CN117620755A - 一种容器管箱水纹线加工装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及机床技术领域，尤其涉及一种容器管箱水纹线加工装置，包括机床底座，机床底座为长方形箱体结构并包括水平顶面，水平顶面前端设置有待加工工件承载单元，水平顶面后端设置有加工单元及数控系统；待加工工件承载单元包括旋转工作台；加工单元包括立柱，立柱设置为长方形箱体结构，立柱前侧设置有竖向进给架，竖向进给架包括相连接的连接部和伸出部；立柱上设置有两个相平行的竖向导轨，连接部滑动设置于竖向导轨上，在两个竖向导轨的排列方向上，两个竖向导轨与伸出部之间的距离不同；伸出部在旋转工作台旋转方向上的下游侧设置有刀具进给板件，上游侧设置有第一加强筋板；刀具设置于刀具进给板件上。减少刀具的震动，提高加工质量。

Description

一种容器管箱水纹线加工装置

技术领域

本公开涉及机床技术领域，尤其涉及一种容器管箱水纹线加工装置。

背景技术

容器管箱加工完成后，在后续的装配或者转运的过程中容易造成水纹线磕伤或硌伤，造成密封不严而介质外泄的情况，因此需要对水纹线进行修复，因容器管箱较大，转运至机床加工修复工期长，费用高，且与现场装配使用的要求相冲突。为满足生产需要，利用回转支撑及伺服控制系统制作成旋转工作台，将容器管箱放置在工作台上于横纵向进行水平找正，并利用横纵向进给刀具来确保水纹线的加工精度，但是刀具在加工过程中容易出现震动，使得刀具在容器管箱的加工面上产生震刀纹，影响加工质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种容器管箱水纹线加工装置。

第一方面，本公开提供了一种容器管箱水纹线加工装置，包括数控系统、机床底座和刀具，其特征在于，所述机床底座设置为长方形箱体结构并包括水平顶面，所述水平顶面前端设置有待加工工件承载单元，所述水平顶面后端设置有加工单元及所述数控系统；

所述待加工工件承载单元包括旋转工作台，所述数控系统可控制所述旋转工作台的加工旋转方向；

所述加工单元包括立柱，所述立柱设置为高度方向为竖直方向的长方形箱体结构，所述立柱前侧设置有竖向进给架，所述竖向进给架包括相连接的连接部和伸出部；

所述立柱上设置有两个相平行且均沿竖直方向延伸的竖向导轨，所述连接部滑动设置于所述竖向导轨上，且在两个所述竖向导轨的排列方向上，两个所述竖向导轨与所述伸出部之间的距离不同；所述伸出部在所述旋转工作台旋转方向上的下游侧设置有刀具进给板件，所述伸出部在所述旋转工作台旋转方向上的上游侧设置有第一加强筋板；

所述刀具设置于所述刀具进给板件上。

可选地，所述伸出部和所述第一加强筋板上均开设有减震孔。

可选地，所述伸出部在所述旋转工作台旋转方向上的上游侧还设置有第二加强筋板，所述第二加强筋板连接于所述第一加强筋板。

可选地，所述第一加强筋板设置有至少两个，至少两个所述第一加强筋板在竖直方向上间隔排布，任意相邻的两个所述第一加强筋板之间设置有所述第二加强筋板。

可选地，所述竖向进给架还包括连接筋板，所述伸出部一端连接于所述连接部，另一端连接于所述连接筋板，所述连接筋板连接于所述第一加强筋板。

可选地，所述旋转工作台用于带动待加工工件转动，经过所述刀具的刀尖且垂直于所述待加工工件的旋转中心轴线的直线沿所述待加工工件的径向延伸。

可选地，所述伸出部在所述旋转工作台旋转方向上的下游侧设置有水平延伸的第一水平导轨，所述刀具进给板件滑动设置于所述第一水平导轨上。

可选地，所述水平顶面上设置有第二水平导轨，所述立柱滑动设置于所述第二水平导轨上，所述旋转工作台位于所述第二水平导轨延伸方向上的一侧。

可选地，所述立柱为内部镂空结构，且所述立柱内部设置有第三加强筋板。

可选地，所所述竖向进给架、所述立柱和所述刀具进给板件均为浇铸成型。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

通过将机床底座和立柱均设置为长方形箱体结构，不仅能够降低重量，而且能够提高稳定性和减震性，且伸出部在旋转工作台旋转方向的上游侧设置第一加强筋板，在下游侧设置刀具进给板件，也就是使得伸出部的受力侧设置第一加强筋板，提增强结构强度，提高刀具在加工时的稳定性。此外，在两个竖向导轨的排列方向上，两个竖向导轨到伸出部的距离不同，从而机床底座和立柱的震动通过两个竖向导轨传递到连接部，再传递到伸出部上时会出现大小不同的两种震动，当这两种大小不同的震动传递至刀具进给板件上时则难以产生共振，从而能够减少刀具的震动，避免出现震刀纹，提高加工质量。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的数控机床的结构示意图；

图2为本公开实施例所述的竖向进给架的结构示意图；

图3为本公开实施例所述的竖向进给架的侧视示意图。

其中，1、机床底座；101、凹槽；11、第二水平导轨；12、地脚；

2、旋转工作台；

3、立柱；31、竖向导轨；

4、竖向进给架；41、连接部；411、导向竖滑槽；42、伸出部；420、减震孔；421、第一加强筋板；422、第二加强筋板；423、连接筋板；424、第一水平导轨；

