專利名稱：多刀數(shù)控管子車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多刀數(shù)控管子車床的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
數(shù)控管子車床是一種專門加工管螺紋的車床，目前，用于普遍采用的管子螺紋加工方式是工件裝夾在主軸的雙卡盤中隨主軸旋轉(zhuǎn)刀具安裝在刀架上作與管子軸線平行或 垂直的直線移動(dòng)，采用這種形式的管子螺紋加工機(jī)床，如果加工管件口徑較大(Φ200πιπι以 上)且較長(zhǎng)(5000 10000mm)的管子時(shí)，存在較大缺陷由于管件長(zhǎng)，質(zhì)量大，管子必須從 主軸中心穿過、采用雙卡盤裝卡大尺寸管子，操作比較困難，若主軸帶動(dòng)管子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng)，影響加工精度和表面質(zhì)量，也難以提高生產(chǎn)效率.為此也有企業(yè)開發(fā) 出管件不轉(zhuǎn)而刀具旋轉(zhuǎn)切削的管子螺紋加工機(jī)床，但具資料介紹這種機(jī)床只有一個(gè)可以實(shí) 現(xiàn)經(jīng)向數(shù)控移動(dòng)的滑板更換刀具必需停車，不便于實(shí)現(xiàn)多加工要素時(shí)的多刀具更換。也就 是說不宜于實(shí)現(xiàn)大尺寸管子螺紋的高效率自動(dòng)化加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多刀數(shù)控管子車床。本發(fā)明管 子不動(dòng)，刀具旋轉(zhuǎn)并具備徑向進(jìn)給功能的數(shù)控機(jī)床，這種機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)多把刀具分別控制 徑向進(jìn)給的方式工作。采用三組徑向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)六塊滑板將刀具分三組安裝在滑板 上，安照管螺紋的加工要素自動(dòng)選擇、切換刀具完成加工的具有多刀徑向進(jìn)給功能的新型 高效管子車床，安裝在滑板上的多把刀具分別能夠在做回轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)的同時(shí)做徑向進(jìn)給運(yùn) 動(dòng)。從而，實(shí)現(xiàn)管子固定不動(dòng)的情況下，進(jìn)行車外圓、車端面、車螺紋、倒角、切槽等車削加 工。機(jī)床的生產(chǎn)率明顯提高，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的一系列問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種多刀數(shù)控管子車床，包括有床身 (22)，在床身(22)的一端設(shè)有主軸箱(3)，在另一端設(shè)有管子裝夾裝置(18)，其主要特點(diǎn)是 包括有主軸(5)，在主軸(5)的前端設(shè)有平旋盤(17)，在主軸(5)上還設(shè)有空套雙聯(lián)齒輪 組(7、8、10)；徑向進(jìn)給輸入軸(4)的左端設(shè)有進(jìn)給伺服電機(jī)(2)，右端設(shè)有的進(jìn)給輸入齒輪 (6)與空套雙聯(lián)齒輪組(10)的輸入齒輪嚙合，空套雙聯(lián)齒輪組(7、8、10)的輸出齒輪與進(jìn) 給輸出齒輪(9-1)嚙合，進(jìn)給輸出齒輪(9-1)固連于徑向進(jìn)給輸出軸(12-1)上，徑向進(jìn)給 輸出軸(12-1)穿過主傳動(dòng)大齒輪(11)，在徑向進(jìn)給輸出軸(12-1)上還設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)副 (14-1)；絲杠螺母機(jī)構(gòu)(15-1)螺母與錐齒輪傳動(dòng)副(14-1)的被動(dòng)錐齒輪連接，絲杠與滑板 (16-1)連接，滑板上固連有刀座(27-1)。所述的多刀數(shù)控管子車床，所述的管子裝夾裝置(18)設(shè)在可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定心的夾 具滑板(20)上。