CN107159913B - 一种用于管料端部加工的刀夹 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于管料端口成型的工装，其包括刀头滑动座，刀头滑动座内同轴滑动配合连接有滚刀支撑座，滚刀支撑座的端部设置有旋刀组件，旋刀组件与刀头滑动座上成型有相互配合的楔面；刀头滑动座外同轴滑动套装有滑动套；刀头滑动座的侧壁上设置有沿其轴向布置的腰型导向孔；滚刀支撑座和滑动套通过穿过腰型导向孔的销轴实现相互连接；滑动套的端部设置有用于保证管料加工同轴度的定位组件。本发明使用方便、加工精度高、加工时对管道的同轴度控制稳定，相对于传统机械定位精度更高、更方便更快捷。

Description

一种用于管料端部加工的刀夹

技术领域

本发明涉及一种管料刀夹，属于管道端部成型设备技术领域，具体涉及一种用于管料端部加工的刀夹。

背景技术

现有技术中，对管料端部进行环槽加工的常规方法是利用三爪卡盘将管料夹紧，然后由电机带动三爪卡盘沿其中心轴旋转，然后通过车刀等切屑刀具对管料表面进行环槽加工，这种传统管料加工方式由于是管料动、刀具不动，故旋槽加工对管料的形状有要求，且管料环槽的加工精度不高；而近几年旋槽机的出现通过固定管料、旋转刀具从而有效地解决了管料端部旋槽传统方式所存在的技术问题，如中国实用新型专利CN203356756U中公开了一种管子旋槽机，其旋槽机构的结构包括内筒芯，所述内筒芯的一端活动安装有至少一个旋槽刀具、另一端与液压缸活塞杆铰接，所述内筒芯由电机带动选装，外筒套置于内筒芯上，所述外筒铰接在一连接件上，所述连接件固定于液压缸的活塞杆上，所述旋槽刀具和外筒上成型有相互配合的楔面。该技术方案所存在的技术问题是：1.管料旋槽加工，一般均采用一种夹具对管料进行夹持，同时通过旋刀对管料端部进行旋槽，此时，管料只存在一个夹持点没有其余的支撑点，旋刀对管料进行加工时其加工工位上产生的力不仅会增大管料的圆跳动，同时管料夹持点受到的力矩易会对管料产生形变(受力点距离夹持点有一段力臂)，特别是对于一些直径较细、材料易变形的管料；2.对于同一段管料不同工位旋槽加工时，由于需要对管料进行轴向移动满足加工工委的要求，所以必须每次松弛夹具，手动调整管料的夹持位置，从而满足各个工位的旋槽，此时就存在调节精度不高、耗时长等缺陷；3.管料旋槽加工时用于润滑刀具的润滑油由于旋转离心力的作用容易飞溅，不便于回收利用。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于管料端部加工的刀夹，其不仅结构简单，而且能够保证管道加工的同轴度和精度。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种用于管料端部加工的刀夹，其包括刀头滑动座，所述刀头滑动座内同轴滑动配合连接有滚刀支撑座，所述滚刀支撑座的端部设置有旋刀组件，所述旋刀组件与所述刀头滑动座上成型有相互配合的楔面；所述刀头滑动座外同轴滑动套装有滑动套；所述刀头滑动座的侧壁上设置有沿其轴向布置的腰型导向孔；所述滚刀支撑座和所述滑动套通过穿过所述腰型导向孔的销轴实现相互连接；所述滑动套的端部设置有用于保证管料加工同轴度的定位组件。

在本发明的一种优选实施方案中，所述定位组件包括深沟球轴承、锁紧座、定位环和定位螺母；所述深沟球轴承通过锁紧螺母同轴固接于所述滑动套的端部；所述定位环通过所述锁紧座与所述深沟球轴承的内圈固接；所述定位环的端部固接有所述定位螺母。

在本发明的一种优选实施方案中，所述定位环包括同轴布置的螺纹部、限位部和连接部；所述螺纹部外径与上所述定位螺母的内径相等；所述限位部的外径大于所述深沟球轴承的内径；所述连接部与所述沟球轴承的内圈过盈配合连接。

