CN102601402B - 加工弯曲管坯内表面的浮动镗头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，镗杆连接头的一端与镗杆连接，镗杆连接头的另一端与万向连接块柔性连接，万向连接块的另一端与支撑轴连接，引导模通过轴承安装在支撑轴上，镗刀机构包括刀盘、镗刀，支撑轴的另一端固定连接刀盘，刀盘上以中心线对称固定两个镗刀。本发明由于镗杆连接头的另一端与万向连接块柔性连接，即引导模可在管坯内相对镗杆上、下、左、右运动，可有效地自适应管坯的弯曲度，而引导模和镗刀机构为刚性连接，引导模就可以很好地把管坯的弯曲度传递给镗刀，保证加工后管坯壁厚均匀，实现加工效率高，加工范围宽，设备改造投资小，且改造后不影响原镗床的加工性能。

Description

加工弯曲管坯内表面的浮动镗头

技术领域

本发明属于机加工领域，特别是涉及一种用于加工弯曲管坯内表面的浮动镗头。

背景技术

离心浇注的管坯在机加工之前进行热处理时，由于工艺和客观因素影响，管坯都有不同程度的弯曲，给机加工工序造成了很大困难，而且管坯机加工后的管坯壁厚均匀性对于后道工序——热轧影响很大，因此，如何解决弯曲管坯的加工在离心浇注+热轧生产无缝钢管工艺中非常关键。

传统方式是利用深孔镗床对细长管坯内孔进行加工，已经在机加工行业普遍应用，其镗头和镗杆刚性连接，在加工过程中，镗头由导向套引导镗削，加工精度高；但对于弯曲管坯，采用普通深孔镗床进行加工时，由于镗削系统刚性好，加工过程中镗头按直线切削，管坯的弯曲度被强制修正，必然会造成管坯内壁加工量不同，不能保证管坯的壁厚均匀性。

弯曲管坯的内壁加工普遍的加工方式有：浮动磨床和内抛丸、内喷砂。浮动磨床加工的管坯弯曲度不能太大，且加工效率低，但其加工表面质量好；内抛丸工作效率高，且对管坯弯曲度容忍度高，但对于口径小于300mm的管坯处理难度大；内喷砂可以对小口径弯曲管坯内表面进行处理，但该方法效率低且处理效果差。

也有专门针对弯曲管坯加工，对深孔镗床的动力传动系统和工件夹持方式进行改造来实现，但该方式存在改造投资大、专用镗床加工范围窄(仅可加工弯曲管坯)等缺点，因此，总体性价比较低。

综上所述，上述几种加工方式，都不能有效地解决弯曲管坯的机加工问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、改造投资小、加工效率高、加工范围宽、管坯壁厚均匀的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，包括镗杆、镗刀机构、镗杆连接头、万向连接块、引导模、支撑轴，镗杆连接头的一端与镗杆连接，镗杆连接头的另一端与万向连接块柔性连接，万向连接块的另一端与支撑轴连接，引导模通过轴承安装在支撑轴上，镗刀机构包括刀盘、镗刀，支撑轴的另一端固定连接刀盘，刀盘上以中心线对称固定两个镗刀。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述镗杆连接头的另一端开设球状凹槽，万向连接块的一端设置球状凸起，球状凸起和球状凹槽的弧度均大于180°，且球状凸起的弧度小于球状凹槽的弧度，球状凸起嵌入球状凹槽内，球状凸起可在球状凹槽内自由转动。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述引导模的外侧面均匀固定若干组支撑导向键。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述刀盘的后部对称布置两组定位键，刀盘上定位键处的外径与加工后管坯的内径相等，定位键设置的位置与镗刀成90°。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述刀盘前端设置两个凹槽，每个凹槽内固定一个刀架，镗刀通过螺钉固定在刀架上。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述支撑轴的一端设置凸块，凸块嵌入万向连接块另一端的凹槽内，凹槽外侧设置凸沿挡住凸块，并在万向连接块的外侧设置卡套固定。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述支撑导向键材质为高温耐磨橡胶，并具有弹性。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述引导模的外侧面开设环形凹槽，支撑导向键有四组，通过螺钉均匀固定在环形凹槽内。

本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其中所述定位键为硬质合金材质。

本发明加工弯曲管坯内表面的浮动镗头与现有技术相比，由于镗杆连接头的另一端与万向连接块柔性连接，即引导模可在管坯内相对镗杆上、下、左、右运动，可有效地自适应管坯的弯曲度，而引导模和镗刀机构为刚性连接，引导模就可以很好地把管坯的弯曲度传递给镗刀进行切削加工，保证加工后管坯壁厚误差范围在0.5mm以内，实现加工效率高，加工范围宽，不受管坯规格限制，设备改造投资小，且改造后不影响原镗床的加工性能。