所述的多刀數(shù)控管子車床，還包括有在與空套雙聯(lián)齒輪組(10)的輸出齒輪嚙合 的進(jìn)給輸出齒輪(9-1)對(duì)應(yīng)方向180度處還設(shè)有另一個(gè)進(jìn)給輸出齒輪(9-2)，進(jìn)給輸出齒 輪(9-2)設(shè)在徑向進(jìn)給輸出軸(12-2)上，徑向進(jìn)給輸出軸(12-2)穿過主傳動(dòng)大齒輪(11)在徑向進(jìn)給輸出軸(12-2)上還設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)副(14-2)的主動(dòng)錐齒輪，與錐齒輪傳動(dòng)副 (14-2)的被動(dòng)錐齒輪嚙合；絲杠螺母機(jī)構(gòu)(15-2)的螺母與錐齒輪傳動(dòng)副(14-2)的被動(dòng)錐 齒輪連接，絲杠與滑板(16-2)連接，滑板上固連有刀座(27-2)。所述的多刀數(shù)控管子車床，還包括有所述的空套雙聯(lián)齒輪組包括有主軸(5)上設(shè) 有第一雙聯(lián)齒輪(7)，主軸(5)與第一雙聯(lián)齒輪(10)之間設(shè)有第一軸承(10-1)。所述的多刀數(shù)控管子車床，還包括有所述的空套雙聯(lián)齒輪組在第一雙聯(lián)齒輪(10) 上設(shè)有第二雙聯(lián)齒輪(8)，第一雙聯(lián)齒輪(10)與第二雙聯(lián)齒輪(8)之間設(shè)有第二軸承 (8-1)。所述的多刀數(shù)控管子車床，還包括有所述的空套雙聯(lián)齒輪組在第二雙聯(lián)齒輪 (8)上設(shè)有第三雙聯(lián)齒輪(7)，第二雙聯(lián)齒輪(8)與第三雙聯(lián)齒輪(7)之間設(shè)有第三軸承 (7-1)。所述的多刀數(shù)控管子車床，還包括有所述的徑向進(jìn)給輸入軸(1)為1-3個(gè)；進(jìn)給輸出齒輪和徑向進(jìn)給輸出軸為1-6個(gè)。所述的多刀數(shù)控管子車床，還包括有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)合成控制裝置，所述的 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)合成控制裝置為人機(jī)界面(101)與數(shù)控系統(tǒng)(102)連接，數(shù)控系統(tǒng) (102)的接口連接主電機(jī)(103)、徑向進(jìn)給電機(jī)(104)和軸向進(jìn)給電機(jī)(115)，主電機(jī)(103) 的輸出端通過連接主傳動(dòng)鏈(105)連接運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)(108)，徑向進(jìn)給電機(jī)(104)的輸出 端通過連接進(jìn)給傳動(dòng)鏈(106)連接運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)(108)；軸向進(jìn)給電機(jī)(115)輸出端通 過連接軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈(114)連接軸向進(jìn)給絲杠(113)，連接主軸箱滑板(112)連接刀 架(111)；旋轉(zhuǎn)編碼器(107)連接在主傳動(dòng)鏈(105)的末端，將主軸的角位移值傳輸給數(shù) 控系統(tǒng)(102)；主軸箱滑板(112)的位移量通過位置傳感器(117)將信息反饋給數(shù)控系統(tǒng) (102)，運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)(108)通過錐齒輪(109)、徑向進(jìn)給絲杠(110)連接刀架(111)。位 置檢測(cè)傳感器(116)在機(jī)床停機(jī)的狀態(tài)下，檢測(cè)刀架(111)的位置精度并傳輸給數(shù)控系統(tǒng) (102)。所述的多刀數(shù)控管子車床，包括有數(shù)控裝置，所述的數(shù)控裝置包括有人機(jī)界面 (301)與數(shù)控系統(tǒng)(302)連接，數(shù)控系統(tǒng)(302)的輸出端連接接口(303)，接口(303)的輸出 端分別連接主電機(jī)(305)、軸向進(jìn)給伺服電機(jī)(309)、第一徑向進(jìn)給伺服電機(jī)(312)、第二徑 向進(jìn)給伺服電機(jī)(315)，第三徑向進(jìn)給伺服電機(jī)(318)；主電機(jī)(305)通過主傳動(dòng)鏈(306) 連接主軸(307)，連接主軸(307)的旋轉(zhuǎn)編碼器(304)的輸出端與接口(303)的輸入端連 接；軸向進(jìn)給伺服電機(jī)(309)通過軸向傳動(dòng)鏈(310)連接軸向移動(dòng)滑板(311)，連接軸向移 動(dòng)滑板(311)的位置編碼器(308)的輸出端與接口(303)的輸入端連接；第一徑向進(jìn)給伺 服電機(jī)(312)通過第一徑向傳動(dòng)鏈(313)連接第一組徑向移動(dòng)滑板(314)；第二徑向進(jìn)給 伺服電機(jī)(315)通過第二徑向傳動(dòng)鏈(316)連接第二組徑向移動(dòng)滑板(317)；第三徑向進(jìn) 給伺服電機(jī)(318)通過第三徑向傳動(dòng)鏈(319)連接第三組徑向移動(dòng)滑板(320)；第一組徑 向移動(dòng)滑板(314)、第二組徑向移動(dòng)滑板(317)、第三組徑向移動(dòng)滑板(320)連接位置傳感 器(321)，在停機(jī)狀態(tài)下，檢測(cè)徑向移動(dòng)滑板的精確位置。