在本发明的一种优选实施方案中，所述滑动套上设置有多个排油孔。

在本发明的一种优选实施方案中，所述刀头滑动座和所述滚刀支撑座之间连接有第一压簧；所述滚刀支撑座的端部旋转对称设置有多组用于加工管料的且可沿所述滚刀支撑座径向滑动的所述旋刀组件；所述每组旋刀组件在沿其滑动方向的一端通过第二压簧与所述滚刀支撑座连接，所述每组旋刀组件在沿其滑动方向的另一端与所述刀头滑动座楔形配合连接。

在本发明的一种优选实施方案中，所述滚刀支撑座包括圆柱状基体；所述圆柱状基体的侧壁上加工有用于连接销轴的通孔；所述圆柱状基体沿其轴向的一侧端面上固接有所述第一压簧，所述圆柱状基体沿其轴向的另一侧端面上旋转对称设置有多组用于滑动配合连接所述旋刀组件的滑槽；所述每组滑槽内设置有沿圆柱状基体径向布置的所述第二压簧。

在本发明的一种优选实施方案中，所述每组滑槽内对称设置有两组用于安装所述第二压簧的半圆柱状凹槽；所述每组半圆柱状凹槽沿圆柱状基体径向布置；所述第二压簧安装于所述半圆柱状凹槽内。

在本发明的一种优选实施方案中，所述每组滑槽为长方体状凹槽；所述滚刀支撑座的端部设置有用于轴向限位所述旋刀组件的压板。

在本发明的一种优选实施方案中，所述每组旋刀组件包括旋刀支撑和滚刀；所述旋刀支撑包括滑块部和楔块部；所述滑块部的外形与所述滚刀支撑座上的滑槽匹配；所述楔块部沿所述滚刀支撑座的径向的外楔面与所述刀头滑动座的内楔面匹配；所述楔块部沿所述滚刀支撑座的径向布置于所述滑块部的端面上；所述滚刀固接于所述滑块部上且与所述楔块部位于同侧。

在本发明的一种优选实施方案中，所述刀头滑动座包括圆筒状基体；所述圆筒状基体的侧壁上设置有沿其轴向布置的腰型导向孔；所述圆筒状基体的内径等于所述滚刀支撑座的外径；所述圆筒状基体位于开口端的内壁上设置有楔面。

本发明的有益效果是：本发明使用方便、加工精度高、便于对统一管料不同工位旋槽实现连续加工，相对于传统机械定位精度更高、更方便快捷。本发明通过在滑动套的端部设置定位组件，加工时，使得定位组件的端部顶在用于夹持管料的夹模竖直侧端面上从而使得定位组件与夹模贴合，将夹持于夹具上的管料穿过定位组件后对其端部进行旋槽加工；通过定位组件的定位环为管料提供了额外的支点(现有技术中只有夹具一个固定点，由于定位环的存在使得待加工管料额外增加了一个支点)，从而有效地降低了管料旋槽加工时管料的径向跳动，减小了管料的圆跳动(相当于管料由两个支点支撑)，保证了加工出来的环槽与管料的同轴度(只包括夹具的单支点加工出的环槽同轴度高于0.1，本发明的双支点加工出的环槽同轴度小于或等于0.05)；所以通过使用本发明的定位组件，能够有效地保证管料环槽加工的同轴度，同时由于定位环的存在，在为管料提供了一额外支点的同时增加了管料的支撑面积，缩短了管料中心支点距离管料加工点的力臂，因此在同时加工受力的情形下，力臂减小，对管料夹持部分的力矩自然会明显减小，因而使得管料环槽加工过程中不易变形，特别是对于直径较细、材料易变形的管料；本发明同时还通过调节定位组件端部的定位螺母(加工时，定位螺母端部顶住管料夹具的端面)，可以精确地调整管料工位(相当于管料不动，刀具位置变化，定位螺母可以精确到0.01mm的位移)，从而实现统一管料多工位环槽的连续精确加工；本发明通过设置带有旋刀组件的滚刀支撑座楔形配合刀头滑动座，只需通过刀头滑动座的前进后退就可以使旋刀组件收缩或放大，实现了旋刀组件根据工况实施调整旋刀组件之间的刀距、从而提高了管道加工精度；最后本发明通过在滑动套与刀头滑动座的滑动套装，方便了滑动套的拆除，可以实现滚刀支撑座上旋刀组件的快速更换；通过将滚刀支撑座上的滑槽设置为燕尾槽或长方体状凹槽，方便了旋刀组件的安装和拆卸，有效地节省了更换旋刀组件所消耗的时间。

