CN102430776B - 一种利用车床加工管件的装置 - Google Patents

Abstract

一种利用车床加工管件的装置，包括刀架、夹紧器、V型定位块、过渡连接板和压紧垫块。刀架一端夹持在车床主轴的卡盘上，在刀架一端的圆周上有刀具安装孔，并且在所述刀架该端的端面上，有与刀具安装孔相互垂直的刀具固定孔。夹紧器通过位于下夹紧体上的连接板固定在过渡连接板上。过渡连接板与车床中拖板固定连接。夹紧器包括上夹紧体和下夹紧体，上夹紧体插入下夹紧体两端端头处的夹板内，并通过轴销连接。压紧垫块通过夹紧螺栓固定在下夹紧体的内表面。本发明利用普通车床解决了双金属复合管管端内孔加工难题，提高了加工效率，降低了机加成本。将本发明拆卸下来后，再安装上原车床的小拖板、刀架系统和尾座，即可恢复原车床的结构与功能。

Description

一种利用车床加工管件的装置

技术领域

本发明涉及机械加工行业，具体是一种用于在普通车床上对双金属复合管件端部内孔进行加工的装置。

背景技术

随着我国国民经济的迅速发展，对石油行业的投入加大，双金属复合管以其优异的耐腐蚀性及其经济的价格优势，在石油化工行业得到了日益广泛的应用。为了保证长距离(通常为几公里或几十公里甚至是数百公里)双金属复合管线上各接头处的质量，在双金属复合管的制造过程中，通常都是先进行爆炸复合衬层，然后对管端衬层进行机加去除，实施堆焊后，再对堆焊层上的孔径进行精加工，以满足其使用要求。

双金属复合管单根长度通常为12米左右，要对管端内孔进行机加，按照传统的加工方法，只能采用镗床加工，但镗床加工需借助于镗床工作台，且要有专用装夹工装，装夹复杂、加工成本高、设备资源浪费大。

发明内容

为克服现有技术中存在的镗床加工装夹复杂、成本高等不足，本发明提出了一种利用车床加工管件的装置。

本发明包括包括刀架、夹紧器、过渡连接板和压紧垫块。其中，刀架的一端夹持在车床主轴的卡盘上，在刀架一端的圆周上有一径向贯通的刀具安装孔，并且在所述刀架该端的端面上，有与刀具安装孔相互垂直的刀具固定孔。夹紧器通过位于下夹紧体上的连接板固定在过渡连接板上。过渡连接板与车床中拖板固定连接。夹紧器包括上夹紧体和下夹紧体，上夹紧体插入下夹紧体两端端头处的夹板内，并通过轴销连接。压紧垫块通过夹紧螺栓固定在上夹紧体的内表面。

所述的下夹紧体为半圆形，并且该下夹紧体圆弧的外表面中心有径向凸出的连接板，下夹紧体半圆两端的端头处为两层，使所述的下夹紧体的侧向为“Y”形。下夹紧体端头处两层之间的间距与上夹紧体的厚度相同，形成了与上夹紧体连接的夹板。在所述下夹紧体与上夹紧体连接的夹板上有销孔。

所述的上夹紧体的外半径与下夹紧体的内半径相同。在上夹紧体的两端端头处有与下夹紧体连接的销孔。上夹紧体圆弧的外表面中心处有螺纹孔。压紧垫块的半径与上夹紧体的半径相同。

在使用本发明时，先拆掉车床小拖板及刀架系统和尾座，将过渡连接板与中拖板用螺栓固定，再将定位块和夹紧器的下夹紧体焊接在过渡连接板上。转动中拖板手轮，中拖板带动定位块和夹紧器作水平横向移动，从而实现工件的水平横向定位；工件的垂直方向定位，由过渡连接板的厚度和定位块的定心高度来保证。

加工时，将双金属复合管平稳吊放在定位块与丝杠支撑架上，通过中拖板的水平横向调整及丝杠支撑架的垂直升降调整，将管件找正；然后通过夹紧器将双金属复合管固定夹紧；再在刀架上调整好刀具的伸出长度即径向进给量，并用其端面的压紧螺栓锁死；最后，选择好转速和切削进给量，开启机床，双金属复合管通过溜板箱带动大拖板沿车床导轨移动，实现纵向进给运动，从而完成管件端部内孔的加工。