位置傳感器(321)的輸出端與接 口(303)的輸入端連接。本發(fā)明的有益效果所述的機(jī)床具有徑向進(jìn)給功能，其上的安裝刀具的徑進(jìn)給滑 塊16隨旋盤作圓周運(yùn)動(dòng)(主運(yùn)動(dòng))，同時(shí)刀具可以在旋盤上作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以及隨主軸箱作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而在管子不動(dòng)的情況下，完成管子工件的切削加工。該機(jī)床裝夾工件方 便，具有較高的柔性和可靠性，加工精度更高，機(jī)床的生產(chǎn)效率大大提高，使用性能明顯的 優(yōu)于普通管子車床。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明空套雙聯(lián)齒輪組的結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明的實(shí)施例2的刀具徑向進(jìn)給控制示意圖；圖4是本發(fā)明的控制示意圖；
圖5是本發(fā)明徑向進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)疽鈭D。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限 定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1 見圖1，圖2，一種一路進(jìn)給二路輸出多刀數(shù)控管子車床，包括有床身22， 在床身22的一端設(shè)有主軸箱3，在另一端設(shè)有管子裝夾裝置18，在主軸5的前端設(shè)有平旋 盤17，在主軸5上還設(shè)有空套雙聯(lián)齒輪組7、8、10 ；徑向進(jìn)給輸入軸4的左端設(shè)有進(jìn)給伺服 電機(jī)2，右端設(shè)有的進(jìn)給輸入齒輪6與空套雙聯(lián)齒輪組10的輸入齒輪嚙合，空套雙聯(lián)齒輪 組10的輸出齒輪與進(jìn)給輸出齒輪9-1嚙合，進(jìn)給輸出齒輪9-1固連于徑向進(jìn)給輸出軸12-1 上，徑向進(jìn)給輸出軸12-1穿過主傳動(dòng)大齒輪11，在徑向進(jìn)給輸出軸12-1上還設(shè)有錐齒輪傳 動(dòng)副14-1 ；絲杠螺母機(jī)構(gòu)15-1螺母與錐齒輪傳動(dòng)副14-1的被動(dòng)錐齒輪連接，絲杠與滑板 16-1連接，滑板上固連有刀座27-1。所述的管子裝夾裝置18設(shè)在可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定心的夾具滑板20上。在與空套雙聯(lián)齒輪組10的輸出齒輪嚙合的進(jìn)給輸出齒輪9-1對(duì)應(yīng)方向180度處 還設(shè)有另一個(gè)進(jìn)給輸出齒輪9-2，進(jìn)給輸出齒輪9-2設(shè)在徑向進(jìn)給輸出軸12-2上，徑向進(jìn)給 輸出軸12-2穿過主傳動(dòng)大齒輪11在徑向進(jìn)給輸出軸12-2上還設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)副14-2的 主動(dòng)錐齒輪，與錐齒輪傳動(dòng)副14-2的被動(dòng)錐齒輪嚙合；絲杠螺母機(jī)構(gòu)15-2的螺母與錐齒輪 傳動(dòng)副14-2的被動(dòng)錐齒輪連接，絲杠與滑板16-2連接，滑板上固連有刀座27-2。所述的空套雙聯(lián)齒輪組包括有主軸5上設(shè)有第一雙聯(lián)齒輪7，主軸5與第一雙聯(lián)齒 輪10之間設(shè)有第一軸承10-1。所述的徑向進(jìn)給輸入軸1為1個(gè)；進(jìn)給輸出齒輪和徑向進(jìn) 給輸出軸為1或2個(gè)。實(shí)施例2 見圖1，圖2，一種二路進(jìn)給四路輸出的多刀數(shù)控管子車床，還包括有所 述的空套雙聯(lián)齒輪組在第一雙聯(lián)齒輪10上設(shè)有第二雙聯(lián)齒輪8，第一雙聯(lián)齒輪10與第二雙 聯(lián)齒輪8之間設(shè)有第二軸承8-1。所述的徑向進(jìn)給輸入軸1為2個(gè)；進(jìn)給輸出齒輪和徑向 進(jìn)給輸出軸為3或4個(gè)。