CN111774620A - 一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法，包括刀座和内环套，所述内环套的下端通过固定座安装有钻头，所述固定座与刀座之间固定设置有空心柱和多个绝缘筒，且空心柱与每个绝缘筒之间均连接有导电棒，每个所述绝缘筒内均设有增压机构，所述内环套的侧壁上对称安装有多个回刀箱，每个所述回刀箱内均设有复位机构，每个所述回刀箱与对应的绝缘筒之间均设有电磁阀，每个所述回刀箱远离空心柱的侧壁上均贯穿滑动安装有倒角刀。本发明既可作为常规钢管加工用钻孔倒角装置使用，也可在倒角过程中根据实际加工要求快速更换不同规格的倒角刀，并且无需进行退刀、换刀、对刀等繁琐操作，进一步提高了加工精度和加工效率。

Description

一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法

本申请是申请日为2019年12月03日，申请号为CN201911220527.4的发明名称为一种钢管加工用钻孔倒角一体装置的分案申请。

技术领域

本发明涉及钢管加工装置技术领域，尤其涉及一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法。

背景技术

随着工业化进程的加快，钢材生产及钢材加工制造技术愈加成熟，钢管即为一种常见的刚材加工产品，目前，钢管在工业的很多领域上都有着广泛的用途，作为受力载体，钢管可用于框架的搭建，作为保护支撑装置，钢管可用于电缆外管或其他物体的保护，而针对不同领域，钢管也需要进行针对性加工，钢管的加工步骤一般包括：抛光、钻孔、倒角、扩管等。

现有的钢管加工用设备通常只适用于一种加工工序，因此，在钢管加工时，无法同时进行钻孔、倒角两个步骤，必须先进行钻孔操作，再更换刀具进行倒角操作，当钻孔完成后，需要退刀、换刀、对刀三个步骤才可开始倒角工序，对于普通加工过程，换刀、对刀时产生的位移偏差可忽略不计，但对于高精度机械加工，细微的误差可能会导致工件尺寸不达标，从而造成材料的浪费；此外，在倒角过程中，一些钻孔的两侧孔端要求的倒角角度不同，现有的加工装置无法灵活调整倒角的角度，只能通过二次加工来达到这一加工要求，为此，我们提出一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中加工设备无法实现钻孔与倒角操作的同时进行，在换刀、退刀的过程中，设备加工会产生细微误差的缺点，而提出的一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法，包括刀座和内环套，所述内环套的下端通过固定座安装有钻头，所述固定座与刀座之间固定设置有空心柱和多个绝缘筒，且空心柱与每个绝缘筒之间均连接有导电棒，每个所述绝缘筒内均设有增压机构；

所述内环套的侧壁上对称安装有多个回刀箱，每个所述回刀箱内均设有复位机构，每个所述回刀箱与对应的绝缘筒之间均连通有电磁阀，每个所述回刀箱远离空心柱的侧壁上均贯穿滑动安装有倒角刀，且每个倒角刀均与对应的复位机构固定相连。

优选地，每个所述复位机构均包括密封滑动安装在对应回刀箱内的滑动板，每块所述滑动板均通过装配座与对应的倒角刀固定相连，每个所述回刀箱靠近电磁阀的侧壁上均对称设置有多个复位弹簧，且每个复位弹簧均与位置相对应的滑动板相连接。

优选地，每个所述增压机构均包括固定安装于对应绝缘筒上端的电动推杆，每个所述电动推杆的伸缩端均连接有薄板，且每个薄板均密封滑动设置在对应的绝缘筒内，每个所述绝缘筒与对应的薄板之间均填充有电流变液。

优选地，每块所述滑动板均包括第一侧板和第二侧板，每块所述第一侧板均为U形，且相对应的第一侧板与第二侧板之间均安装有压力传感器，每块所述第一侧板的中部均开设有穿槽并在穿槽内热熔有橡胶层。

本发明的有益效果：

1、通过设置电磁阀，在钻孔过程中可将电磁阀关闭，避免电流变液受离心力影响，从而撞击滑动板，导致倒角刀运动至内环套外并与钢管发生碰撞，出现倒角刀损坏、钢管变形等问题。

