專利名稱：數(shù)控管子螺紋車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
隨著我國石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，特別是"西氣東輸"等工程的開工建設(shè)，我國無 論是陸上還是海上均將在今后建成更多的油、氣輸輸管線，并將最終形成全國性的海陸油 氣管網(wǎng)。這就需要大批的鋼管，尤其需要大口徑直縫鋼管的制造設(shè)備，因國外同等水平的設(shè) 備價格過高?，F(xiàn)有的管子螺紋車床在性能可靠性、生產(chǎn)效率、技術(shù)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(dá)到要求。因此，需要一種大口徑、大扭矩，能有 效地節(jié)省能源，并使管螺紋的加工精度得到提高，同時使環(huán)境更為整潔，更為環(huán)保的管子螺 紋車床。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型是要提供一種數(shù)控管子螺紋車床，該車床整體剛性強(qiáng)，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(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種數(shù)控管子螺紋車床，包括由 床身、床頭箱、進(jìn)給系統(tǒng)、床鞍、定位內(nèi)支撐裝置、刀架，其特點是 床身呈斜式45度布局，床身導(dǎo)軌鑲鋼淬硬精密導(dǎo)軌，導(dǎo)軌接觸面貼有能降低摩擦 系數(shù)，消除其低速爬行現(xiàn)象的塑材料；床頭箱前后均裝有可實現(xiàn)長管件的可靠穩(wěn)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(jī)與主軸降速 齒輪之間通過皮帶連接，進(jìn)給系統(tǒng)中的滾珠絲杠經(jīng)同步帶輪與數(shù)字交流伺服電機(jī)連接；刀 架為八工位電動數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架，其中端齒盤為分度定位元件。
主軸電機(jī)為伺服或變頻電機(jī)；主軸軸承為圓錐滾子軸承；電箱固定在床身后面。 定位、內(nèi)支撐裝置內(nèi)設(shè)有防止切削液沿管子內(nèi)腔流向管子另一端的管子內(nèi)腔的封 閉裝置，其中，內(nèi)支撐油缸的活塞桿前端固定連接有壓緊盤，壓緊盤通過楔推盤與彈性密封 環(huán)連接，彈性密封環(huán)與十字滑塊相連接。 本實用新型的有益效果是 1、本機(jī)床采用45°整體斜床身結(jié)構(gòu)(床身與床腳整體鑄造成型)，采用合理的筋 板結(jié)構(gòu)以加強(qiáng)床身的整體剛性。加大鑲鋼導(dǎo)軌面的寬度，并拉大跨距，使得機(jī)床抗彎、抗扭、 抗顛覆能力強(qiáng)，可承受重切削。導(dǎo)軌接觸面采用貼塑材料，降低摩擦系數(shù)，消除其低速爬行 現(xiàn)象。 2、為了保證主軸有較大的輸出扭矩，采用大傳動比結(jié)構(gòu)，確保機(jī)床能承受重切。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。采用軸承座形式，便 于主軸系的整體安裝。 3、機(jī)床具有定位、內(nèi)支撐裝置，克服管螺紋加工時因懸臂切削可能產(chǎn)生的震動，從 而提高了整機(jī)的剛性及穩(wěn)定性，使管螺紋的加工精度得到提高。同時提供管子內(nèi)腔的封閉裝置，防止切削液沿管子內(nèi)腔流向管子另一端，保證環(huán)境整潔。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)布置立體示意圖； 圖2是床身結(jié)構(gòu)立體示意圖； 圖3是床頭箱結(jié)構(gòu)立體示意圖； 圖4是刀架結(jié)構(gòu)立體示意圖； 圖5是定位、內(nèi)支撐裝置結(jié)構(gòu)立體示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。 如圖l所示，本實用新型的數(shù)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(nèi)支撐裝置5、八工位或排式刀架6、排屑裝置7，進(jìn)給系統(tǒng)等。電箱3固定在床身1 后面。 (1)床身1 :床身1由高強(qiáng)度低應(yīng)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，并且精度保持性好。床身導(dǎo)軌采用鑲鋼淬硬精密導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跨距大， 抗彎、抗扭、抗顛覆能力強(qiáng)，可承受重切削。導(dǎo)軌接觸面采用貼塑材料，降低摩擦系數(shù)，消除 其低速爬行現(xiàn)象。 (2)床頭箱2 :由于石油套管最長有12米，為了保證夾持的穩(wěn)定性，床頭箱2采用 雙卡盤。床頭箱2采用大跨距結(jié)構(gòu)，選用高剛度、高精度的主軸軸承布置。采用圓錐滾子軸 承保證了主軸的精度及剛性。主軸電機(jī)經(jīng)皮帶及齒輪降速，使主軸獲得較大的輸出扭矩?？?根據(jù)用戶的需求選用伺服或變頻電機(jī)。通過調(diào)換床頭箱即可派生出不同規(guī)格的數(shù)控管子螺 紋車床，通用性強(qiáng)。 (3)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)給系統(tǒng)采用數(shù)字交流伺服電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)同步帶輪降速帶動絲杠 進(jìn)給，使進(jìn)給軸獲得了較直聯(lián)形式更大的進(jìn)給推力。另外由于采用降速傳動，可使?jié)L珠絲杠 的當(dāng)量螺距(絲杠實際螺距X進(jìn)給降速比)比實際螺距小。 (4)刀架6 :該機(jī)床使用8工位電動數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架6，采用端齒盤作為分度定位元 件，刀盤無需抬起實現(xiàn)轉(zhuǎn)位剎緊，結(jié)構(gòu)緊湊，定位精度高。也可采用排式刀架配合復(fù)合刀具。 這樣既提高了加工效率和質(zhì)量，又使機(jī)床可靠性大為提高。 (5)定位、內(nèi)支撐裝置5 :機(jī)床具有定位、內(nèi)支撐裝置，克服管螺紋加工時因懸臂切 削可能產(chǎn)生的震動，從而提高了整機(jī)的剛性及穩(wěn)定性，使管螺紋的加工精度得到提高。同時 提供管子內(nèi)腔的封閉裝置，防止切削液沿管子內(nèi)腔流向管子另一端，保證環(huán)境整潔。內(nèi)支撐 油缸進(jìn)油孔13進(jìn)油，推動活塞桿帶動壓緊盤IO，壓緊盤通過楔推盤11使彈性密封環(huán)12彈 性變形，撐住管子內(nèi)孔。彈性密封環(huán)12與十字滑塊相連接當(dāng)管子內(nèi)孔與外圓不同心是可自 動調(diào)整。本部件為選配件，用戶亦可選用氣動定位裝置，加工范圍大，成本低廉。定位、內(nèi)支 撐裝置由液壓系統(tǒng)控制。