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3 見圖1，圖2，一種三路進(jìn)給六路輸出的多刀數(shù)控管子車床，還包括有所 述的空套雙聯(lián)齒輪組在第二雙聯(lián)齒輪8上設(shè)有第三雙聯(lián)齒輪7，第二雙聯(lián)齒輪8與第三雙聯(lián) 齒輪7之間設(shè)有第三軸承7-1。所述的徑向進(jìn)給輸入軸1為3個(gè)；進(jìn)給輸出齒輪和徑向進(jìn)給輸出軸為5或6個(gè)。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1或2相同。實(shí)施例4 見圖3，所述的多刀數(shù)控管子車床，還包括有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)合成控制裝置，所述的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)合成控制裝置為人機(jī)界面101與數(shù)控系統(tǒng)102連接， 數(shù)控系統(tǒng)102的接口連接主電機(jī)103、徑向進(jìn)給電機(jī)104和軸向進(jìn)給電機(jī)115，主電機(jī)103 的輸出端通過連接主傳動(dòng)鏈105連接運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)108，徑向進(jìn)給電機(jī)104的輸出端通過連 接進(jìn)給傳動(dòng)鏈106連接運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)108 ；軸向進(jìn)給電機(jī)115輸出端通過連接軸向進(jìn)給傳 動(dòng)鏈114連接軸向進(jìn)給絲杠113，連接主軸箱滑板112連接刀架111 ；旋轉(zhuǎn)編碼器107連接 在主傳動(dòng)鏈105的末端，將主軸的角位移值傳輸給數(shù)控系統(tǒng)102 ；主軸箱滑板112的位移量 通過位置傳感器117將信息反饋給數(shù)控系統(tǒng)102，運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)108通過錐齒輪109、徑向 進(jìn)給絲杠110連接刀架111。位置檢測(cè)傳感器116在機(jī)床停機(jī)的狀態(tài)下，檢測(cè)刀架111的位 置精度并傳輸給數(shù)控系統(tǒng)102。實(shí)施例5 見圖4，所述的多刀數(shù)控管子車床，包括有數(shù)控裝置，所述的數(shù)控裝置包 括有人機(jī)界面301與數(shù)控系統(tǒng)302連接，數(shù)控系統(tǒng)302的輸出端連接接口 303，接口 303的 輸出端分別連接主電機(jī)305、軸向進(jìn)給伺服電機(jī)309、第一徑向進(jìn)給伺服電機(jī)312、第二徑 向進(jìn)給伺服電機(jī)315，第三徑向進(jìn)給伺服電機(jī)318 ；主電機(jī)305通過主傳動(dòng)鏈306連接主軸 307，連接主軸307的旋轉(zhuǎn)編碼器304的輸出端與接口 303的輸入端連接；軸向進(jìn)給伺服電 機(jī)309通過軸向傳動(dòng)鏈310連接軸向移動(dòng)滑板311，連接軸向移動(dòng)滑板311的位置編碼器 308的輸出端與接口 303的輸入端連接；第一徑向進(jìn)給伺服電機(jī)312通過第一徑向傳動(dòng)鏈 313連接第一組徑向移動(dòng)滑板314 ；第二徑向進(jìn)給伺服電機(jī)315通過第二徑向傳動(dòng)鏈316連 接第二組徑向移動(dòng)滑板317 ；第三徑向進(jìn)給伺服電機(jī)318通過第三徑向傳動(dòng)鏈319連接第 三組徑向移動(dòng)滑板320 ；第一組徑向移動(dòng)滑板314、第二組徑向移動(dòng)滑板317、第三組徑向移 動(dòng)滑板320連接位置傳感器321，在停機(jī)狀態(tài)下，檢測(cè)徑向移動(dòng)滑板的精確位置。位置傳感 器321的輸出端與接口 303的輸入端連接。實(shí)施例6 見圖5，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)合成的計(jì)算，由于徑向進(jìn)給滑板是在平旋盤旋轉(zhuǎn) 的情況下，做沿平旋盤的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。因此徑向進(jìn)給伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速！!