CN110103028A - 一种集成式数控螺纹机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人自动化数控管螺纹机床，包括床身部件、主轴部件、倒角部件、套丝部件和切断部件，所述床身部件上表面的一侧固定安装有切断部件，另一侧依次固定安装有套丝部件、倒角部件和主轴部件。本发明自动送料，自动卸料，自动循环，用数控系统管理，实现自动化生产，保证零件质量，提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种集成式数控螺纹机床

技术领域

本发明涉及机床技术领域，尤其涉及一种集成式数控螺纹机床。

背景技术

现有技术输送气体、液体的管道，需要大量的螺纹接头，螺纹接头的两端有螺纹，常规加工方法为：夹管子外圆→螺纹端部倒角→车螺纹→切断→调头装夹→螺纹端部倒角→车螺纹。常规加工方法生产率低、成本高，精度不易保证。本技术领域的技术人员致力于解决上述技术缺陷。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于提供一种加工不同尺寸、不同长度，生产率高、成本低，保证精度的集成式数控螺纹机床。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种无人自动化数控管螺纹机床，包括床身部件、主轴部件、倒角部件、套丝部件和切断部件，所述床身部件上表面的一侧固定安装有切断部件，另一侧依次固定安装有套丝部件、倒角部件和主轴部件。

优选的，所述床身部件包括底座、X向进给机构、X向滑板、Z向进给机构和Z向滑板，所述底座是床身部件的上表面，所述床身部件呈L形，L形两端方向分别为X向和Z向，所述X向进给机构固定安装在底座X向底侧，所述X向滑板固定安装在X向进给机构上表面，所述Z向进给机构固定安装在底座Z向中部，所述Z向滑板固定安装在Z向进给机构上表面，所述X向进给机构包括X向伺服电机、电机座、联轴器、X向滚珠丝杠、丝母座、轴承座，X向伺服电机装在电机座上，电机座固定在底座上，联轴器两端分别连接伺服电机和X向滚珠丝杠，X向滚珠丝杠两端的滚动轴承分别固定在电机座和轴承座内，轴承座固定在底座上，丝母座固定在X向滑板上，所述Z向进给机构包括Z向伺服电机、电机座、联轴器、Z向滚珠丝杠、丝母座、轴承座，Z向伺服电机装在电机座上，电机座固定在底座上，联轴器两端分别连接伺服电机和Z向滚珠丝杠，Z向滚珠丝杠两端的滚动轴承分别固定在电机座和轴承座内，轴承座固定在底座上，丝母座固定在Z向滑板上。

优选的，所述主轴部件设有两个，两个主轴部件分别固定安装在X向滑板和Z向滑板上，所述主轴部件包括主轴箱、主轴传动机构和零件夹紧机构，所述主轴传动机构安装在主轴箱内部，所述主轴传动机构包括交流变频电机、传动轴、传动齿轮和主轴，主轴两端的滚动轴承支承在主轴箱内，所述零件夹紧机构包括回转油缸、前置式弹簧夹头和连接杆，前置式弹簧夹头固定在主轴前端，回转油缸固定在主轴后端，主轴孔内的连接杆分别连接回转油缸和前置式弹簧夹头。

优选的，所述倒角部件设有两个，所述倒角部件包括倒角座和倒角刀具，所述倒角座安装在主轴箱侧面，所述倒角刀具安装在倒角座的一端。

优选的，所述套丝部件设有两个，两个套丝部件分别固定安装在X向滑板和Z向滑板上，所述套丝部件包括套丝箱和自动套丝头，所述套丝箱分别固定在X向滑板和Z向滑板上，所述自动套丝头安装在套丝箱前端。

优选的，所述切断部件包括切断刀座、切断刀具、上托板、切断进给机构和下托板，所述下托板固定在底座上，所述上托板沿下托板移动，所述切断刀座设在上托板的一侧，所述切断刀具设在切断刀座内，所述切断进给机构设在下托板和上托板之间远离切断刀座的一侧，所述切断进给机构包括切断伺服电机、电机座、联轴器、切断滚珠丝杠、丝母座和轴承座，切断伺服电机装在电机座上，电机座固定在上托板上，联轴器两端分别连接伺服电机和切断滚珠丝杠，电机座和轴承座内的轴承分别支承在切断滚珠丝杠两端，轴承座固定在上托板上，丝母座固定在下托板上。