本发明有效解决了双金属复合管管端内孔加工难题，通过对普通车床进行适当、合理的改造，实现了管端内孔加工，并大大提高了加工效率。原本使用镗床进行加工前找正，每根管子需要大约20分钟，而采用本装置仅需5～8分钟即可完成找正，所加工的产品又能良好的满足产品的各项技术要求，同时，大大降低了机加成本。

本发明具有结构简单、易改造、易操作、装夹可靠、加工成本低、生产效率高等特点，而且不用时，将该装置拆卸下来，再安装上原车床的小拖板及刀架系统和尾座，即可恢复原车床的结构和功能。

附图说明

图1是双金属复合管端部内孔加工原理结构示意图。

图2是刀架的结构示意图。

图3是刀架结构示意图的侧视图。

图4是夹紧器的结构示意图。

图5是夹紧器结构示意图的侧视图。

图6是定位块的结构示意图。

图7是过渡连接板的结构示意图。

图8是丝杠支撑架的结构示意图。

1.刀架      2.夹紧器     3.定位块    4.过渡连接板    5.丝杠支撑架

6.上夹紧体  7.下夹紧体   8.夹紧螺栓  9.压紧垫块      10.轴销

具体实施方式

本实施例是一种利用C-630车床加工管件的装置。

如附图1，本实施例包括刀架1、夹紧器2、定位块3、过渡连接板4、丝杠支撑架5。其中，刀架1的一端夹持在车床主轴的卡盘上。夹紧器2通过位于下夹紧体7上的连接板固定在过渡连接板4上。过渡连接板4与车床中拖板固定连接。夹紧器2包括上夹紧体6和下夹紧体7，上夹紧体6插入下夹紧体7两端端头处的夹板内，并通过轴销10连接；压紧垫块9通过夹紧螺栓8固定在上夹紧体6的内表面。

刀架1为圆柱体，为使其具有足够的强度和刚性，采用45#钢棒料调质处理制成。在刀架一端的圆周上，加工有一径向贯通的矩形孔，用于安装刀具，且在所述刀架该端的端面上，垂直于矩形通孔的正中位置制作了两个螺纹孔，供压紧螺栓固定刀具用；刀架的另一端夹持在车床主轴的卡盘上，供车床主轴带动刀架和刀具作圆周方向的切削运动。

夹紧器2包括上夹紧体6、下夹紧体7、夹紧螺栓8、弧形的压紧垫块9和轴销10。上夹紧体6和下夹紧体7均有两个，采用Q345R板材制成。下夹紧体7为半圆形，并且该下夹紧体7圆弧的外表面中心有径向凸出的连接板，下夹紧体7半圆两端的端头处为两层，使所述的下夹紧体7的侧向为“Y”形；下夹紧体7端头处两层之间的间距与上夹紧体6的厚度相同，形成了与上夹紧体6连接的夹板；在所述下夹紧体7与上夹紧体6连接的夹板上有销孔。

上夹紧体6亦为采用Q345R板材制成的半圆形环体，其半径与下夹紧体7的半径相同。在上夹紧体6的两端端头处有与下夹紧体7连接的销孔。上夹紧体6圆弧的外表面中心处有安装螺孔，夹紧螺栓8穿过该安装螺孔，将弧形的压紧垫块9固定在上夹紧体6内表面。压紧垫块9的外半径与上夹紧体6的内半径相同，并与上夹紧体6的内表面贴合。压紧垫块9的弧形表面有螺栓连接孔，所述的螺栓连接孔位于压紧垫块9弧形的长度方向的中心处。

上夹紧体6插入下夹紧体7两端端头处的夹板内，并通过轴销10连接。上夹紧体6能够绕所述的轴销10转动。两个下夹紧体7圆弧外表面中心的连接板均与过渡连接板4焊接。

过渡连接板4用Q345R钢板制成。过渡连接板4的外形尺寸与车床上中拖板上表面的外形尺寸相吻合，过渡连接板4的厚度尺寸根据定位块3所定位的管件中心高度确定。在过渡连接板的表面加工有4个螺栓孔，螺栓孔的位置与车床中拖板上的螺柱位置相适应，用于将过渡连接板4与车床中拖板固定连接。

