CN111590271B - 管道加工方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种管道加工方法，属于机械加工领域。所述管道加工方法包括：车所述管道毛坯的两端面，并以所述管道毛坯的两端面为基准在所述管道毛坯的外壁加工校正架位；以所述校正架位为基准，粗镗所述管道毛坯的内孔；以所述管道毛坯的内孔为基准，修正所述校正架位；以所述校正架位为基准，精镗所述管道毛坯的内孔；以所述管道毛坯的内孔为基准，在所述管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带；以所述多个校正带为基准，校直所述管道毛坯；以所述多个校正带为基准，车所述管道毛坯的外壁。该加工方法可以保证加工出的管道的直线度、管道内外圆同轴度和管道外壁的光洁度，显著提高管道的加工质量及效率，最终得到符合要求的管道。

Description

管道加工方法

技术领域

本公开涉及机械加工领域，特别涉及一种管道加工方法。

背景技术

对于一些长度较长，壁厚较薄的管道类零件，例如不锈钢桅杆等，其对管道外壁的光洁度、管道直线度和管道内外圆同轴度都有较高的要求。

目前，在加工上述管道时，通常的加工方法包括：(1)车管道毛坯的两端面；(2)粗镗管道毛坯的内孔；(3)精镗管道毛坯的内孔；(4)车管道毛坯的外壁。

但是，采用上述加工方法加工时，管体容易产生变形。例如，在车管道毛坯外壁时，可能导致管道内孔变形，从而无法导致管道内外圆不同轴，最终无法加工出符合要求的管道。

发明内容

本公开实施例提供了一种管道加工方法，可以保证加工出的管道的直线度、管道内外圆同轴度和管道外壁的光洁度，显著提高管道的加工质量及效率，最终得到符合要求的管道。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种管道加工方法，所述管道加工方法包括：

车所述管道毛坯的两端面，并以所述管道毛坯的两端面为基准在所述管道毛坯的外壁加工校正架位；

以所述校正架位为基准，粗镗所述管道毛坯的内孔；

以所述管道毛坯的内孔为基准，修正所述校正架位；

以所述校正架位为基准，精镗所述管道毛坯的内孔；

以所述管道毛坯的内孔为基准，在所述管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带；

以所述多个校正带为基准，校直所述管道毛坯；

以所述多个校正带为基准，车所述管道毛坯的外壁。

可选地，所述车所述管道毛坯的两端面，并以所述管道毛坯的两端面为基准在所述管道毛坯的外壁加工校正架位，包括：

将所述管道毛坯装夹在车床上，使所述车床的四爪卡盘将所述管道毛坯的第一端装夹固定，所述车床的顶针顶住所述管道毛坯的第二端，所述管道毛坯的第一端和所述管道毛坯的第二端为所述管道毛坯的相反的两端；

车所述管道毛坯的第一端面；

以所述管道毛坯的第一端面为基准，在所述管道毛坯的第二端的外壁上加工第二校正架位；

在所述第二校正架位处设置支撑架支撑所述管道毛坯的第二端；

控制所述车床的顶针移开，车所述管道毛坯的第二端面；

控制所述车床的顶针重新顶住所述管道毛坯的第二端，修正所述第二校正架位；

将所述管道毛坯反向装夹在车床上，使所述车床的四爪卡盘将所述管道毛坯的第二端装夹固定，所述车床的顶针顶住所述管道毛坯的第一端；

以所述管道毛坯的第二端面为基准，在所述管道毛坯的第一端的外壁上加工第一校正架位；

以所述第一校正架位和所述第二校正架位为基准，在所述管道毛坯的外壁上加工第三校正架位，所述第三校正架位位于所述第一校正架位和所述第二校正架位之间。

可选地，所述第一校正架位、所述第二校正架位和所述第三校正架位的宽度均大于200mm、同轴度不大于0.5mm、外圆跳动不大于0.05mm。

可选地，所述以所述校正架位为基准，粗镗所述管道毛坯的内孔，包括：

将所述管道毛坯装夹在镗床上；

以所述第一校正架位和所述第二校正架位为基准，校正所述管道毛坯，使所述管道毛坯的两端跳动不大于0.05mm；

分别以所述第一校正架位、第三校正架位和第二校正架位为基准，从所述管道毛坯的第一端至所述管道毛坯的第二端，粗镗所述管道毛坯的内孔，粗镗加工时刀具每次切深不大于3mm，留1-3mm余量。