下面结合附图对本发明的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头作进一步说明。

附图说明

图1为本发明加工弯曲管坯内表面的浮动镗头的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明加工弯曲管坯内表面的浮动镗头包括镗杆1、镗杆连接头2、万向连接块3、引导模4、支撑轴5、镗刀机构，镗杆连接头2的一端与镗杆1螺纹连接，镗杆连接头2的另一端开设球状凹槽21，万向连接块3的一端设置球状凸起31，球状凸起31和球状凹槽21的弧度均大于180°，且球状凸起31的弧度小于球状凹槽21的弧度，球状凸起31嵌入球状凹槽21内，球状凸起31可在球状凹槽21内自由转动，支撑轴5的一端设置凸块51，凸块51嵌入万向连接块3另一端的凹槽32内，凹槽32外侧设置凸沿33挡住凸块51，并在万向连接块3的外侧设置卡套34固定。

引导模4通过轴承41安装在支撑轴5上，引导模4的外侧面开设环形凹槽42，环形凹槽内42通过螺钉均匀固定四组支撑导向键43，支撑导向键43材质为高温耐磨橡胶，并具有一定的弹性，根据加工管径不同更换不同厚度的支撑导向键。通过调整支撑导向键的厚度，可以在一定范围内适应管坯内径的变化，增加了加工稳定性。

镗刀机构包括刀盘61、镗刀62，支撑轴5的另一端通过螺纹连接刀盘61，刀盘61前端以中心线对称设置两个凹槽，每个凹槽内固定一个刀架63，镗刀62通过螺钉固定在刀架63上。为保证整根管坯的加工稳定性，特别是在即将加工完成时，引导模4逐渐从管坯中退出，镗刀机构逐渐失去导向，因此引导模4和镗刀机构之间的距离应尽可能小，并在刀盘61的后部对称布置两组硬质合金定位键64，刀盘61上定位键64处的外径与加工后管坯的内径相等，定位键64设置的位置与镗刀62成90°，当引导模4从管坯中退出后，由定位键64进行引导，直到镗刀62顺利完成镗削工作。

本发明加工弯曲管坯内表面的浮动镗头的工作过程为：

本发明浮动镗头在进行镗削加工弯曲管坯时，可充分利用现有深孔镗床设备，仅把目前的推镗改为拉镗，采用的排屑方式和管坯夹持方式和传统镗床一致，即工件旋转，镗杆做直线运动，安装方便，并且不影响原有镗床加工性能。由于球状凸起31可在球状凹槽21内自由转动，即引导模4可在管坯内相对镗杆上、下、左、右运动，可有效地自适应管坯的弯曲度，而引导模4和镗刀机构为刚性连接，引导模4就可以很好地把管坯的弯曲度传递给镗刀62进行切削加工，保证加工后的壁厚均匀性。

本发明在充分利用现有深孔镗床设备的基础上，设计了一种新的浮动镗头，通过万向连接块连接镗杆和镗刀机构，在不影响镗杆刚度的前提下，由可旋转的引导模和弯曲管坯紧密接触，将管坯的弯曲度有效地传递给镗刀机构，从而实现对弯曲管坯的加工，尤其适用于细长弯曲且对内表面粗糙度加工质量要求不高的管坯加工。由于引导模可在支撑轴上自由旋转，可以随管坯旋转而被动转动，不仅可以减少摩擦力，还可以更好地和管坯接触，避免了引导模的突然波动而造成打刀情况出现。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，用于拉镗，包括镗杆、镗刀机构，其特征在于：还包括镗杆连接头、万向连接块、引导模、支撑轴，镗杆连接头的一端与镗杆连接，镗杆连接头的另一端与万向连接块柔性连接，万向连接块的另一端与支撑轴连接，引导模通过轴承安装在支撑轴上，镗刀机构包括刀盘、镗刀，支撑轴的另一端固定连接刀盘，刀盘上以中心线对称固定两个镗刀，所述镗杆连接头的另一端开设球状凹槽，万向连接块的一端设置球状凸起，球状凸起和球状凹槽的弧度均大于180°，且球状凸起的弧度小于球状凹槽的弧度，球状凸起嵌入球状凹槽内，球状凸起可在球状凹槽内自由转动，所述引导模的外侧面均匀固定若干组支撑导向键，所述支撑导向键材质为高温耐磨橡胶，并具有弹性。

2.根据权利要求1所述的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其特征在于：所述刀盘的后部对称布置两组定位键，刀盘上定位键处的外径与加工后的管坯内径相等，定位键设置的位置与镗刀成90°。

3.根据权利要求2所述的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其特征在于：所述刀盘前端设置两个凹槽，每个凹槽内固定一个刀架，镗刀通过螺钉固定在刀架上。

4.根据权利要求3所述的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其特征在于：所述支撑轴的一端设置凸块，凸块嵌入万向连接块另一端的凹槽内，凹槽外侧设置凸沿挡住凸块，并在万向连接块的外侧设置卡套固定。

5.根据权利要求4所述的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其特征在于：所述引导模的外侧面开设环形凹槽，支撑导向键有四组，通过螺钉均匀固定在环形凹槽内。

6.根据权利要求5所述的加工弯曲管坯内表面的浮动镗头，其特征在于：所述定位键为硬质合金材质。