(6)電氣部分 該機(jī)床的電氣設(shè)計包括硬件和軟件二方面。硬件上滿足機(jī)床設(shè)計要求下，力求做 到硬件通用性和互換性。做到使機(jī)床控制面板適用范圍更廣。[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(jī)型的話，在按鍵數(shù)量滿足定義的情 況下都可以選用，不必重新設(shè)計制作面板。另外我們考慮了面設(shè)計加裝了接線端子，使得安 裝接線非常的方便，且線纜整齊。 從機(jī)床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 安全和機(jī)床運(yùn)行通過程序軟件采用必要的互鎖。為了使用戶操作方便，編制了許多提示信 息，對一些狀態(tài)信號通過按鍵上的指示燈加以提醒，并利用系統(tǒng)的原宥功能編制了刀具號 和當(dāng)前刀架位置的提示，使用戶使用更方便了 。 采用程序模塊化設(shè)計，對一些基本的程序控制形式可以做到通用。對數(shù)控機(jī)床而 言，進(jìn)給軸或主軸的控制基本都是一樣的。無論從軟/硬件還是編制使用說明書都可以帶 來方便，既節(jié)約了設(shè)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(chǎn)品開發(fā)。 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(jī)型也可以有同一個程序，所區(qū)別的僅通過參數(shù)分別調(diào)用 所需要的控制功能，便于控制程序的完善和管理。 (7)本機(jī)床采用設(shè)計模塊化。采用CAD設(shè)計，在設(shè)計本機(jī)床的同時考慮相近規(guī)格的 產(chǎn)品，使零件的通用性強(qiáng)。并運(yùn)用強(qiáng)大的分析軟件對重要零件進(jìn)行有限元分析，優(yōu)化設(shè)計， 使設(shè)計更為可靠。同時還編制完成《數(shù)控管子螺紋車床》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)數(shù)控管子螺紋車床 的研發(fā)設(shè)計和制造。
權(quán)利要求一種數(shù)控管子螺紋車床，包括由床身(1)、床頭箱(2)、電箱(3)，進(jìn)給系統(tǒng)、床鞍(4)、定位、內(nèi)支撐裝置(5)、刀架(6)，其特征在于所述床身(1)呈斜式45度布局，床身導(dǎo)軌鑲鋼淬硬精密導(dǎo)軌，導(dǎo)軌接觸面貼有能降低摩擦系數(shù)，消除其低速爬行現(xiàn)象的塑材料；所述床頭箱(2)前后均裝有可實現(xiàn)長管件的可靠穩(wěn)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(jī)與主軸降速齒輪之間通過皮帶連接，進(jìn)給系統(tǒng)中的滾珠絲杠經(jīng)同步帶輪與數(shù)字交流伺服電機(jī)連接；所述刀架(6)為八工位電動數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架，其中端齒盤為分度定位元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控管子螺紋車床，其特征在于所述主軸電機(jī)為伺服或變頻電機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控管子螺紋車床，其特征在于所述主軸軸承為圓錐滾子軸承。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控管子螺紋車床，其特征在于所述電箱(3)固定在床身(1)后面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控管子螺紋車床，其特征在于所述定位、內(nèi)支撐裝置(5)內(nèi)設(shè)有防止切削液沿管子內(nèi)腔流向管子另一端的管子內(nèi)腔的封閉裝置，其中，內(nèi)支撐油缸的活塞桿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(huán)(12)連接，彈性密封環(huán)(12)與十字滑塊相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)控管子螺紋車床，包括由床身、床頭箱、進(jìn)給系統(tǒng)、床鞍、定位內(nèi)支撐裝置、刀架。床身呈斜式45度布局，床身導(dǎo)軌鑲鋼淬硬精密導(dǎo)軌，導(dǎo)軌接觸面貼有能降低摩擦系數(shù)，消除其低速爬行現(xiàn)象的塑材料；床頭箱前后均裝有可實現(xiàn)長管件的可靠穩(wěn)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(jī)與主軸降速齒輪之間通過皮帶連接，進(jìn)給系統(tǒng)中的滾珠絲杠經(jīng)同步帶輪與數(shù)字交流伺服電機(jī)連接；刀架為八工位電動數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架，其中端齒盤為分度定位元件。該車床整體剛性強(qiáng)，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(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者姚杰坤, 楊蓓, 石宏偉, 范灝, 陸志偉, 陳偉, 陳賢國, 龔華 申請人:上海第三機(jī)床廠