可选地，所述以所述管道毛坯的内孔为基准，修正所述校正架位，包括：

将所述管道毛坯装夹在加工机床上；

分别修正所述第一校正架位、所述第二校正架位和所述第三校正架位，使所述第一校正架位、所述第二校正架位和所述第三校正架位的同轴度不大于0.5mm、外圆跳动不大于0.05mm。

可选地，所述以所述管道毛坯的内孔为基准，在所述管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带，包括：

在所述管道毛坯的外壁上均匀车5～8处校正带，所述5～8处校正带沿所述管道毛坯的轴向等距间隔设置。

可选地，所述多个校正带的宽度均大于200mm、圆度小于Φ0.05mm、表面光洁度不大于Ra1.6。

可选地，所述以所述多个校正带为基准，校直所述管道毛坯，包括：

将所述管道毛坯放置在压力机床平台上；

确定所述管道毛坯的内孔直线度；

当所述管道毛坯的内孔直线度大于0.3mm时，控制所述压力机床对所述管道毛坯进行校直。

可选地，所述以所述多个校正带为基准，车所述管道毛坯的外壁，包括：

半精车所述管道毛坯的外壁，并再次对所述管道毛坯进行较直；

精车所述管道毛坯的外壁；

超精加工所述管道毛坯的外壁。

可选地，所述管道加工方法还包括：

在车所述管道毛坯的两端面之前，校直所述管道毛坯。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过提供一种管道加工方法，首先车管道毛坯的两端面，并以管道毛坯的两端面为基准，在管道毛坯的外壁加工校正架位。接着，再以加工出的校正架位为基准，粗镗管道毛坯的内孔，从而可以保证镗出的内孔的直线度。然后再以管道毛坯的内孔为基准，修正校正架位，以保证管道毛坯的内孔与校正架位的同轴度。最后，再以修正后的校正架位为基准，精镗管道毛坯的内孔，以保证最终加工出的管道毛坯的内孔的直线度。同时，本申请以管道毛坯的内孔为基准，在管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带，以多个校正带为基准，校直管道毛坯，可以保证管道外壁的光洁度和直线度。且以多个校正带为基准，车管道毛坯的外壁，可以保证管道毛坯的内孔与管道毛坯的外壁的同轴度。因此本申请中的加工方法通过加工校正架位和多个校正带，并多次对校正架位和校正带进行修正，可以保证加工出的管道的直线度、管道内外圆同轴度和管道外壁的光洁度，显著提高管道的加工质量及效率，最终得到符合要求的管道。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种管道加工方法的方法流程图；

图2是本公开实施例提供的另一种管道加工方法的方法流程图；

图3是本公开实施例提供的一种管道的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种管道加工方法的方法流程图，如图1所示，该管道加工方法包括：

步骤101、车管道毛坯的两端面，并以管道毛坯的两端面为基准在管道毛坯的外壁加工校正架位。

在本实施例中，管道毛坯包括相反的第一端和第二端，且管道毛坯的端面包括靠近第一端的第一端面和靠近第二端的第二端面，第一端面和第二端面相对设置。步骤101用于车第一端面和第二端面。

