V坡口的加工,然后更換薄壁銑刀(014),通過B軸伺服電機(jī)(801)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使銑頭(008)擺動(dòng),然后帶動(dòng)薄壁錐度銑刀(014)擺動(dòng);X軸伺服電機(jī)(004)、Z軸伺服電機(jī)(010)、B軸伺服電機(jī)(801)、C軸伺服電機(jī)(006)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)完成內(nèi)V坡口的加工;

對管體內(nèi)壁進(jìn)行車削加工,該工步將車刀(012)通過刀架(013)固定在銑頭(008)上,在Z軸伺服電機(jī)(010)作用下,通過Z向的絲杠機(jī)構(gòu)帶動(dòng)銑頭滑板(011)沿Z方向上下運(yùn)動(dòng),同時(shí)工件在C軸伺服電機(jī)(006)作用下轉(zhuǎn)動(dòng),在數(shù)控系統(tǒng)的控制在通過Z、C聯(lián)動(dòng)完成此工步。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙V型管體坡口加工工藝方法,其特征在于:所述的工件夾具為三爪卡盤及四爪工作臺(tái),當(dāng)被加工管體直徑≤380時(shí),三爪卡盤固定在工作臺(tái)上用于裝夾工件;當(dāng)被加工管體直徑>380時(shí),采用四爪工作臺(tái)裝夾工件;所述的機(jī)床X、Z軸動(dòng)作是通過伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn);所述的機(jī)床B軸動(dòng)作是通過伺服電機(jī)帶動(dòng)B向絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),然后通過固定在絲螺上的導(dǎo)軌與固定在銑頭轉(zhuǎn)軸上的滑塊配合實(shí)現(xiàn);所述的機(jī)床 C軸動(dòng)作是通過伺服電機(jī)帶動(dòng)一對齒輪副轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

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