本发明的有益效果：

1、本发明自动送料，Z向前置式弹簧夹头夹紧时加工一端螺纹，X向前置式弹簧夹头夹紧时加工另一端螺纹，实现了自动卸料，自动循环；

2、用数控系统管理，实现自动化生产，保证零件质量，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明床身部件的结构示意图；

图3是本发明主轴部件的结构示意图；

图4是本发明倒角部件的结构示意图；

图5是本发明套丝部件的结构示意图；

图6是本发明切断部件的结构示意图；

图7是本发明倒角工位的结构示意图；

图8是本发明套丝工位的结构示意图；

图9是本发明切断工位的结构示意图。

图中：1-床身部件，2-主轴部件，3-倒角部件，4-套丝部件，5-切断部件，11-底座，12-X向进给机构，13-X向滑板，14-Z向进给机构，15-Z向滑板，21-主轴箱，22-主轴传动机构，23-零件夹紧机构，31-倒角座，32-倒角刀具，41-套丝箱，42-自动套丝头，51-切断刀座，52-切断刀具，53-上托板，54-切断进给机构，55-下托板。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

实施例：

本发明提供了如图中所示的一种无人自动化数控管螺纹机床，包括床身部件1、主轴部件2、倒角部件3、套丝部件4和切断部件5，所述床身部件1上表面的一侧固定安装有切断部件5，另一侧依次固定安装有套丝部件4、倒角部件3和主轴部件2。此外，所述床身部件1包括底座11、X向进给机构12、X向滑板13、Z向进给机构14和Z向滑板15，所述底座11是床身部件1的上表面，所述床身部件1呈L形，L形两端方向分别为X向和Z向，所述X向进给机构12固定安装在底座11的X向底侧，所述X向滑板13固定安装在X向进给机构12上表面，所述Z向进给机构14固定安装在底座11的Z向中部，所述Z向滑板15固定安装在Z向进给机构14上表面，所述X向进给机构12包括X向伺服电机、电机座、联轴器、X向滚珠丝杠、丝母座、轴承座，X向伺服电机装在电机座上，电机座固定在底座11上，联轴器两端分别连接伺服电机和X向滚珠丝杠，X向滚珠丝杠两端的滚动轴承分别固定在电机座和轴承座内，轴承座固定在底座11上，丝母座固定在X向滑板上，所述Z向进给机构14包括Z向伺服电机、电机座、联轴器、Z向滚珠丝杠、丝母座、轴承座，Z向伺服电机装在电机座上，电机座固定在底座11上，联轴器两端分别连接伺服电机和Z向滚珠丝杠，Z向滚珠丝杠两端的滚动轴承分别固定在电机座和轴承座内，轴承座固定在底座11上，丝母座固定在Z向滑板15上。同时，所述主轴部件2设有两个，两个主轴部件2分别固定安装在X向滑板13和Z向滑板15上，所述主轴部件2包括主轴箱21、主轴传动机构22和零件夹紧机构23，所述主轴传动机构22安装在主轴箱21内部，所述主轴传动机构22包括交流变频电机、传动轴、传动齿轮和主轴，主轴两端的滚动轴承支承在主轴箱21内，所述零件夹紧机构23包括回转油缸、前置式弹簧夹头和连接杆，前置式弹簧夹头固定在主轴前端，回转油缸固定在主轴后端，主轴孔内的连接杆分别连接回转油缸和前置式弹簧夹头。所述倒角部件3设有两个，所述倒角部件3包括倒角座31和倒角刀具32，所述倒角座31安装在主轴箱21侧面，所述倒角刀具32安装在倒角座31的一端。进一步的，所述套丝部件4设有两个，两个套丝部件4分别固定安装在X向滑板13和Z向滑板15上，所述套丝部件4包括套丝箱41和自动套丝头42，所述套丝箱41分别固定在X向滑板13和Z向滑板15上，所述自动套丝头42安装在套丝箱41前端。所述切断部件5包括切断刀座51、切断刀具52、上托板53、切断进给机构54和下托板55，所述下托板55固定在底座11上，所述上托板53沿下托板55移动，所述切断刀座51设在上托板53的一侧，所述切断刀具52设在切断刀座51内，所述切断进给机构54设在下托板55和上托板53之间远离切断刀座51的一侧，所述切断进给机构54包括切断伺服电机、电机座、联轴器、切断滚珠丝杠、丝母座和轴承座，切断伺服电机装在电机座上，电机座固定在上托板53上，联轴器两端分别连接伺服电机和切断滚珠丝杠，电机座和轴承座内的轴承分别支承在切断滚珠丝杠两端，轴承座固定在上托板上53，丝母座固定在下托板上55。