步骤102、以校正架位为基准，粗镗管道毛坯的内孔。

其中，粗镗管道毛坯的内孔时，留1-3mm的加工余量。

步骤103、以管道毛坯的内孔为基准，修正校正架位。

步骤104、以校正架位为基准，精镗管道毛坯的内孔。

步骤105、以管道毛坯的内孔为基准，在管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带。

步骤106、以多个校正带为基准，校直管道毛坯。

在本实施例中，可以采用压力机对管道毛坯进行校直。

步骤107、以多个校正带为基准，车管道毛坯的外壁。

本公开实施例通过提供一种管道加工方法，首先车管道毛坯的两端面，并以管道毛坯的两端面为基准，在管道毛坯的外壁加工校正架位。接着，再以加工出的校正架位为基准，粗镗管道毛坯的内孔，从而可以保证镗出的内孔的直线度。然后再以管道毛坯的内孔为基准，修正校正架位，以保证管道毛坯的内孔与校正架位的同轴度。最后，再以修正后的校正架位为基准，精镗管道毛坯的内孔，以保证最终加工出的管道毛坯的内孔的直线度。同时，本申请以管道毛坯的内孔为基准，在管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带，以多个校正带为基准，校直管道毛坯，可以保证管道外壁的光洁度和直线度。且以多个校正带为基准，车管道毛坯的外壁，可以保证管道毛坯的内孔与管道毛坯的外壁的同轴度。因此本申请中的加工方法通过加工校正架位和多个校正带，并多次对校正架位和校正带进行修正，可以保证加工出的管道的直线度、管道内外圆同轴度和管道外壁的光洁度，显著提高管道的加工质量及效率，最终得到符合要求的管道。