附图说明

图1是本发明实施例一种用于管料端部加工的刀夹的结构示意图；

图2是本发明实施例一种用于管料端部加工的刀夹的爆炸视图；

图3是本发明实施例一种用于管料端部加工的刀夹的滚刀支撑座和刀头滑动座楔合关系示意图；

图4是本发明实施例一种用于管料端部加工的刀夹的滚刀支撑座结构示意图；

图5是本发明实施例一种用于管料端部加工的刀夹的压板结构示意图；

图6是本发明实施例一种用于管料端部加工的刀夹的滑动套和定位组件剖视图；

图中：1-刀头滑动座，2-滚刀支撑座，3-滑动套，4-第一压簧，5-第二压簧，6-定位组件，7-旋刀组件，1.1-腰型导向孔，1.2-圆筒状基体，1.3-楔面，2.1-圆柱状基体，2.2-滑槽，2.3-半圆柱状凹槽，2.4-压板，6.1-深沟球轴承，6.2-锁紧座，6.3-定位环，6.4-定位螺母，6.5-锁紧螺母，6.3-1螺纹部，6.3-2-限位部，6.3-3-连接部，7.1-旋刀支撑，7.2-滚刀，7.1-1-滑块部，7.1-2-楔块部，。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由说明书附图所示的一种用于管料端部加工的刀夹的结构示意图可知，本发明的工装包括刀头滑动座1，刀头滑动座1内同轴滑动配合连接有滚刀支撑座2，刀头滑动座1外同轴滑动套装有滑动套3；刀头滑动座1和滚刀支撑座2之间设置有第一压簧4，第一压簧4沿刀头滑动座1的轴向布置，其一端与滚刀支撑座2固接、另一端与刀头滑动座1固接；刀头滑动座1的侧壁上设置有沿其轴向布置的腰型导向孔1.1；滚刀支撑座2和滑动套3通过穿过腰型导向孔1.1的销轴实现相互连接，即刀头滑动座1可相对滚刀支撑座2和滑动套3运动，当滑动套3固定时滚刀支撑座2所处的位置亦固定，刀头滑动座1的运动可以实现滚刀支撑座2上旋刀组件7的运动；滑动套3的端部设置有用于保证管料加工同轴度的定位组件6；滚刀支撑座2的端部旋转对称设置有多组用于加工管料的且可沿滚刀支撑座2径向滑动的旋刀组件7；定位组件6和旋刀组件7同轴布置；每组旋刀组件7在沿其滑动方向的一端通过第二压簧5与滚刀支撑座2连接，每组旋刀组件7在沿其滑动方向的另一端与刀头滑动座1楔形配合连接；滚刀支撑座2包括圆柱状基体2.1；圆柱状基体2.1的侧壁上加工有用于连接销轴的通孔；圆柱状基体2.1沿其轴向的一侧端面上固接有第一压簧4，圆柱状基体2.1沿其轴向的另一侧端面上旋转对称设置有多组用于滑动配合连接旋刀组件7的滑槽2.2；每组滑槽2.2内设置有沿圆柱状基体2.1径向布置的第二压簧5；为了便于第二压簧5的安装和固定，每组滑槽2.2内对称设置有两组用于安装第二压簧5的半圆柱状凹槽2.3；每组半圆柱状凹槽2.3沿圆柱状基体2.1径向布置；第二压簧5安装于半圆柱状凹槽2.3内。为了便于旋刀组件7的安装和更换，每组滑槽2.2可以设计为燕尾槽，使用时只需将每组旋刀组件7插入燕尾槽内即可实现安装；同样，每组滑槽2.2也可以为长方体状凹槽，由于长方体状凹槽的设计使得轴向上无法限位旋刀组件7，所以滚刀支撑座2的端部设置有用于轴向限位旋刀组件7的压板2.4，每个压板2.4压住相邻两个旋刀支撑7.1的滑块部7.1-1；每组旋刀组件7包括旋刀支撑7.1和滚刀7.2；旋刀支撑7.1包括滑块部7.1-1和楔块部7.1-2；滑块部7.1-1的外形与滚刀支撑座2上的滑槽2.2匹配；楔块部7.1-2沿滚刀支撑座2的径向的外楔面与刀头滑动座1的内楔面匹配；楔块部7.1-2沿滚刀支撑座2的径向布置于滑块部7.1-1的端面上；滚刀7.2通过销子锁和螺丝锁固接于滑块部7.1-1上且与楔块部7.1-2位于同侧；滑块部7.1-1的高度与滑槽2.2深度相等；滑块部7.1-1的宽度大于楔块部7.1-2的宽度；刀头滑动座1包括圆筒状基体1.2；圆筒状基体1.2的侧壁上设置有沿其轴向布置的腰型导向孔1.1；圆筒状基体1.2的内径等于滚刀支撑座2的外径；圆筒状基体1.2位于开口端的内壁上设置有楔面1.3，该楔面1.3可与旋刀支撑7.1的楔块部7.1-2配合；定位组件6包括深沟球轴承6.1、锁紧座6.2、定位环6.3和定位螺母6.4；深沟球轴承6.1通过锁紧螺母6.5固接于滑动套3的端部；定位环6.3通过锁紧座6.2与深沟球轴承6.1的内圈固接；定位环6.3的端部固接有定位螺母6.4；定位环6.3包括同轴布置的螺纹部6.3-1、限位部6.3-2和连接部6.3-3；螺纹部6.3-1外径与上定位螺母6.4的内径相等；限位部6.3-2的外径大于深沟球轴承6.1的内径；连接部6.3-3与沟球轴承6.1的内圈过盈配合连接。