2、当打开与倒角刀位置相对应的电磁阀后，在电动推杆的作用下，电流变液挤压滑动板，直至滑动板运动至卡柱处，此时，通过检测压力传感器所受到的压力，即可判断电流变液是否充满回刀箱。

3、通过设置多个规格不同的倒角刀，可根据加工需要选用最为适合的倒角刀进行钢管倒角加工；若两侧孔端要求的倒角角度不同，也不必依照退刀、换刀、对刀的步骤更换倒角刀，只需在对电流变液断电后，打开对应的电磁阀，再向电流变液内通电即可，原有的倒角刀会推入回刀箱内，所需规格的倒角刀会伸出回刀箱外，方便快捷。

4、导电棒的外侧套设有绝缘套，绝缘筒、滑动板以及回刀箱等装置均为不良导体，因此，在向电流变液通电时，不必担心电路短路或电击伤人等危险情况发生。

5、内环套与固定座相连处为花键，固定座的侧壁上还开设有与花键匹配的花键槽，花键与花键槽的配合可减轻空心柱受到的圆周方向上的作用力，保证钻头与内环套的相对位置不变；卡块的设置可保证钻头不会发生轴向方向上的滑动，使加工精度更高。

6、复位弹簧的形变力大于绝缘筒内电流变液对滑动板的压力，因此，当电动推杆复位时，滑动板可自动将回刀箱内的电流变液挤压至绝缘筒内，避免回刀箱内有残余电流变液。

综上所述，本发明既可作为常规钢管加工用钻孔倒角装置使用，也可在倒角过程中根据实际加工要求快速更换不同规格的倒角刀，并且无需进行退刀、换刀、对刀等繁琐操作，进一步提高了加工精度和加工效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法的结构示意图；

图2为本发明提出的一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法中内环套的内部结构示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为图2中B处放大图；

图5为本发明提出的一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法中滑动板的结构示意图。

图中：1刀座、2内环套、3倒角刀、4外环套、5固定座、6钻头、7空心柱、8电动推杆、9薄板、10绝缘筒、11回刀箱、12电流变液、13卡块、14装配座、15电磁阀、16复位弹簧、17滑动板、18卡柱、19压力传感器、20导电棒、21导电片、22绝缘套、23第一侧板、24第二侧板、25橡胶层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法，包括刀座1和内环套2，内环套2的下端通过固定座5安装有钻头6，固定座5与刀座1之间固定设置有空心柱7和多个绝缘筒10，固定座5的上端还固定设有卡块13，卡块13的两端卡设在内环套2的侧壁内，避免固定座5沿轴线方向发生位移，且空心柱7与每个绝缘筒10之间均连接有导电棒20；

导电棒20的外部套设有绝缘套22，避免出现短路问题，绝缘套22的内侧壁上还焊接有导电片21，导电棒20与导电片21固定相连，导电片21用于扩大电流范围，加快电流变液12的状态变化速度；此外导电片21采用焊接的方式固定在绝缘套22的内侧壁上，也可避免电流变液12从导电棒20与绝缘套22接触处泄露；

每个绝缘筒10内均设有增压机构；

内环套2与固定座5相连处为花键，固定座5的侧壁上开设有与花键匹配的花键槽，花键与花键槽的配合可减轻空心柱7受到的圆周方向上的离心力，保证钻头6与内环套2的相对位置不变；

内环套2的侧壁上对称安装有多个回刀箱11，每个回刀箱11内均设有复位机构，每个回刀箱11与对应的绝缘筒10之间均连通有电磁阀15，每个回刀箱11远离空心柱7的侧壁上均贯穿滑动安装有倒角刀3，且每个倒角刀3均与对应的复位机构固定相连；

多个倒角刀3的规格各不相同，以便于调整倒角的角度，内环套2的外侧套设有外环套4，当倒角刀3完全回缩进对应的回刀箱11内时，外环套4可起到保护倒角刀3刀头的作用。

本发明中，每个复位机构均包括密封滑动安装在对应回刀箱11内的滑动板17，每块滑动板17均通过装配座14与对应的倒角刀3固定相连，每个回刀箱11靠近电磁阀15的侧壁上均对称设置有多个复位弹簧16，且每个复位弹簧16均与位置相对应的滑动板17相连接，每个回刀箱11的内侧壁上均设有多个卡柱18，用于限定薄板9的移动距离。