图2是本公开实施例提供的一种管道加工方法的方法流程图，如图2所示，该管道加工方法包括：

步骤201、校直管道毛坯。

示例性地，步骤201可以包括：

将管道毛坯放置在两个滚轮支架上，以便于滚动管道毛坯。

检查管道毛坯的外圆跳动及壁厚，确定管道毛坯的直线度。

在管道毛坯的直线度大于1.2mm时，采用压力机对管道毛坯进行校直。

步骤202、车管道毛坯的两端面，并以管道毛坯的两端面为基准在管道毛坯的外壁加工校正架位。

在本实施例中，管道毛坯包括相反的第一端和第二端，且管道毛坯的端面包括靠近第一端的第一端面和靠近第二端的第二端面，第一端面和第二端面相对设置。

示例性地，步骤202可以包括：

第一步，将管道毛坯装夹在车床上，使车床的四爪卡盘将管道毛坯的第一端装夹固定，车床的顶针顶住管道毛坯的第二端。

第二步，车管道毛坯的第一端面。

第三步，以管道毛坯的第一端面为基准，在管道毛坯的第二端的外壁上加工第二校正架位。

其中，以管道毛坯的第一端面的中心线为轴，在管道毛坯的第二端的外壁上加工第二校正架位。

在本实施例中，第二校正架位为环形带状结构。

第四步，在第二校正架位处设置支撑架支撑管道毛坯的第二端。

其中，第二校正架位的宽度(即沿管道的轴向方向上的长度)大于支撑架的宽度。

第五步，控制车床的顶针移开，车管道毛坯的第二端面。

第六步，控制车床的顶针重新顶住管道毛坯的第二端，修正第二校正架位。

其中，可以以管道毛坯的第一端面的中心线为轴，修正第二校正架位。

第七步，将管道毛坯反向装夹在车床上，使车床的四爪卡盘将管道毛坯的第二端装夹固定，车床的顶针顶住管道毛坯的第一端。

当顶针顶住管道毛坯的第一端时，无法对管道毛坯的第一端面进行加工，因此，通过将管道毛坯反向装夹，以便于后续加工第二端面。

第八步，以管道毛坯的第二端面为基准，在管道毛坯的第一端的外壁上加工第一校正架位。

其中，以管道毛坯的第二端面的中心线为轴，在管道毛坯的第一端的外壁上加工第一校正架位。

在本实施例中，第一校正架位为环形带状结构。

第九步，以第一校正架位和第二校正架位为基准，在管道毛坯的外壁上加工第三校正架位，第三校正架位位于第一校正架位和第二校正架位之间。

示例性地，沿管道毛坯的轴向，第三校正架位到第一校正架位和第二校正架位的距离相等。

可选地，第一校正架位、第二校正架位和第三校正架位的宽度均大于200mm、同轴度不大于0.5mm、外圆跳动不大于0.05mm，以保证各校正架位的同轴度和直线度。

步骤203、以校正架位为基准，粗镗管道毛坯的内孔。

示例性地，步骤203可以包括：

第一步，将管道毛坯装夹在镗床上。

示例性地，可以控制镗床上的四爪卡盘将管道毛坯的第一端装夹固定，并控制镗床的顶针顶住管道毛坯的第二端。

可选地，可以在四爪卡盘与管道毛坯之间设置紫铜垫片防止夹伤管道毛坯。

第二步，以第一校正架位和第二校正架位为基准，校正管道毛坯，使管道毛坯的两端跳动不大于0.05mm。

在本实施例中，可以通过百分表检查管道毛坯的两端跳动。

通过以第一校正架位和第二校正架位为基准，校正管道毛坯，可以保证管道毛坯的直线度。

第三步，分别以第一校正架位、第三校正架位和第二校正架位为基准，从管道毛坯的第一端至管道毛坯的第二端，粗镗管道毛坯的内孔，粗镗加工时刀具每次切深不大于3mm，留1-3mm余量。

通过以校正架位为基准，可以保证粗镗后的管道毛坯的内孔直线度。

步骤204、以管道毛坯的内孔为基准，修正校正架位。

示例性地，步骤204可以包括：

第一步，将管道毛坯装夹在加工机床上。

第二步，分别修正第一校正架位、第二校正架位和第三校正架位，使第一校正架位、第二校正架位和第三校正架位的同轴度不大于0.5mm、外圆跳动不大于0.05mm。

示例性地，可以以管道毛坯的内孔轴线为轴，校正第一校正架位、第二校正架位和第三校正架位。

通过以管道毛坯的内孔为基准，修正校正架位，可以保证各个校正架位与管道毛坯的内孔的同轴度，从而可以保证后续以各个校正架位为基准加工管道毛坯外壁时，管道毛坯的外壁与内孔的同轴度。

步骤205、以校正架位为基准，精镗管道毛坯的内孔。

其中，粗镗加工时刀具每次切深不大于0.5～1mm，直至加工出符合要求的内孔。

步骤206、以管道毛坯的内孔为基准，在管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带。

其中，以管道毛坯的内孔轴线为轴，在管道毛坯的外壁上车多个校正带。

多个校正带均为环形带状结构，且多个校正带沿管道毛坯的轴向等距间隔设置。

在加工多个校正带时，可以将管道毛坯装夹固定在加工机床上，控制加工机床上的四爪卡盘将管道毛坯的第一端装夹固定，并控制加工机床的顶针顶住管道毛坯的第二端。

示例性地，步骤206可以包括：

在管道毛坯的外壁上均匀车5～8处校正带，5～8处校正带沿管道毛坯的轴向等距间隔设置。通过设置多个校正带，以便于后续加工管道毛坯外壁。

可选地，多个校正带的宽度均大于200mm、圆度小于Φ0.05mm、表面光洁度不大于Ra1.6。

在本实施例的其它实现方式中，还可以根据管道的长度设置数量更多或更少的校正带，以保证后续加工管道毛坯的外壁时的加工基准。校正带的数量越多，后续加工出的管道毛坯的外壁的直线度精度越高，越符合技术要求。但校正带的数量过多，也会降低加工效率。

步骤207、以多个校正带为基准，校直管道毛坯。

在本实施例中，可以采用压力机对管道毛坯进行校直。

示例性地，可以依次以各个校正带的轴线为轴分段校直管道毛坯。

示例性地，步骤207可以包括：

将管道毛坯放置在压力机床平台上。

确定管道毛坯的内孔直线度。

当管道毛坯的内孔直线度大于0.3mm时，控制压力机床对管道毛坯进行校直。

步骤208、以多个校正带为基准，车管道毛坯的外壁。

示例性地，步骤208可以包括：

第一步，半精车管道毛坯的外壁，并再次对管道毛坯进行较直。

在本实施例中，可以以多个校正带为基准，第一次半精车管道毛坯的外壁，使半精车后的管道毛坯的外壁与内孔的同轴度不大于0.5mm，外圆圆度不超过0.05mm，留5～8mm加工余量。