使用本发明时，将本工装安装在管道端部成型机的多功能转盘上，转盘连接在小车上，通过伺服电机控制小车的前进后退从而控制刀头滑动座1沿其轴向的运动，同时使定位螺母6.4的前端在第一压簧4的轴向推力作用下顶在用于夹持管料的夹模竖直侧端面上从而完成滑动套3的限位(定位螺母6.4与夹模竖直侧端面完全贴合)，此时滑动套3、滚刀支撑座2两者相对于刀头滑动座1的位置固定，位于夹模上的管料穿过定位环6.3后伸入滚刀支撑座2并旋刀组件7对其进行加工；同时由于定位环6.3与深沟球轴承6.1内圈过盈配合连接，通过定位环6.3为管料额外提供了一个支点使得管料由夹具单固定点变成了双支点，从而在加工时减小了管料加工时径向圆跳动，从而保证了管料与环槽的同轴度。

应当理解的是，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于管料端部加工的刀夹，包括刀头滑动座(1)，所述刀头滑动座(1)内同轴滑动配合连接有滚刀支撑座(2)，所述滚刀支撑座(2)的端部设置有旋刀组件(7)，所述旋刀组件(7)与所述刀头滑动座(1)上成型有相互配合的楔面；其特征在于：其用于管料不同工位旋槽实现连续加工，所述刀头滑动座(1)外同轴滑动套装有滑动套(3)；所述刀头滑动座(1)的侧壁上设置有沿其轴向布置的腰型导向孔(1.1)；所述滚刀支撑座(2)和所述滑动套(3)通过穿过所述腰型导向孔(1.1)的销轴实现相互连接；所述滑动套(3)的端部设置有用于保证管料加工同轴度的定位组件(6)；所述定位组件(6)包括深沟球轴承(6.1)、锁紧座(6.2)、定位环(6.3)和定位螺母(6.4)；所述深沟球轴承(6.1)通过锁紧螺母(6.5)同轴固接于所述滑动套(3)的端部；所述定位环(6.3)通过所述锁紧座(6.2)与所述深沟球轴承(6.1)的内圈固接；所述定位环(6.3)的端部固接有所述定位螺母(6.4)；所述定位环(6.3)包括同轴布置的螺纹部(6.3-1)、限位部(6.3-2)和连接部(6.3-3)；所述螺纹部(6.3-1)外径与上所述定位螺母(6.4)的内径相等；所述限位部(6.3-2)的外径大于所述深沟球轴承(6.1)的内径；所述连接部(6.3-3)与所述沟球轴承(6.1)的内圈过盈配合连接；所述刀头滑动座(1)和所述滚刀支撑座(2)之间连接有第一压簧(4)；所述滚刀支撑座(2)的端部旋转对称设置有多组用于加工管料的且可沿所述滚刀支撑座(2)径向滑动的所述旋刀组件(7)；所述每组旋刀组件(7)在沿其滑动方向的一端通过第二压簧(5)与所述滚刀支撑座(2)连接，所述每组旋刀组件(7)在沿其滑动方向的另一端与所述刀头滑动座(1)楔形配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于管料端部加工的刀夹，其特征在于：所述滑动套(3)上设置有多个排油孔(3.1)。