^^由兩部分組成， 即與平旋盤的轉(zhuǎn)速保持同步的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速Iiawi,與平旋盤轉(zhuǎn)速為零的情況下實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn) 給的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速n_。η實(shí)際=η基本+η工作其中η實(shí)際——進(jìn)給伺服電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；η^——平旋盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀架滑板保持不做徑向移動(dòng)時(shí)徑向進(jìn)給伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
η基本=η主軸η工&——平旋盤旋轉(zhuǎn)為零的情況下滑板實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給的徑向進(jìn)給伺服電機(jī)的轉(zhuǎn) 速。"工作=^xz進(jìn)給主軸(此例中i進(jìn)給=1 1，即錐齒輪副的傳動(dòng)比)其中s—刀具徑向進(jìn)給量mm/主軸每轉(zhuǎn)；t——徑向進(jìn)給絲杠螺距_ ；i進(jìn)給——徑向進(jìn)給傳動(dòng)鏈的減速比；
應(yīng)用例管螺紋進(jìn)給的實(shí)例本實(shí)例以加工密封管螺紋GB7306-87型為例來闡述加工螺紋進(jìn)給原理，這種管螺 紋的錐度是1 16，即斜度為1 32。η實(shí)際=η基本+η工作其中η實(shí)際——進(jìn)給伺服電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；η^——平旋盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀架滑板保持不做徑向移動(dòng)時(shí)徑向進(jìn)給伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 η基本=η主軸=100轉(zhuǎn)/分(以中間轉(zhuǎn)速為例)
η工&——平旋盤旋轉(zhuǎn)為零的情況下滑板實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給的徑向進(jìn)給伺服電機(jī)的轉(zhuǎn) _ S .
速?！惫ぷ鬟M(jìn)給主軸其中s—刀具徑向進(jìn)給量mm/主軸每轉(zhuǎn)；t——徑向進(jìn)給絲杠螺距_ ；——徑向進(jìn)給傳動(dòng)鏈的減速比。(此例中 1，即錐齒輪副的傳動(dòng) 比)；查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，口徑為6英寸(152. 4mm)的管制螺紋的螺距為2. 309，每英寸 牙數(shù)是11。因此，由錐度和斜度的定義可知
可得S= 0. 0721563t即為滾珠絲杠的導(dǎo)程為5mm ； 所以η 實(shí)際=η 基本+η 工作=100+1. 443126 = 101. 443126 轉(zhuǎn) / 分所以可知道實(shí)際工作轉(zhuǎn)速為101. 443126轉(zhuǎn)/分，也就是說徑向進(jìn)給伺服電機(jī)的轉(zhuǎn) 速要保持在101. 443126轉(zhuǎn)/分就可以精確的實(shí)現(xiàn)加工錐管螺紋時(shí)刀具的徑向進(jìn)給量。至于刀具沿機(jī)床主軸軸線方向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)螺紋加工的技術(shù)，所有的螺紋車床 都具備，不在本發(fā)明中贅述。本發(fā)明所述的具有徑向進(jìn)給功能的管子車床，其技術(shù)核心是研究具有多個(gè)可實(shí)現(xiàn) 徑向進(jìn)給滑板的平旋盤，利用齒輪傳動(dòng)和錐齒輪傳動(dòng)及絲杠螺母機(jī)構(gòu)，為每個(gè)徑向進(jìn)給滑 板分別驅(qū)動(dòng)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為徑向進(jìn)給滑板在隨著平旋盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)各自獨(dú)立的 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。每個(gè)徑向進(jìn)給滑板上裝有刀架，從而實(shí)現(xiàn)管子不動(dòng)的情況下對(duì)其端部進(jìn)行 車削加工，特別是對(duì)管子端部的錐螺紋進(jìn)行加工。機(jī)床主要包括有主運(yùn)動(dòng)電機(jī)、進(jìn)給伺服電機(jī)、主軸箱、平旋盤、夾具、床身、以及夾 具滑板和箱體滑板。機(jī)床主軸箱3固定安裝在可在床身22上移動(dòng)的縱向移動(dòng)滑板23上， 管子夾具通過導(dǎo)軌安裝在可實(shí)現(xiàn)左右同步開合移動(dòng)的夾具滑板上，實(shí)現(xiàn)管子的自動(dòng)定心加緊。