然后，检查半精车后的管道毛坯的直线度，当每米管道毛坯的直线度超过0.1mm且管道毛坯的全长直线度超过0.3mm时，对管道毛坯进行较直。

接着，校正管道毛坯，使得管道毛坯的外壁的全跳动不大于0.05mm。校正过程中可以控制加工车床上四爪卡盘将所述管道毛坯的第一端装夹固定，采用支撑架支撑管道毛坯的第二端。若管道毛坯的长度较长，还可以设置多个支撑架对管道毛坯进行支撑，以保证支撑稳定性。

最后，以多个校正带为基准，第二次半精车管道毛坯的外壁，使半精车后的管道毛坯的外壁与内孔的同轴度不大于0.5mm，外圆圆度不超过0.05mm，留1～1.5mm加工余量。

通过两次半精车管道毛坯的外壁，可以提高管道毛坯的加工精度，减少精加工的加工余量。

可选地，可以采用百分表检查直线度，采用压力机对管道毛坯进行校直。

因此，在本实施例中，应保证校正后自然时效不低于7-15天，以防止管道毛坯在应力作用下，产生变形。

第二步，精车管道毛坯的外壁。

在本实施例中，在精车管道毛坯的外壁之前，可以先将管道毛坯装夹固定，然后检测管道毛坯的外圆跳动不大于0.05mm。若大于0.05mm，则对管道毛坯进行校正。

可选地，精车管道毛坯的外壁时，可以在管道毛坯内孔设置工艺堵头，防止管道内孔产生变形，留0.2mm超精余量。超精加工完后，检查管道毛坯的外壁全长同轴度不大于0.5mm。若大于0.5mm，则对管道毛坯进行校正。

第三步，超精加工管道毛坯的外壁。

可选地，可以依次采用180#和240#砂轮对管道毛坯的外壁进行超精加工，直至加工出符合要求的管道。

图3是本公开实施例提供的一种管道的结构示意图，如图3所示，该管道300的外壁全长同轴度不大于0.5mm，每米直线度不大于0.15mm。该管道的轴线长度L大于5m，内孔直径D和外孔直径d的比值为1：1.1～1：1.2。

本公开实施例通过提供一种管道加工方法，首先车管道毛坯的两端面，并以管道毛坯的两端面为基准，在管道毛坯的外壁加工校正架位。接着，再以加工出的校正架位为基准，粗镗管道毛坯的内孔，从而可以保证镗出的内孔的直线度。然后再以管道毛坯的内孔为基准，修正校正架位，以保证管道毛坯的内孔与校正架位的同轴度。最后，再以修正后的校正架位为基准，精镗管道毛坯的内孔，以保证最终加工出的管道毛坯的内孔的直线度。同时，本申请以管道毛坯的内孔为基准，在管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带，以多个校正带为基准，校直管道毛坯，可以保证管道外壁的光洁度和直线度。且以多个校正带为基准，车管道毛坯的外壁，可以保证管道毛坯的内孔与管道毛坯的外壁的同轴度。因此本申请中的加工方法通过加工校正架位和多个校正带，并多次对校正架位和校正带进行修正，可以保证加工出的管道的直线度、管道内外圆同轴度和管道外壁的光洁度，显著提高管道的加工质量及效率，最终得到符合要求的管道。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种管道加工方法，其特征在于，所述管道加工方法包括：