集成式数控螺纹机床倒角工位如图7示。

Z向滑板15上的倒角刀具32中心与X向滑板13主轴回转中心重合，X向滑板13上的倒角刀具32中心与Z向滑板15主轴回转中心重合，Z向滑板15工作进给，主轴转动，Z向滑板15和X向滑板13上零件同时内外圆倒角，至尺寸后，主轴停转，Z向滑板15后退。

集成式数控螺纹机床套丝工位如图8示。

X向滑板13后退，Z向滑板15上的自动套丝头42中心与X向滑板13主轴回转中心重合，X向滑板13上的自动套丝头42中心与Z向滑板15主轴回转中心重合时，Z向滑板15工作进给，主轴转动，Z向滑板15和X向滑板13上零件同时套丝，至尺寸后，主轴停转，Z向滑板15后退。

集成式数控螺纹机床切断工位如图9示。

X向滑板13前进，Z向滑板15主轴回转中心与X向滑板13主轴回转中心重合时，Z向滑板15和X向滑板13的前置式弹簧夹头均松开，长管子坯料经自动送料机构向前移动（螺纹端进入X向滑板13的前置式弹簧夹头），使 X向滑板13的前置式弹簧夹头内已加工完成的零件后退，至规定长度后，停止移动，前置式弹簧夹头夹紧零件。切断伺服电机转动，带动上托板53、切断刀座51、切断刀具52前进，切断管子后，切断刀具52后退。此时，X向滑板13的前置式弹簧夹头夹紧的零件一端螺纹已加工完成，准备加工另一端螺纹。X向滑板13后退，Z向滑板15上的倒角刀具32中心与X向滑板13主轴回转中心重合，X向滑板13上的倒角刀具32中心与Z向滑板15主轴回转中心重合时，即图7所示位置，零件内外圆倒角。倒角刀具32的两把刀分别对管子外圆和内孔倒角。根据管螺纹直径，调整倒角刀尖至倒角座31中心的距离。根据零件长度（零件伸出前置式夹头长度），调整倒角座31至主轴箱21的距离。根据螺纹直径，调整自动套丝头42的刀尖至套丝头中心的距离。根据零件长度，调整自动送料机构的送料长度，即送料长度=零件长度+割刀宽度。零件原材料为6米长的管子，Z向前置式夹头上零件的一端螺纹加工后，前置式夹头松开，自动送料机构送料。两端螺纹已完工的零件，在X向前置式弹簧夹头松开时，自动送料机构将已加工一端的螺纹送入X向滑板13的前置夹头内，使已完工的零件后退，从主轴孔中退出，经自动卸料机构送至零件库。集成式数控螺纹机床，根据不同零件，调整自动套丝头42、倒角刀具32、切断刀具52、自动送料机构，即可完成自动循环。

