CN105817661A - 钢管加工方法和钢管加工机床 - Google Patents

钢管加工方法和钢管加工机床 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种钢管加工方法和钢管加工机床，其中，该加工方法包括对待加工管段进行测量，获取待加工管段的尺寸数据；根据尺寸数据，计算并获取刀头的进给量；刀头根据进给量对待加工管段的内表面进行加工。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的钢管无法达到精度要求的问题。

Description

钢管加工方法和钢管加工机床
技术领域
本发明涉及机床技术领域，具体而言，涉及一种钢管加工方法和钢管加工机床。
背景技术
目前，为了提高钢管壁厚的精度，钢管在轧制后需要对钢管的内表面进行加工，以达到工艺要求的壁厚精度以及钢管内表面的质量要求。
现有技术中在对特大口径的钢管进行内表面加工时，由于待加工的钢管存在弯曲度比较大、局部壁厚不均等缺陷。因此，现有技术中在对钢管内表面处理后依然无法满足精度要求。
发明内容
本发明提供一种钢管加工方法和钢管加工机床，以解决现有技术中的钢管无法达到精度要求的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种钢管加工方法，加工方法包括对待加工管段进行测量，获取待加工管段的尺寸数据；根据尺寸数据，计算并获取刀头的进给量；刀头根据进给量对待加工管段的内表面进行加工。
进一步地，对待加工管段进行测量，获取待加工管段的尺寸数据包括对待加工管段进行测量，获取待加工管段的外径值和内径值。
进一步地，对待加工管段进行测量，获取待加工管段的外径值和内径值包括在待加工管段的同一径向截面上选取多个测量位置；对多个测量位置进行测量，获取多个测量位置的外径值和内径值。
进一步地，在对待加工管段进行测量前，加工方法还包括将刀头与待加工管段的测量起始端对齐。
根据本发明的另一方面，提供了一种钢管加工机床，加工机床包括机床本体，机床本体具有控制系统和刀盘，控制系统用于控制刀盘运动；测量装置，设置在机床本体上，测量装置与控制系统电连接，测量装置用于测量钢管的尺寸数据，并将尺寸数据实时传送至控制系统，控制系统根据尺寸数据控制刀盘进给。
进一步地，测量装置包括第一测量件，第一测量件设置在钢管的内部，第一测量件用于测量钢管内部的尺寸数据；第二测量件，第二测量件设置在钢管的外部，第二测量件用于测量钢管外部的尺寸数据，第一测量件与第二测量件均与控制系统电连接。
进一步地，机床本体包括机架，机架具有卡爪，钢管通过卡爪固定设置在机架上；镗杆，镗杆穿过钢管并设置在机架上，刀盘设置在镗杆上，控制系统控制镗杆在机架上移动，第一测量件设置在镗杆上，第二测量件设置在机架上。
进一步地，机床本体还包括驱动机构，设置在机架上，驱动机构与控制系统电连接，控制系统控制驱动机构运动；镗杆行走架，可移动地设置在机架上，驱动机构与镗杆行走架驱动连接，镗杆的一端可移动地设置在机架上，镗杆的另一端固定设置在镗杆行走架上；走刀架，可移动地设置在机架上，驱动机构与走刀架驱动连接，镗杆行走架与走刀架同步运动，第二测量件设置在走刀架上。
进一步地，机床本体还包括镗杆支撑架，设置在机架上且位于镗杆行走架与走刀架之间，镗杆可移动地设置在镗杆支撑架上。
进一步地，第一测量件和第二测量件均为激光传感器。
应用本发明的技术方案，在对钢管进行加工时，先对待加工管段进行测量，以获取该管段的实际尺寸数据，通过该尺寸数据对刀头进行实时调整，如此可避免钢管自身缺陷对内表面加工所产生的影响，进而能够提高钢管的内表面精度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例一的钢管加工方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例二的钢管加工机床的结构示意图；
图3示出了图2中测量装置设置在机架上的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、刀盘；20、测量装置；21、第一测量件；22、第二测量件；31、机架；32、卡爪；33、镗杆；34、镗杆行走架；35、走刀架；36、镗杆支撑架；40、钢管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明实施例一为一种钢管加工方法，该加工方法包括：
步骤一，对待加工管段进行测量，获取待加工管段的尺寸数据。