车管道毛坯的两端面，并以所述管道毛坯的两端面为基准在所述管道毛坯的外壁加工校正架位；

以所述校正架位为基准，粗镗所述管道毛坯的内孔；

以所述管道毛坯的内孔为基准，修正所述校正架位；

以所述校正架位为基准，精镗所述管道毛坯的内孔；

以所述管道毛坯的内孔为基准，在所述管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带；

以所述多个校正带为基准，校直所述管道毛坯；

以所述多个校正带为基准，车所述管道毛坯的外壁；

所述车管道毛坯的两端面，并以所述管道毛坯的两端面为基准在所述管道毛坯的外壁加工校正架位，包括：

将所述管道毛坯装夹在车床上，使所述车床的四爪卡盘将所述管道毛坯的第一端装夹固定，所述车床的顶针顶住所述管道毛坯的第二端，所述管道毛坯的第一端和所述管道毛坯的第二端为所述管道毛坯的相反的两端；

车所述管道毛坯的第一端面；

以所述管道毛坯的第一端面为基准，在所述管道毛坯的第二端的外壁上加工第二校正架位；

在所述第二校正架位处设置支撑架支撑所述管道毛坯的第二端；

控制所述车床的顶针移开，车所述管道毛坯的第二端面；

控制所述车床的顶针重新顶住所述管道毛坯的第二端，修正所述第二校正架位；

将所述管道毛坯反向装夹在车床上，使所述车床的四爪卡盘将所述管道毛坯的第二端装夹固定，所述车床的顶针顶住所述管道毛坯的第一端；

以所述管道毛坯的第二端面为基准，在所述管道毛坯的第一端的外壁上加工第一校正架位；

以所述第一校正架位和所述第二校正架位为基准，在所述管道毛坯的外壁上加工第三校正架位，所述第三校正架位位于所述第一校正架位和所述第二校正架位之间。

2.根据权利要求1所述的管道加工方法，其特征在于，所述第一校正架位、所述第二校正架位和所述第三校正架位的宽度均大于200mm、同轴度不大于0.5mm、外圆跳动不大于0.05mm。

3.根据权利要求1所述的管道加工方法，其特征在于，所述以所述校正架位为基准，粗镗所述管道毛坯的内孔，包括：

将所述管道毛坯装夹在镗床上；

以所述第一校正架位和所述第二校正架位为基准，校正所述管道毛坯，使所述管道毛坯的两端跳动不大于0.05mm；

分别以所述第一校正架位、第三校正架位和第二校正架位为基准，从所述管道毛坯的第一端至所述管道毛坯的第二端，粗镗所述管道毛坯的内孔，粗镗加工时刀具每次切深不大于3mm，留1-3mm余量。

4.根据权利要求1所述的管道加工方法，其特征在于，所述以所述管道毛坯的内孔为基准，修正所述校正架位，包括：

将所述管道毛坯装夹在加工机床上；

分别修正所述第一校正架位、所述第二校正架位和所述第三校正架位，使所述第一校正架位、所述第二校正架位和所述第三校正架位的同轴度不大于0.5mm、外圆跳动不大于0.05mm。

5.根据权利要求1所述的管道加工方法，其特征在于，所述以所述管道毛坯的内孔为基准，在所述管道毛坯的外壁上均匀车多个校正带，包括：

在所述管道毛坯的外壁上均匀车5～8处校正带，所述5～8处校正带沿所述管道毛坯的轴向等距间隔设置。

6.根据权利要求5所述的管道加工方法，其特征在于，所述多个校正带的宽度均大于200mm、圆度小于Φ0.05mm、表面光洁度不大于Ra1.6。

7.根据权利要求1所述的管道加工方法，其特征在于，所述以所述多个校正带为基准，校直所述管道毛坯，包括：

将所述管道毛坯放置在压力机床平台上；

确定所述管道毛坯的内孔直线度；

当所述管道毛坯的内孔直线度大于0.3mm时，控制所述压力机床对所述管道毛坯进行校直。

8.根据权利要求1所述的管道加工方法，其特征在于，所述以所述多个校正带为基准，车所述管道毛坯的外壁，包括：

半精车所述管道毛坯的外壁，并再次对所述管道毛坯进行校直；

精车所述管道毛坯的外壁；

超精加工所述管道毛坯的外壁。

9.根据权利要求8所述的管道加工方法，其特征在于，所述管道加工方法还包括：

在车所述管道毛坯的两端面之前，校直所述管道毛坯。

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