本发明自动送料，Z向前置式弹簧夹头夹紧时加工一端螺纹，X向前置式弹簧夹头夹紧时加工另一端螺纹，自动卸料，自动循环，用数控系统管理，实现自动化生产，保证零件质量，提高生产效率，降低生产成本。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种无人自动化数控管螺纹机床，包括床身部件（1）、主轴部件（2）、倒角部件（3）、套丝部件（4）和切断部件（5），其特征在于：所述床身部件（1）上表面的一侧固定安装有切断部件（5），另一侧依次固定安装有套丝部件（4）、倒角部件（3）和主轴部件（2）；所述床身部件（1）包括底座（11）、X向进给机构（12）、X向滑板（13）、Z向进给机构（14）和Z向滑板（15），所述底座（11）是床身部件（1）的上表面，所述床身部件（1）呈L形，L形两端方向分别为X向和Z向，所述X向进给机构（12）固定安装在底座（11）X向底侧，所述X向滑板（13）固定安装在X向进给机构（12）上表面，所述Z向进给机构（14）固定安装在底座（11）Z向中部，所述Z向滑板（15）固定安装在Z向进给机构（14）上表面，所述X向进给机构（12）包括X向伺服电机、电机座、联轴器、X向滚珠丝杠、丝母座、轴承座，X向伺服电机装在电机座上，电机座固定在底座（11）上，联轴器两端分别连接伺服电机和X向滚珠丝杠，X向滚珠丝杠两端的滚动轴承分别固定在电机座和轴承座内，轴承座固定在底座（11）上，丝母座固定在X向滑板上，

所述Z向进给机构（14）包括Z向伺服电机、电机座、联轴器、Z向滚珠丝杠、丝母座、轴承座，Z向伺服电机装在电机座上，电机座固定在底座（11）上，联轴器两端分别连接伺服电机和Z向滚珠丝杠，Z向滚珠丝杠两端的滚动轴承分别固定在电机座和轴承座内，轴承座固定在底座（11）上，丝母座固定在Z向滑板上。

2.根据权利要求1所述的一种无人自动化数控管螺纹机床，其特征在于：所述主轴部件（2）设有两个，两个主轴部件（2）分别固定安装在X向滑板（13）和Z向滑板（15）上，所述主轴部件（2）包括主轴箱（21）、主轴传动机构（22）和零件夹紧机构（23），所述主轴传动机构（22）安装在主轴箱（21）内部，所述主轴传动机构（22）包括交流变频电机、传动轴、传动齿轮和主轴，主轴两端的滚动轴承支承在主轴箱（21）内，所述零件夹紧机构（23）包括回转油缸、前置式弹簧夹头和连接杆，前置式弹簧夹头固定在主轴前端，回转油缸固定在主轴后端，主轴孔内的连接杆分别连接回转油缸和前置式弹簧夹头。

3.根据权利要求1所述的一种无人自动化数控管螺纹机床，其特征在于：所述倒角部件（3）设有两个，所述倒角部件（3）包括倒角座（31）和倒角刀具（32），所述倒角座（31）安装在主轴箱（21）侧面，所述倒角刀具（32）安装在倒角座（31）的一端。

4.根据权利要求1所述的一种无人自动化数控管螺纹机床，其特征在于：所述套丝部件（4）设有两个，两个套丝部件（4）分别固定安装在X向滑板（13）和Z向滑板（15）上，所述套丝部件（4）包括套丝箱（41）和自动套丝头（42），所述套丝箱（41）分别固定在X向滑板（13）和Z向滑板（15）上，所述自动套丝头（42）安装在套丝箱（41）前端。

5.根据权利要求1所述的一种无人自动化数控管螺纹机床，其特征在于：所述切断部件（5）包括切断刀座（51）、切断刀具（52）、上托板（53）、切断进给机构（54）和下托板（55），所述下托板（55）固定在底座（11）上，所述上托板（53）沿下托板（55）移动，所述切断刀座（51）设在上托板（53）的一侧，所述切断刀具（52）设在切断刀座（51）内，所述切断进给机构（54）设在下托板（55）和上托板（53）之间远离切断刀座（51）的一侧，所述切断进给机构（54）包括切断伺服电机、电机座、联轴器、切断滚珠丝杠、丝母座和轴承座，切断伺服电机装在电机座上，电机座固定在上托板（53）上，联轴器两端分别连接伺服电机和切断滚珠丝杠，电机座和轴承座内的轴承分别支承在切断滚珠丝杠两端，轴承座固定在上托板上（53），丝母座固定在下托板上（55）。