其中，在对钢管进行加工时，可将钢管分成多段来进行加工，在对其中一段管段进行加工前，先对该管段进行尺寸测量，以获取该管段的尺寸数据。具体地，可通过传感器来实时测量钢管的尺寸。
步骤二，根据尺寸数据，计算并获取刀头的进给量。
在获取尺寸数据后，通过实际的尺寸数据控制刀头的进给量，具体地，在传感器测量钢管的尺寸后，将测量的尺寸数据传送至计算机数字控制系统，根据计算得出刀头的进给量。
步骤三，刀头根据进给量对待加工管段的内表面进行加工。
在得到刀头进给量后，刀头根据该进给量对该测量管段进行加工，待此段加工完毕，再进行下一管段的测量和加工，以完成整个钢管的内表面加工。
通过实施例一的技术方案，在对钢管进行加工时，先对待加工管段进行测量，以获取该管段的实际尺寸数据，通过该尺寸数据对刀头进行实时调整，如此可避免钢管自身缺陷对内表面加工所产生的影响，进而能够提高钢管的内表面精度。并且，由于在对钢管进行加工前，坯料要进行轧厚处理，增加钢管管壁的厚度，给后续加工留有余量，以避免加工后的钢管管壁厚度太薄不符合要求。通过本发明提供的技术方案，由于能够提高加工精度，因此可以在加工前减少对坯料轧厚的尺寸，进而能够节省材料，提高材料利用率。
在本实施例中，在对待加工管段进行测量时，获取待加工管段的尺寸数据具体包括获取待加工管段的外径值和内径值。在进行加工时，参照该管段的外径值和内径值，可保证钢管管壁的厚度一致，实现钢管的随形加工。
具体地，为了提高测量数据的准确性，在对待加工管段进行测量时，在待加工管段的同一径向截面上选取多个测量位置，并对多个测量位置进行测量，以获取多个测量位置的外径值和内径值。在实际加工过程中，由于钢管在加工时会进行转动，因此当传感器固定在某一位置处时，只需让钢管旋转一周即可测量管段某一径向截面的整个圆周的尺寸数据，其中包括内径尺寸值和外径尺寸值。
为了保证测量和加工的同步进行，在对待加工管段进行测量前，先将刀头与待加工管段的测量起始端对齐，即先进行对刀工序，以方便同时进行测量和加工，保证测量与加工的一致性，并且能够在提高加工精度的同时提高加工速率。
如图2所示，本发明实施例二为一种钢管加工机床，该加工机床包括机床本体和测量装置20。其中，机床本体具有控制系统和刀盘10，控制系统用于控制刀盘10运动，通过刀盘10对钢管的内表面进行加工。测量装置20设置在机床本体上，测量装置20与控制系统电连接，测量装置20用于测量钢管40的尺寸数据，并将尺寸数据实时传送至控制系统，控制系统根据尺寸数据控制刀盘10移动，以对钢管40进行加工。
通过实施例二提供的技术方案，能够通过测量装置20实时获取待加工管段的尺寸数据，控制系统根据测量的尺寸数据控制刀盘10移动，以对钢管40进行加工，如此可避免钢管自身尺寸缺陷对加工带来的影响，进而能够提高对钢管的加工精度，使钢管的内表面达到精度要求。
如图3所示，具体地，该测量装置20包括第一测量件21和第二测量件22，其中，第一测量件21设置在钢管40的内部，第一测量件21用于测量钢管40内部的尺寸数据，第二测量件22设置在钢管40的外部，第二测量件22用于测量钢管40外部的尺寸数据，第一测量件21与第二测量件22均与控制系统电连接，以将第一测量件21和第二测量件22所检测的数据实时传送至控制系统，控制系统根据该测量数据控制刀盘移动。
在本实施例中，该机床本体包括机架31和镗杆33，其中，机架31上设置有卡爪32，钢管40通过卡爪32固定设置在机架31上，机架31上的主轴箱在运行时，通过卡爪32带动钢管40进行转动，以对钢管40进行加工。镗杆33穿过钢管40并设置在机架31上，刀盘10设置在镗杆33上，控制系统控制镗杆33在机架31上移动，第一测量件21设置在镗杆33上，第二测量件22设置在机架31上。通过第一测量件21对钢管40的内部进行尺寸测量，通过第二测量件22对钢管40的外侧进行尺寸测量。
该机床本体还包括：驱动机构、镗杆行走架34和走刀架。其中，驱动机构设置在机架31上，驱动机构与控制系统电连接，控制系统控制驱动机构运动。镗杆行走架34和走刀架35均可移动地设置在机架31上，驱动机构分别与镗杆行走架34和走刀架35驱动连接，以使镗杆行走架34与走刀架35同步运动，镗杆33的一端可移动地设置在机架31上，镗杆33的另一端固定设置在镗杆行走架34上，第二测量件22设置在走刀架35上。通过镗杆行走架34带动镗杆33移动，进而能够使刀盘10和第一测量件21沿钢管40的轴线方向移动，由于镗杆行走架34和走刀架35同步运动，如此可保证第一测量件21和第二测量件22对钢管40的同步测量。可选地，第一测量件21和第二测量件22均为激光传感器。
为了保证镗杆33在机架31上稳定移动，该机床本体还包括镗杆支撑架36，镗杆支撑架36设置在机架31上且位于镗杆行走架34与走刀架35之间，镗杆33穿过镗杆支撑架36并设置在镗杆支撑架36上。
