數控管子螺紋車床的製作方法
2023-11-07 07:52:57
專利名稱：數控管子螺紋車床的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種螺紋車床，尤其是一種管子螺紋車床。
背景技術：
隨著我國石油天然氣工業的發展，特別是"西氣東輸"等工程的開工建設，我國無 論是陸上還是海上均將在今後建成更多的油、氣輸輸管線，並將最終形成全國性的海陸油 氣管網。這就需要大批的鋼管，尤其需要大口徑直縫鋼管的製造設備，因國外同等水平的設 備價格過高。現有的管子螺紋車床在性能可靠性、生產效率、技術水平上與國外的水平有很 大的差距。尤其是管螺紋的加工精度無法達到要求。因此，需要一種大口徑、大扭矩，能有 效地節省能源，並使管螺紋的加工精度得到提高，同時使環境更為整潔，更為環保的管子螺 紋車床。
發明內容本實用新型是要提供一種數控管子螺紋車床，該車床整體剛性強，可承受重切削， 主軸有足夠的精度和剛度，管螺紋的加工精度高。 為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種數控管子螺紋車床，包括由 床身、床頭箱、進給系統、床鞍、定位內支撐裝置、刀架，其特點是 床身呈斜式45度布局，床身導軌鑲鋼淬硬精密導軌，導軌接觸面貼有能降低摩擦 係數，消除其低速爬行現象的塑材料；床頭箱前後均裝有可實現長管件的可靠穩定的夾持 卡盤；床頭箱中的主軸兩端布置大跨距、高剛度、高精度的主軸軸承，主軸電機與主軸降速 齒輪之間通過皮帶連接，進給系統中的滾珠絲槓經同步帶輪與數字交流伺服電機連接；刀 架為八工位電動數控轉塔刀架，其中端齒盤為分度定位元件。
主軸電機為伺服或變頻電機；主軸軸承為圓錐滾子軸承；電箱固定在床身後面。 定位、內支撐裝置內設有防止切削液沿管子內腔流向管子另一端的管子內腔的封 閉裝置，其中，內支撐油缸的活塞杆前端固定連接有壓緊盤，壓緊盤通過楔推盤與彈性密封 環連接，彈性密封環與十字滑塊相連接。 本實用新型的有益效果是 1、本工具機採用45°整體斜床身結構(床身與床腳整體鑄造成型)，採用合理的筋 板結構以加強床身的整體剛性。加大鑲鋼導軌面的寬度，並拉大跨距，使得工具機抗彎、抗扭、 抗顛覆能力強，可承受重切削。導軌接觸面採用貼塑材料，降低摩擦係數，消除其低速爬行 現象。 2、為了保證主軸有較大的輸出扭矩，採用大傳動比結構，確保工具機能承受重切。選 用高剛度、高精度的主軸軸承布置，保證了主軸有足夠的精度和剛度。採用軸承座形式，便 於主軸系的整體安裝。 3、工具機具有定位、內支撐裝置，克服管螺紋加工時因懸臂切削可能產生的震動，從 而提高了整機的剛性及穩定性，使管螺紋的加工精度得到提高。同時提供管子內腔的封閉裝置，防止切削液沿管子內腔流向管子另一端，保證環境整潔。
圖1是本實用新型的結構布置立體示意圖； 圖2是床身結構立體示意圖； 圖3是床頭箱結構立體示意圖； 圖4是刀架結構立體示意圖； 圖5是定位、內支撐裝置結構立體示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。 如圖l所示，本實用新型的數控管子螺紋車床，包括床身1、床頭箱2、電箱3，床鞍 4、定位內支撐裝置5、八工位或排式刀架6、排屑裝置7，進給系統等。電箱3固定在床身1 後面。 (1)床身1 :床身1由高強度低應力鑄鐵鑄造，斜式45度布局，具有剛性高、精度 高、工作效率高等特點，並且精度保持性好。床身導軌採用鑲鋼淬硬精密導軌，導軌跨距大， 抗彎、抗扭、抗顛覆能力強，可承受重切削。導軌接觸面採用貼塑材料，降低摩擦係數，消除 其低速爬行現象。 (2)床頭箱2 :由於石油套管最長有12米，為了保證夾持的穩定性，床頭箱2採用 雙卡盤。床頭箱2採用大跨距結構，選用高剛度、高精度的主軸軸承布置。採用圓錐滾子軸 承保證了主軸的精度及剛性。主軸電機經皮帶及齒輪降速，使主軸獲得較大的輸出扭矩。可 根據用戶的需求選用伺服或變頻電機。通過調換床頭箱即可派生出不同規格的數控管子螺 紋車床，通用性強。 (3)進給系統進給系統採用數字交流伺服電機驅動，經同步帶輪降速帶動絲槓 進給，使進給軸獲得了較直聯形式更大的進給推力。另外由於採用降速傳動，可使滾珠絲槓 的當量螺距(絲槓實際螺距X進給降速比)比實際螺距小。 (4)刀架6 :該工具機使用8工位電動數控轉塔刀架6，採用端齒盤作為分度定位元 件，刀盤無需抬起實現轉位剎緊，結構緊湊，定位精度高。也可採用排式刀架配合複合刀具。 這樣既提高了加工效率和質量，又使工具機可靠性大為提高。 (5)定位、內支撐裝置5 :工具機具有定位、內支撐裝置，克服管螺紋加工時因懸臂切 削可能產生的震動，從而提高了整機的剛性及穩定性，使管螺紋的加工精度得到提高。同時 提供管子內腔的封閉裝置，防止切削液沿管子內腔流向管子另一端，保證環境整潔。內支撐 油缸進油孔13進油，推動活塞杆帶動壓緊盤IO，壓緊盤通過楔推盤11使彈性密封環12彈 性變形，撐住管子內孔。彈性密封環12與十字滑塊相連接當管子內孔與外圓不同心是可自 動調整。本部件為選配件，用戶亦可選用氣動定位裝置，加工範圍大，成本低廉。定位、內支 撐裝置由液壓系統控制。