所述的機(jī)床主軸箱3的外側(cè)設(shè)有一個(gè)主電機(jī)1，三個(gè)徑向進(jìn)給伺服電機(jī)2。主電機(jī) 通過皮帶輪把動(dòng)力傳遞到主傳動(dòng)大齒輪11上，主傳動(dòng)大齒輪11和主軸5通過鍵連接固定 在一起，六個(gè)進(jìn)給輸出軸12借助滾動(dòng)軸承安裝在大齒輪11的幅板上，與主軸的軸線平行。 因此，當(dāng)主傳動(dòng)大齒輪11旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)主軸做運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)六個(gè)進(jìn)給輸出軸12的空間 位置一起做與主運(yùn)動(dòng)同步的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于每一個(gè)進(jìn)給輸出軸12還要從進(jìn)給伺服電機(jī)2接 受旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此每一個(gè)進(jìn)給輸出軸12實(shí)質(zhì)上是在做行星運(yùn)動(dòng)。 本發(fā)明的機(jī)床具有三個(gè)進(jìn)給伺服電機(jī)2分別與三個(gè)進(jìn)給輸入齒輪6相連，三個(gè)進(jìn) 給輸入齒輪6分別與三個(gè)雙聯(lián)齒輪7、8、10的輸入端齒輪相嚙合，三個(gè)雙聯(lián)齒輪7、8、10層 層空套在主軸上，三個(gè)雙聯(lián)齒輪7、8、10的輸出端齒輪分別與兩個(gè)輸出進(jìn)給齒輪9相嚙合， 這樣在三個(gè)雙聯(lián)齒輪的輸出端就有六個(gè)輸出進(jìn)給齒輪9與其相嚙合，從而六個(gè)輸出進(jìn)給齒 輪形成三組傳動(dòng)鏈。如圖1所示，輸出進(jìn)給齒輪9經(jīng)過進(jìn)給輸出軸12與錐齒輪的輸入主動(dòng) 齒輪相連，錐齒輪的被動(dòng)齒輪固定安裝在徑向進(jìn)給絲杠副15的螺母上，而進(jìn)給絲杠副15的 兩端分別與徑向進(jìn)給滑板16相連。當(dāng)進(jìn)給伺服電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過進(jìn)給輸出軸4、進(jìn)給輸入 齒輪6帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪7、8、10轉(zhuǎn)動(dòng)。雙聯(lián)齒輪7、8、10把動(dòng)力傳遞到輸出進(jìn)給齒輪9和進(jìn)給 輸出軸12，從而驅(qū)動(dòng)徑向進(jìn)給絲杠付的螺母旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而徑向進(jìn)給絲杠副15的螺母是軸 向固定在旋盤17上的，因此就驅(qū)動(dòng)了徑向進(jìn)給絲杠運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)了進(jìn)給滑板16做徑向進(jìn)給運(yùn) 動(dòng)。夾具18和夾具滑板20可以左右相對(duì)同步運(yùn)動(dòng)的，夾具底座21固定在床身22上， 主軸箱3安裝在縱向移動(dòng)滑板23上縱向進(jìn)給伺服電機(jī)25帶動(dòng)縱向進(jìn)給絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū) 動(dòng)縱向移動(dòng)滑板23做軸向運(yùn)動(dòng)。這樣切削時(shí)刀具平行于管子軸線所作的縱向移動(dòng)的通過 主軸箱的縱向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。由于機(jī)床的軸向進(jìn)給加工螺紋的傳動(dòng)鏈，及數(shù)控方式與其它數(shù)控機(jī)床一致。因此 不再贅述。