3.根据权利要求1所述的一种用于管料端部加工的刀夹，其特征在于：所述滚刀支撑座(2)包括圆柱状基体(2.1)；所述圆柱状基体(2.1)的侧壁上加工有用于连接销轴的通孔；所述圆柱状基体(2.1)沿其轴向的一侧端面上固接有所述第一压簧(4)，所述圆柱状基体(2.1)沿其轴向的另一侧端面上旋转对称设置有多组用于滑动配合连接所述旋刀组件(7)的滑槽(2.2)；所述每组滑槽(2.2)内设置有沿圆柱状基体(2.1)径向布置的所述第二压簧(5)。

4.根据权利要求1所述的一种用于管料端部加工的刀夹，其特征在于：所述每组滑槽(2.2)内对称设置有两组用于安装所述第二压簧(5)的半圆柱状凹槽(2.3)；所述每组半圆柱状凹槽(2.3)沿圆柱状基体(2.1)径向布置；所述第二压簧(5)安装于所述半圆柱状凹槽(2.3)内。

5.根据权利要求4所述的一种用于管料端部加工的刀夹，其特征在于：所述每组滑槽(2.2)为长方体状凹槽；所述滚刀支撑座(2)的端部设置有用于轴向限位所述旋刀组件(7)的压板(2.4)。

6.根据权利要求1所述的一种用于管料端部加工的刀夹，其特征在于：所述每组旋刀组件(7)包括旋刀支撑(7.1)和滚刀(7.2)；所述旋刀支撑(7.1)包括滑块部(7.1-1)和楔块部(7.1-2)；所述滑块部(7.1-1)的外形与所述滚刀支撑座(2)上的滑槽(2.2)匹配；所述楔块部(7.1-2)沿所述滚刀支撑座(2)的径向的外楔面与所述刀头滑动座(1)的内楔面匹配；所述楔块部(7.1-2)沿所述滚刀支撑座(2)的径向布置于所述滑块部(7.1-1)的端面上；所述滚刀(7.2)固接于所述滑块部(7.1-1)上且与所述楔块部(7.1-2)位于同侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于管料端部加工的刀夹，其特征在于：所述刀头滑动座(1)包括圆筒状基体(1.2)；所述圆筒状基体(1.2)的侧壁上设置有沿其轴向布置的腰型导向孔(1.1)；所述圆筒状基体(1.2)的内径等于所述滚刀支撑座(2)的外径；所述圆筒状基体(1.2)位于开口端的内壁上设置有楔面(1.3)。

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