(6)電氣部分 該工具機的電氣設計包括硬體和軟體二方面。硬體上滿足工具機設計要求下，力求做 到硬體通用性和互換性。做到使工具機控制面板適用範圍更廣。[0026] 選用水晶按鍵，主要考慮對一些按鍵可以比較容易地修改定義，對一些通用的按 鈕通過形象符號來定義，這樣如果控制面板用作其它機型的話，在按鍵數量滿足定義的情 況下都可以選用，不必重新設計製作面板。另外我們考慮了面設計加裝了接線端子，使得安 裝接線非常的方便，且線纜整齊。 從工具機控制程序上考慮最多的是安全、可靠和使用戶使用方便。對一些涉及人身 安全和工具機運行通過程序軟體採用必要的互鎖。為了使用戶操作方便，編制了許多提示信 息，對一些狀態信號通過按鍵上的指示燈加以提醒，並利用系統的原宥功能編制了刀具號 和當前刀架位置的提示，使用戶使用更方便了 。 採用程序模塊化設計，對一些基本的程序控制形式可以做到通用。對數控工具機而 言，進給軸或主軸的控制基本都是一樣的。無論從軟/硬體還是編制使用說明書都可以帶 來方便，既節約了設計成本，做到資源共享，更主要能是有限的人力資源投入新產品開發。 對一些特殊的控制對象同樣以子程序的形式編制，這樣將每種特殊的控制對象以模塊化的 子程序形式獨立存在，即使不同機型也可以有同一個程序，所區別的僅通過參數分別調用 所需要的控制功能，便於控制程序的完善和管理。 (7)本工具機採用設計模塊化。採用CAD設計，在設計本工具機的同時考慮相近規格的 產品，使零件的通用性強。並運用強大的分析軟體對重要零件進行有限元分析，優化設計， 使設計更為可靠。同時還編制完成《數控管子螺紋車床》企業標準，指導數控管子螺紋車床 的研發設計和製造。
權利要求一種數控管子螺紋車床，包括由床身(1)、床頭箱(2)、電箱(3)，進給系統、床鞍(4)、定位、內支撐裝置(5)、刀架(6)，其特徵在於所述床身(1)呈斜式45度布局，床身導軌鑲鋼淬硬精密導軌，導軌接觸面貼有能降低摩擦係數，消除其低速爬行現象的塑材料；所述床頭箱(2)前後均裝有可實現長管件的可靠穩定的夾持卡盤；床頭箱(2)中的主軸兩端布置大跨距、高剛度、高精度的主軸軸承，主軸電機與主軸降速齒輪之間通過皮帶連接，進給系統中的滾珠絲槓經同步帶輪與數字交流伺服電機連接；所述刀架(6)為八工位電動數控轉塔刀架，其中端齒盤為分度定位元件。
2. 根據權利要求1所述的數控管子螺紋車床，其特徵在於所述主軸電機為伺服或變頻電機。
3. 根據權利要求1所述的數控管子螺紋車床，其特徵在於所述主軸軸承為圓錐滾子軸承。
4. 根據權利要求1所述的數控管子螺紋車床，其特徵在於所述電箱(3)固定在床身(1)後面。
5. 根據權利要求1所述的數控管子螺紋車床，其特徵在於所述定位、內支撐裝置(5)內設有防止切削液沿管子內腔流向管子另一端的管子內腔的封閉裝置，其中，內支撐油缸的活塞杆前端固定連接有壓緊盤(IO)，壓緊盤(10)通過楔推盤(11)與彈性密封環(12)連接，彈性密封環(12)與十字滑塊相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種數控管子螺紋車床，包括由床身、床頭箱、進給系統、床鞍、定位內支撐裝置、刀架。床身呈斜式45度布局，床身導軌鑲鋼淬硬精密導軌，導軌接觸面貼有能降低摩擦係數，消除其低速爬行現象的塑材料；床頭箱前後均裝有可實現長管件的可靠穩定的夾持卡盤；床頭箱中的主軸兩端布置大跨距、高剛度、高精度的主軸軸承，主軸電機與主軸降速齒輪之間通過皮帶連接，進給系統中的滾珠絲槓經同步帶輪與數字交流伺服電機連接；刀架為八工位電動數控轉塔刀架，其中端齒盤為分度定位元件。該車床整體剛性強，可承受重切削，主軸有足夠的精度和剛度，管螺紋的加工精度高。
文檔編號B23B19/02GK201483096SQ20092007650
公開日2010年5月26日 申請日期2009年6月18日 優先權日2009年6月18日
發明者姚傑坤, 楊蓓, 石宏偉, 範灝, 陸志偉, 陳偉, 陳賢國, 龔華 申請人:上海第三工具機廠