在应用本实施例二提供的钢管加工机床对钢管进行加工时，将钢管40通过卡爪32固定在机架31上，将走刀架35上的第二测量件22与刀盘10对齐。在对钢管40进行加工时，通过第一测量件21和第二测量件22分别对钢管40的内表面和外表面进行测量，以获取钢管40的内表面尺寸和外表面尺寸并将测量数据传送至控制系统，控制系统根据测量数据实时调整刀盘10移动，通过测量数据对钢管40进行加工，能够避免钢管40内表面缺陷对加工带来的影响，进而能够提高钢管40的加工精度，并且，能够保证钢管40管壁壁厚的一致性，解决了对厚壁钢管加工困难的问题。通过本发明提供的技术方案，能够提高钢管40的加工精度，进而能够满足钢管40的内表面精度要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢管加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：
对待加工管段进行测量，获取所述待加工管段的尺寸数据；
根据所述尺寸数据，计算并获取刀头的进给量；
所述刀头根据所述进给量对所述待加工管段的内表面进行加工。
2.根据权利要求1所述的钢管加工方法，其特征在于，对待加工管段进行测量，获取所述待加工管段的尺寸数据包括：
对待加工管段进行测量，获取所述待加工管段的外径值和内径值。
3.根据权利要求2所述的钢管加工方法，其特征在于，对待加工管段进行测量，获取所述待加工管段的外径值和内径值包括：
在所述待加工管段的同一径向截面上选取多个测量位置；
对多个所述测量位置进行测量，获取多个所述测量位置的外径值和内径值。
4.根据权利要求1所述的钢管加工方法，其特征在于，在对所述待加工管段进行测量前，所述加工方法还包括：
将所述刀头与所述待加工管段的测量起始端对齐。
5.一种钢管加工机床，其特征在于，所述加工机床包括：
机床本体，所述机床本体具有控制系统和刀盘(10)，所述控制系统用于控制所述刀盘(10)运动；
测量装置(20)，设置在所述机床本体上，所述测量装置(20)与所述控制系统电连接，所述测量装置(20)用于测量钢管(40)的尺寸数据，并将所述尺寸数据实时传送至所述控制系统，所述控制系统根据所述尺寸数据控制所述刀盘(10)进给。
6.根据权利要求5所述的钢管加工机床，其特征在于，所述测量装置(20)包括：
第一测量件(21)，所述第一测量件(21)设置在所述钢管(40)的内部，所述第一测量件(21)用于测量所述钢管(40)内部的尺寸数据；
第二测量件(22)，所述第二测量件(22)设置在所述钢管(40)的外部，所述第二测量件(22)用于测量所述钢管(40)外部的尺寸数据，所述第一测量件(21)与所述第二测量件(22)均与所述控制系统电连接。
7.根据权利要求6所述的钢管加工机床，其特征在于，所述机床本体包括：
机架(31)，所述机架(31)具有卡爪(32)，所述钢管(40)通过所述卡爪(32)固定设置在所述机架(31)上；
镗杆(33)，所述镗杆(33)穿过所述钢管(40)并设置在所述机架(31)上，所述刀盘(10)设置在所述镗杆(33)上，所述控制系统控制所述镗杆(33)在所述机架(31)上移动，所述第一测量件(21)设置在所述镗杆(33)上，所述第二测量件(22)设置在所述机架(31)上。
8.根据权利要求7所述的钢管加工机床，其特征在于，所述机床本体还包括：
驱动机构，设置在所述机架(31)上，所述驱动机构与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述驱动机构运动；
镗杆行走架(34)，可移动地设置在所述机架(31)上，所述驱动机构与所述镗杆行走架(34)驱动连接，所述镗杆(33)的一端可移动地设置在所述机架(31)上，所述镗杆(33)的另一端固定设置在所述镗杆行走架(34)上；
走刀架(35)，可移动地设置在所述机架(31)上，所述驱动机构与所述走刀架(35)驱动连接，所述镗杆行走架(34)与所述走刀架(35)同步运动，所述第二测量件(22)设置在所述走刀架(35)上。
9.根据权利要求8所述的钢管加工机床，其特征在于，所述机床本体还包括：
镗杆支撑架(36)，设置在所述机架(31)上且位于所述镗杆行走架(34)与所述走刀架(35)之间，所述镗杆(33)可移动地设置在所述镗杆支撑架(36)上。
10.根据权利要求6所述的钢管加工机床，其特征在于，所述第一测量件(21)和所述第二测量件(22)均为激光传感器。
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