每个增压机构均包括固定安装于对应绝缘筒10上端的电动推杆8，每个电动推杆8的伸缩端均连接有薄板9，且每个薄板9均密封滑动设置在对应的绝缘筒10内，每个绝缘筒10与对应的薄板9之间均填充有电流变液12；

电动推杆8和电磁阀15均通过同一控制终端控制，空心柱7内设有导线，且导线与导电棒20电性连接，导线的上端位于刀座1内并与供电装置电性连接，供电装置通过控制终端控制。

每块滑动板17均包括第一侧板23和第二侧板24，每块第一侧板23均为U形，且相对应的第一侧板23与第二侧板24之间均安装有压力传感器19，每块第一侧板23的中部均开设有穿槽并在穿槽内热熔有橡胶层25，当电流变液挤压橡胶层25时，橡胶层25会将压力传递至压力传感器19处，由压力传感器19传递出的电信号判断滑动板17是否与卡柱18相抵。

本发明使用时，通过固定座5将钻头6固定安装在内环套2下方，在空心柱7、卡块13和花键的作用下，刀座1、内环套2和钻头6可视为一体，当刀座1运动时，钻头6随之运动，进行钻孔加工操作；

在钻孔过程中，导线、导电棒20以及导电片21上并未有电流通过，此时电流变液12呈液态(电流变液12常态下为悬浮液，当外加电场强度大于临界值后，电流变液12迅速从液态向固态转变；外加电场强度小于临界值后，电流变液12又可迅速从固态转变为液态)，在复位弹簧16的作用下，滑动板17靠近电磁阀15所在的方向，此时倒角刀3位于回刀箱11内，且电磁阀15关闭；

关闭电磁阀15的原因有两个，一是因为在钻头6以及内环套2转动过程中，受离心力影响，绝缘筒10内的电流变液12会有向外运动的趋势，若此时电磁阀15未关闭，则电流变液12会撞击滑动板17，使其克服复位弹簧16的弹性力，导致倒角刀3移动至回刀箱11外部，与钢管管壁相碰撞，造成倒角刀3的损坏；二是因为在电流变液12撞击滑动板17时，压力传感器19会检测到大小不同的压力值并向计算机终端传输数据，这些数据均为无效数据，会占用储存空间并影响人们监测装置使用时的各项数据；

当需要倒角时，根据倒角角度要求确定使用的倒角刀3的所在位置，然后通过控制终端将对应的电磁阀15打开，同时电动推杆8伸长，薄板9挤压绝缘筒10内的电流变液12，电流变液12快速进入对应的回刀箱11内，当滑动板17与卡柱18相抵时，电流变液12挤压橡胶层25，压力传感器19检测到逐渐增大的压力，当压力值到达设定值后(即电流变液12充满回刀箱11)，电动推杆8停止运动，供电装置供电，使电流变液12转变为固态，此时倒角刀3稳定伸出内环套2，从而进行倒角加工操作；

倒角角度要求不同时，断开电流，关闭上述电磁阀15，再将对应的电磁阀15打开，重复上述步骤即可；值得说明的是：复位弹簧16的形变力大于绝缘筒10内电流变液12对滑动板17的压力，因此，当电动推杆8复位时，滑动板17可自动将回刀箱11内的电流变液12挤压至绝缘筒10内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种钢管加工用钻孔倒角一体装置，包括刀座(1)和内环套(2)，且内环套(2)固定连接在刀座(1)的下端面，其特征在于，所述内环套(2)的下端通过固定座(5)安装有钻头(6)，所述固定座(5)与刀座(1)之间固定设置有空心柱(7)和多个绝缘筒(10)，且空心柱(7)与每个绝缘筒(10)之间均连接有导电棒(20)，每个所述绝缘筒(10)内均设有增压机构；所述内环套(2)的侧壁上对称安装有多个回刀箱(11)，每个所述回刀箱(11)内均设有复位机构，每个所述回刀箱(11)与对应的绝缘筒(10)之间均设有电磁阀(15)，每个所述回刀箱(11)远离空心柱(7)的侧壁上均贯穿滑动安装有倒角刀(3)，且每个倒角刀(3)均与对应的复位机构固定相连，每个所述增压机构均包括电动推杆(8)，每个所述电动推杆(8)的伸缩端均连接有薄板(9)，且每个薄板(9)均密封滑动设置在对应的绝缘筒(10)内，每个所述绝缘筒(10)与对应的薄板(9)下表面之间均填充有电流变液(12)；

