厚壁長筒管子開縫機的製作方法
2023-05-07 19:18:11
專利名稱：厚壁長筒管子開縫機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種厚壁長筒管子的開縫機，可以在平面幾何圖形封閉的園形或非園形厚壁長筒管子上開出0.2mm以上寬度的直縫或外窄內寬，錐度為1°～15°的梯形縫。特別適合在長徑比大於5的難以從內部加工的特長管壁上開縫。
一般厚壁長筒管子從開縫時會遇到以下問題1.縫的分布分周向和軸向兩種，軸向比周向難加工；2.縫的寬度不等，最窄的為0.2mm，窄的比寬的難加工。
3.沿周向剖面看，縫的形狀分直線形和梯形兩種。梯形比直線形難加工。梯形因外窄內寬，當管子很長時，從內部加工相當困難。
當需要在長徑比＞5，長約5～15米的管子上開出幾百至幾千道縫時，生產實際中往往採用以下方法1.在管子周圍鑽出許多小孔，然後纏上棕，麻等物，再用鋼絲捆綁的方法代替開縫。這種方法的使用效果差，加工效率低；2.採用雷射打孔或開縫，這種方法加工成本高，而且難以加工出外窄內寬的梯形縫；3.採用線切割或電火花加工，這種方法加工精度低，速度慢，加工質量不易保證。
本實用新型的目的是為了克服上述現有技術的不足而設計出來的新型開縫機。
本實用新型採用了該種技術方案厚壁長筒管子開縫機，由床身1，主軸箱2，刀具3，進給箱4，工作檯5，專用夾具6，分度頭7組成。主軸箱2用螺栓固定在床身1上，通過一級皮帶傳動9，使電動機8輸出軸的轉動變為主軸箱刀具軸10的轉動，帶著刀具3高速旋轉，完成切削主運動。在床身1前面有燕尾形的垂直導軌，工作檯5可沿此導軌上下移動。工作檯5上還有縱嚮導軌和橫嚮導軌，搖動手輪可使縱向工作檯和橫向工作檯作縱向和橫向進給運動。在床身1裡面裝有進給箱4，通過一系列齒輪傳動，可以把進給電動機的運動傳到垂直，縱向，橫向進給絲杆上去，帶動工作檯5及縱向，橫向工作檯作升降，縱向，橫向進給的機械運動。刀具3為盤形，用鋼基片鍍層或用銅基片燒結方法製成。刀具材料為硬質合金，金剛石，陶瓷等。刀具材料隨管子材料而定。刀具3對稱平面形心線，與分度頭7軸線嚴格共線。專用夾具6，可用來夾持工件，並可帶著工件完成偏轉定位。分度頭7可以進行開縫的準確分度，並與頂尖及頂尖座一起完成夾持工件。
以下結合附圖
所示的實施例進一步說明。
附圖是該開縫機的傳動示意圖。
由圖可知，開縫機由床身1，主軸箱2，刀具3，進給箱4，工作檯5，專用夾具6，分度頭7等組成。
床身1的作用是支承主軸箱2，進給箱4和工作檯5。工作檯5可沿床身前面燕尾形的垂直導軌上下移動。
主軸箱2的作用是帶動刀具3完成旋轉切削運動。它的傳動過程為固定在床身的三相異步交流電動機8，通過一級皮帶傳動9，使電動機8輸出軸的轉動變為主軸箱刀具軸10的轉動。刀具3套裝在刀具軸的下端，用螺母，平型墊圈和彈簧墊圈固定。根據所加工管子的材料不同，刀具軸的轉速不同，刀具切削刃的線速度也不同，一般選擇刀具切削刃的線速度V＝25～35m／s。刀具軸轉速的改變靠更換主，從動皮帶輪來完成。盤形刀具的寬度決定所開縫的寬度，最小寬度為0.2mm。
進給箱4的作用是按切削運動的要求，通過一系列齒輪傳動把進給電動機的運動傳到垂直，縱向，橫向進給絲杆上去，帶動工作檯5及縱向，橫向工作檯作升降，縱向，橫向進給的機械運動。當進行一個方向機動時，其餘兩個方向的運動有自鎖機構控制，防止誤動作。每一個方向的運動行程長度都有行程限位開關控制，以保證開縫的準確長度和在管子上的準確位置。