上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原 則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多刀數(shù)控管子車床，包括有床身(22)，在床身(22)的一端設(shè)有主軸箱(3)，在另一端設(shè)有管子裝夾裝置(18)，其特征是包括有主軸(5)，在主軸(5)的前端設(shè)有平旋盤(17)，在主軸(5)上還設(shè)有空套雙聯(lián)齒輪組(7、8、10)；徑向進(jìn)給輸入軸(4)的左端設(shè)有進(jìn)給伺服電機(jī)(2)，右端設(shè)有的進(jìn)給輸入齒輪(6)與空套雙聯(lián)齒輪組(10)的輸入齒輪嚙合，空套雙聯(lián)齒輪組(7、8、10)的輸出齒輪與進(jìn)給輸出齒輪(9-1)嚙合，進(jìn)給輸出齒輪(9-1)固連于徑向進(jìn)給輸出軸(12-1)上，徑向進(jìn)給輸出軸(12-1)穿過主傳動(dòng)大齒輪(11)，在徑向進(jìn)給輸出軸(12-1)上還設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)副(14-1)；絲杠螺母機(jī)構(gòu)(15-1)螺母與錐齒輪傳動(dòng)副(14-1)的被動(dòng)錐齒輪連接，絲杠與滑板(16-1)連接，滑板上固連有刀座(27-1)。
2.如權(quán)利要求1所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征所述的管子裝夾裝置(18)設(shè)在可實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)定心的夾具滑板(20)上。
3.如權(quán)利要求1所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征還包括有在與空套雙聯(lián)齒輪組(10) 的輸出齒輪嚙合的進(jìn)給輸出齒輪(9-1)對(duì)應(yīng)方向180度處還設(shè)有另一個(gè)進(jìn)給輸出齒輪 (9-2)，進(jìn)給輸出齒輪(9-2)設(shè)在徑向進(jìn)給輸出軸(12-2)上，徑向進(jìn)給輸出軸(12-2)穿過 主傳動(dòng)大齒輪(11)在徑向進(jìn)給輸出軸(12-2)上還設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)副(14-2)的主動(dòng)錐齒 輪，與錐齒輪傳動(dòng)副(14-2)的被動(dòng)錐齒輪嚙合；絲杠螺母機(jī)構(gòu)(15-2)的螺母與錐齒輪傳動(dòng) 副(14-2)的被動(dòng)錐齒輪連接，絲杠與滑板(16-2)連接，滑板上固連有刀座(27-2)。
4.如權(quán)利要求1所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征還包括有所述的空套雙聯(lián)齒輪組包 括有主軸(5)上設(shè)有第一雙聯(lián)齒輪(7)，主軸(5)與第一雙聯(lián)齒輪(10)之間設(shè)有第一軸承 (10-1)。
5.如權(quán)利要求4所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征還包括有所述的空套雙聯(lián)齒輪組在 第一雙聯(lián)齒輪(10)上設(shè)有第二雙聯(lián)齒輪(8)，第一雙聯(lián)齒輪(10)與第二雙聯(lián)齒輪(8)之間 設(shè)有第二軸承(8-1)。
6.如權(quán)利要求5所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征還包括有所述的空套雙聯(lián)齒輪組在 第二雙聯(lián)齒輪(8)上設(shè)有第三雙聯(lián)齒輪(7)，第二雙聯(lián)齒輪(8)與第三雙聯(lián)齒輪(7)之間設(shè) 有第三軸承(7-1)。
7.如權(quán)利要求1所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征還包括有所述的徑向進(jìn)給輸入軸 (1)為1-3個(gè)；進(jìn)給輸出齒輪和徑向進(jìn)給輸出軸為1-6個(gè)。