根据权利要求1所述的一种钢管加工用钻孔倒角一体装置，其特征在于，每个所述复位机构均包括密封滑动安装在对应回刀箱(11)内的滑动板(17)，每块所述滑动板(17)均与对应的倒角刀(3)固定相连，每块所述滑动板(17)与对应回刀箱(11)的内侧壁之间均设有多个复位弹簧(16)。

2.根据权利要求1所述的一种钢管加工用钻孔倒角一体装置，其特征在于，每块所述滑动板(17)均包括第一侧板(23)和第二侧板(24)，且相对应的第一侧板(23)与第二侧板(24)之间均安装有压力传感器(19)，每块所述第一侧板(23)的中部均开设有穿槽并在穿槽内热熔有橡胶层。

3.根据权利要求1所述的一种钢管加工用钻孔倒角一体装置及使用方法，使用时，通过固定座(5)将钻头(6)固定安装在内环套(2)下方，在空心柱(7)、卡块(13)和花键的作用下，刀座(1)、内环套(2)和钻头(6)可视为一体，当刀座(1)运动时，钻头(6)随之运动，进行钻孔加工操作；

在钻孔过程中，导线、导电棒(20)以及导电片(21)上并未有电流通过，此时电流变液(12)呈液态(电流变液(12)常态下为悬浮液，当外加电场强度大于临界值后，电流变液(12)迅速从液态向固态转变；外加电场强度小于临界值后，电流变液(12)又可迅速从固态转变为液态)，在复位弹簧(16)的作用下，滑动板(17)靠近电磁阀(15)所在的方向，此时倒角刀(3)位于回刀箱(11)内，且电磁阀(15)关闭；

关闭电磁阀(15)的原因有两个，一是因为在钻头(6)以及内环套(2)转动过程中，受离心力影响，绝缘筒(10)内的电流变液(12)会有向外运动的趋势，若此时电磁阀(15)未关闭，则电流变液(12)会撞击滑动板(17)，使其克服复位弹簧(16)的弹性力，导致倒角刀(3)移动至回刀箱(11)外部，与钢管管壁相碰撞，造成倒角刀(3)的损坏；二是因为在电流变液(12)撞击滑动板(17)时，压力传感器(19)会检测到大小不同的压力值并向计算机终端传输数据，这些数据均为无效数据，会占用储存空间并影响人们监测装置使用时的各项数据；

当需要倒角时，根据倒角角度要求确定使用的倒角刀(3)的所在位置，然后通过控制终端将对应的电磁阀(15)打开，同时电动推杆(8)伸长，薄板(9)挤压绝缘筒(10)内的电流变液(12)，电流变液(12)快速进入对应的回刀箱(11)内，当滑动板(17)与卡柱(18)相抵时，电流变液(12)挤压橡胶层(25)，压力传感器(19)检测到逐渐增大的压力，当压力值到达设定值后(即电流变液(12)充满回刀箱(11))，电动推杆(8)停止运动，供电装置供电，使电流变液(12)转变为固态，此时倒角刀(3)稳定伸出内环套(2)，从而进行倒角加工操作；

倒角角度要求不同时，断开电流，关闭上述电磁阀(15)，再将对应的电磁阀(15)打开，重复上述步骤即可；值得说明的是：复位弹簧(16)的形变力大于绝缘筒(10)内电流变液(12)对滑动板(17)的压力，因此，当电动推杆(8)复位时，滑动板(17)可自动将回刀箱(11)内的电流变液(12) 挤压至绝缘筒(10)内。

Images