丝杠支撑架5采用现有技术，为车床配件厂购买。丝杠支撑架由上、中、下三部分组成。上部装有可绕其水平轴线旋转的“V”形滚轮；中部为T型螺纹丝杠，并带有调节丝杠升降的手轮；下部为固定底座。该丝杠支撑架用来实现对双金属复合管进行辅助装夹、辅助找正及支撑。丝杠支撑架5的下端底座安放在地面，上端装有可绕其水平轴线旋转的“V”形滚轮，中部为T型螺纹丝杠，调节该丝杠的升降高度，以调节管件的水平度。使用时，根据所加工管件的长度，将丝杠支撑架5放置于管件另一端的适当位置，用于支撑管件。

定位块3采用45#厚钢板制成，定位块的长、宽尺寸根据中拖板上的螺栓孔位置配做，不能与中拖板上的螺栓孔位置干涉。定位块3的下表面为平面，焊接在过渡连接板5长度与宽度方向的中心部位上。定位块3的上表面有V形槽，该V形槽的角度与尺寸均与所加工管件外径尺寸相匹配，用于快速定位管件。

装配夹紧器2时，先将上夹紧体6装在下夹紧体7上，并通过轴销10将上夹紧体6和下夹紧体7连接。从上夹紧体6外表面装入夹紧螺栓8；将压紧垫块9安装在夹紧螺栓8上，并使压紧垫块9的外弧面与上夹紧体6的内弧面贴合。

利用本实施例加工材质为X65+LC1812(基层+衬层)，规格为Ф219×(14.3+3)L＝12200mm的双金属复合管管端内壁堆焊层，堆焊层材质为镍基合金(NO6625)。要求加工内径为Ф184.5±0.2mm，长度60mm，表面粗糙度Ra3.2，并平该端面，保证堆焊层的长度尺寸不小于40mm。

加工时，将快速夹紧装置2上操作者一侧的的轴销10(2件)抽出，向上翻转打开上夹紧体6；将复合管平稳吊放在定位块3上，调整丝杠支撑架5，将复合管调至水平；再将夹紧器的上夹紧体6复位，并插好抽出的轴销10(2件)，旋紧夹紧螺栓9，通过其下端的弧形压紧垫块，将双金属复合管夹紧；将刀架1装入车床卡盘，并在刀架1上调整好刀具伸出长度即径向进给量，用压紧螺栓锁死；通过调整车床中拖板水平横向移动，带动定位块3及夹紧器1一起移动，从而达到调整管件位置，使管件的中心与刀架1的中心重合即找正工件的目的。最后，选择好转速和切削进给量，开启机床，通过溜板箱带动大拖板，从而带动带动定位块3和夹紧器1连同双金属复合管一起，沿车床导轨移动实现纵向进给运动，完成管件端部内孔的加工。通常分2次进刀即2个工步，就可使管子端部内孔直径达到图纸尺寸要求；然后在刀架1上换用45°偏刀，完成45°坡口的机加。

本实施例解决了镗床加工管件时不易找正、加工不便的问题，具有易改造、易操作、成本低、效率高等特点。

Claims (1)

1.一种利用车床加工管件的装置，包括刀架、夹紧器和过渡连接板；其中，刀架的一端夹持在车床主轴的卡盘上，在刀架一端的圆周上有一径向贯通的刀具安装孔，并且在所述刀架该端的端面上，有与刀具安装孔相互垂直的刀具固定孔；夹紧器通过位于下夹紧体上的连接板固定在过渡连接板上；夹紧器包括上夹紧体和下夹紧体，上夹紧体插入下夹紧体两端端头处的夹板内，并通过轴销连接；当完成管件的加工后，将所述刀架、夹紧器和过渡连接板拆卸下来，再安装上原车床的小拖板及刀架系统和尾座，即可恢复原车床的结构和功能；其特征在于：

所述的下夹紧体为半圆形，并且该下夹紧体圆弧的外表面中心有径向凸出的连接板，下夹紧体半圆两端的端头处为两层，使所述的下夹紧体的侧向为“Y”形；过渡连接板与车床中拖板固定连接；压紧垫块通过夹紧螺栓固定在上夹紧体的内表面；

下夹紧体端头处两层之间的间距与上夹紧体的厚度相同，形成了与上夹紧体连接的夹板；在所述下夹紧体与上夹紧体连接的夹板上有销孔；

所述的上夹紧体的外半径与下夹紧体的内半径相同；在上夹紧体的两端端头处有与下夹紧体连接的销孔；上夹紧体圆弧的外表面中心处有螺纹孔；

压紧垫块的半径与上夹紧体的半径相同。