8.如權(quán)利要求1所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征還包括有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)合成 控制裝置，所述的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)合成控制裝置為人機(jī)界面(101)與數(shù)控系統(tǒng)(102) 連接，數(shù)控系統(tǒng)(102)的接口連接主電機(jī)(103)、徑向進(jìn)給電機(jī)(104)和軸向進(jìn)給電機(jī) (115)，主電機(jī)(103)的輸出端通過連接主傳動(dòng)鏈(105)連接運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)(108)，徑向進(jìn) 給電機(jī)(104)的輸出端通過連接進(jìn)給傳動(dòng)鏈(106)連接運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)(108)；軸向進(jìn)給電 機(jī)(115)輸出端通過連接軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈(114)連接軸向進(jìn)給絲杠(113)，連接主軸箱滑板 (112)連接刀架(111)；旋轉(zhuǎn)編碼器(107)連接在主傳動(dòng)鏈(105)的末端，將主軸的角位移 值傳輸給數(shù)控系統(tǒng)(102)；主軸箱滑板(112)的位移量通過位置傳感器(117)將信息反饋 給數(shù)控系統(tǒng)(102)，運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)(108)通過錐齒輪(109)、徑向進(jìn)給絲杠(110)連接刀架 (111)。位置檢測(cè)傳感器(116)在機(jī)床停機(jī)的狀態(tài)下，檢測(cè)刀架(111)的位置精度并傳輸給 數(shù)控系統(tǒng)(102)。
9.如權(quán)利要求1所述的多刀數(shù)控管子車床，其特征包括有數(shù)控裝置，所述的數(shù)控裝置包括有人機(jī)界面(301)與數(shù)控系統(tǒng)(302)連接，數(shù)控系統(tǒng)(302)的輸出端連接接口(303)， 接口(303)的輸出端分別連接主電機(jī)(305)、軸向進(jìn)給伺服電機(jī)(309)、第一徑向進(jìn)給伺服 電機(jī)(312)、第二徑向進(jìn)給伺服電機(jī)(315)，第三徑向進(jìn)給伺服電機(jī)(318)；主電機(jī)(305) 通過主傳動(dòng)鏈(306)連接主軸(307)，連接主軸(307)的旋轉(zhuǎn)編碼器(304)的輸出端與接 口(303)的輸入端連接；軸向進(jìn)給伺服電機(jī)(309)通過軸向傳動(dòng)鏈(310)連接軸向移動(dòng)滑 板(311)，連接軸向移動(dòng)滑板(311)的位置編碼器(308)的輸出端與接口(303)的輸入端 連接；第一徑向進(jìn)給伺服電機(jī)(312)通過第一徑向傳動(dòng)鏈(313)連接第一組徑向移動(dòng)滑板 (314)；第二徑向進(jìn)給伺服電機(jī)(315)通過第二徑向傳動(dòng)鏈(316)連接第二組徑向移動(dòng)滑 板(317)；第三徑向進(jìn)給伺服電機(jī)(318)通過第三徑向傳動(dòng)鏈(319)連接第三組徑向移動(dòng) 滑板(320)；第一組徑向移動(dòng)滑板(314)、第二組徑向移動(dòng)滑板(317)、第三組徑向移動(dòng)滑板 (320)連接位置傳感器(321)，在停機(jī)狀態(tài)下，檢測(cè)徑向移動(dòng)滑板的精確位置。位置傳感器(321)的輸出端與接口(303)的輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多刀數(shù)控管子車床的結(jié)構(gòu)。一種多刀數(shù)控管子車床，包括有床身，在床身的一端設(shè)有主軸箱。在另一端設(shè)有管子裝夾裝置，其主要特點(diǎn)是包括有主軸，在主軸的前端設(shè)有平旋盤，在主軸上還設(shè)有空套雙聯(lián)齒輪組；徑向進(jìn)給輸入軸的左端設(shè)有進(jìn)給伺服電機(jī)，右端設(shè)有的進(jìn)給輸入齒輪與空套雙聯(lián)齒輪組的輸入齒輪嚙合，空套雙聯(lián)齒輪組的輸出齒輪與進(jìn)給輸出齒輪嚙合，徑向進(jìn)給輸出軸上設(shè)有進(jìn)給輸出齒輪，徑向進(jìn)給輸出軸穿過主傳動(dòng)大齒輪，在徑向進(jìn)給輸出軸上還設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)副；絲杠螺母機(jī)構(gòu)螺母與錐齒輪傳動(dòng)副的被動(dòng)錐齒輪連接，絲杠與滑板連接，滑板上固連有刀座。
文檔編號(hào)B23G1/52GK101870012SQ201010195480
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者劉勝, 南文虎, 曹立宏, 李維謙, 王宏, 魯守浩 申請(qǐng)人:蘭州機(jī)床廠