工作檯5的作用是可帶著縱向工作檯和橫向工作檯一起完成升降，縱向和橫向進給運動。進給運動可以是進給箱4控制的機動，也可以是手輪控制的手動。手輪上裝有刻度盤，刻度精度為0.02mm。每次進刀量用刻度盤控制，以保證開縫的準確深度。工作檯上還固定有專用夾具6和分度頭7，工作檯面加工有T型槽，用來保證夾具6和分度頭7的定位。為使所加工的縫平直，調整工作檯面與刀具軸線垂直，還要使刀具對稱平面形心線。分度頭軸線嚴格共線。
專用夾具6的作用是用來夾持工件－管子，並可帶著管子完成偏轉定位。當需要加工梯形縫時，將夾具6偏轉－α角，而且相應地偏移夾具中心O至O′。OO′與α的數值隨所加工梯形縫錐度的大小而變化。偏轉定位後，重新夾緊工件，繼續加工，即可加工出梯形縫，而且保證偏轉定位前後，管子外緣處縫的寬度不變。夾具6一般為兩件，其直徑較小的凸緣處作為與管子內孔配合，凸緣形狀與管子內孔形狀相同，固定在管子的兩端，保證夾具中心線與管子中心線重合。
分度頭7的作用是保證工件－管子的準確分度。在分度頭上裝有孔盤，按管子周向開縫數目決定分度數，與分度頭7配套使用以完成夾持功能的還有頂尖及頂尖座。
為了提高加工效率，保證加工表面的光潔度，在切削過程中，要往刀與工件接觸工作區加注高壓油基冷卻液。
本實用新型結構簡單，成本較低，利於推廣應用。特別是本實用新型的切削效率高，平均每分鐘即可加工出一道縫，適合大批量工業生產。再加之適用範圍廣，可以加工金屬管材，其中包括普通碳素鋼，優質碳素結構鋼，也包括合金鋼，耐熱、不鏽、超硬等難切削鋼，還可以加工非金屬管材，如陶瓷、水泥、玻璃鋼等。另外，加工質量高，加工後縫的寬度公差為±0.03mm，表面粗糙度Ra值為0.16～0.32μm。
本實用新型所加工的管子可以作為建築業地下工程用的降水管，也可作為水井、油井、天然氣井等用的下井工具。
權利要求1.一種用於厚壁長筒管子開縫的機器，由床身(1)，主軸箱(2)，刀具(3)，進給箱(4)，工作檯(5)，專用加具(6)，分度頭(7)組成，其特徵在於所說的主軸箱(2)固定在床身(1)上，通過一級皮帶傳動(9)，使電動機(8)輸出軸的轉動變為主軸箱刀具軸(10)的轉動，帶著刀具(3)高速旋轉，完成切削主運動。
2.根據權利要求1所說的開縫機，其特徵在於所說的刀具(3)為盤形，用鋼基片鍍層或用銅基片燒結方法製成，刀具材料為硬質合金，金剛石，陶瓷等，刀具材料隨管子材料而定，刀具(3)對稱平面形心線，與分度頭(7)軸線嚴格共線。
3.根據權利要求1或2所說的開縫機，其特徵在於所說的進給箱(4)能驅動工作檯(5)，完成上下、左右、前後三個方向的往復運動。
4.根據權利要求1或2所說的開縫機，其特徵在於所說的工作檯(5)能固定專用夾具(6)和分度頭(7)，工作檯面與刀具軸線保持垂直，在進給箱4的驅動下，完成相對刀具的進、退運動。
5.根據權利要求1或2所說的開縫機，其特徵在於所說的專用夾具(6)可用來夾持工件，並可帶著工件完成偏轉定位。
6.根據權利要求1或2所說的開縫機，其特徵在於所說的分度頭(7)可以進行開縫的準確分度，並與頂尖及頂尖座一起完成夾持工件。
專利摘要厚壁長筒管子開縫機是一種開縫機器，可以在平面幾何圖形封閉的圓形或非圓形厚壁長筒管子上開出很細的直縫，或外窄內寬的梯形縫。特別適合在長徑比大於5的難以從內部加工的特長管壁上開縫。
本實用新型由床身1，主軸箱2，刀具3，進給箱4，工作檯5，專用夾具6，分度頭7等組成。具有結構簡單，操作方便，定位可靠，加工成本低，加工效率高，加工質量好，適用範圍廣等優點。可以加工各種金屬或非金屬管材。所加工的管子可以用作建築業地基工程的降水管、水井、油井。天然氣井等的下井或固井工具。
文檔編號B23C3/00GK2144545SQ9222592
公開日1993年10月27日 申請日期1992年6月30日 優先權日1992年6月30日
發明者楊賀來, 鞏萬安, 孫善平 申請人:天津城市建設學院