5、刀具进给板件；51、刀具；

6、数控系统；

7、第一驱动组件；71、第一驱动电机；72、第一驱动丝杠；

8、第二驱动组件；81、第二驱动电机；82、第二驱动丝杠；

9、第三驱动组件；91、第三驱动电机；92、第三驱动丝杠；

10、待加工工件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图3所示，本公开实施例提供一种容器管箱水纹线加工装置，该容器管箱水纹线加工装置包括数控系统6、机床底座1和刀具51。其中，机床底座1设置为长方形箱体结构并包括水平顶面，水平顶面前端设置有待加工工件承载单元，水平顶面后端设置有加工单元及数控系统6。待加工工件承载单元包括旋转工作台2，数控系统6可控制旋转工作台2的加工旋转方向。加工单元包括立柱3，立柱3设置为高度方向为竖直方向的长方形箱体结构，立柱3的前侧设置有竖向进给架4，竖向进给架4包括相连接的连接部41和伸出部42。

立柱3上设置有两个相平行且均沿竖直方向延伸的竖向导轨31，连接部41滑动设置于竖向导轨31上，且在两个竖向导轨31的排列方向上，两个竖向导轨31与伸出部42之间的距离不同。伸出部42在旋转工作台2旋转方向上的下游侧设置有刀具进给板件5，伸出部42在旋转工作台2旋转方向上的上游侧设置有第一加强筋板421。刀具51设置于刀具进给板件5上。

可理解地，上述竖向进给架4的连接部41可通过两个竖向导轨31在立柱3上进行滑动，进而带动刀具进给板件5上的刀具51在竖直方向上调整位置。通过将机床底座1和立柱3均设置为长方形箱体结构，不仅能够降低重量，而且能够提高稳定性和减震性，且伸出部42在旋转工作台2旋转方向的上游侧设置第一加强筋板421，在下游侧设置刀具进给板件5，也就是使得伸出部42的受力侧设置第一加强筋板421，增强结构强度，提高刀具51在加工时的稳定性。此外，在两个竖向导轨31的排列方向上，两个竖向导轨31到伸出部42的距离不同，从而机床底座1和立柱3的震动通过两个竖向导轨31传递到连接部41，再传递到伸出部42上时会出现大小不同的两种震动，当这两种大小不同的震动传递至刀具进给板件5上时则难以产生共振，从而能够减少刀具51的震动，避免出现震刀纹，提高加工质量。

也就是说，该容器管箱水纹线加工装置，一方面通过立柱3和机床底座1的长方形箱体结构设置以及第一加强筋板421的设置，提高该容器管箱水纹线加工装置的整体刚度和强度，减少振动频率和振幅，另一方面通过偏心设计，也就是立柱3和机床底座1的震动通过两个竖向导轨31传递至刀具进给板件5上的距离不同，进而使得两种震动大小不同，避免在刀具进给板件5上产生共振，降低刀具51所受到的震动，从而提高刀具51在加工时的稳定性，避免出现震刀纹，提高加工质量。

此外，将旋转工作台2和立柱3均设置在同一机床底座1上，能够提高待加工工件10和刀具51运动的底层基础的精度，相比旋转工作台2和立柱3设置在两个不同的机床底座上，不仅能够保证旋转工作台2和立柱3震动的一致性，提高刀具51和待加工工件10的相对稳定性，而且能够对该容器管箱水纹线加工装置进行合理布局，减小体积，避免占用较多空间。

需要说明的是，上述伸出部42在旋转工作台2旋转方向的上游侧和下游侧相对设置。比如，旋转工作台2顺时针转动，则伸出部42的下游侧位于旋转工作台2旋转方向上的后侧，伸出部42的上游侧则位于旋转工作台2旋转方向上的前侧。

参照图1，上述机床底座1的底部设置有地脚12，地脚12用于支撑机床底座1，且地脚12能够用于调整机床底座1的高度。

示例性地，在一种具体地实现方式中，参照图1，上述机床底座1上设置有一侧开口的凹槽101，开口朝向机床底座1的外侧，上述地脚12的螺杆由机床底座1的下方伸入至凹槽101内，且螺杆与机床底座1螺纹连接。当需要调整地脚时，可通过凹槽101的开口旋拧螺杆，便于操作。

具体地，参照图1，上述地脚12设置有六个，其中四个地脚分别设置在机床底座1的四个顶角处，在机床底座1长度方向上，相邻两个位于机床底座1顶角处的地脚12之间设置有一地脚12。

参照图1，在一些实施例中，旋转工作台2用于带动待加工工件10转动，经过刀具51的刀尖且垂直于待加工工件10的旋转中心轴线的直线沿待加工工件10的径向延伸。

可理解地，待加工工件10具有回转圆心，经过待加工工件10的回转圆心的理论纵向引线与经过刀具51的刀尖的理论纵向引线共在的纵向截面沿待加工工件10的回转圆的径向延伸，也就是说刀具51的刀尖在待加工工件10的回转圆心的纵向引线上，从而无论刀具51何时进给能够确保最优异的车削角度，不产生扛刀。

参照图1和图2，伸出部42在旋转工作台2旋转方向上的下游侧设置有水平延伸的第一水平导轨424，刀具进给板件5滑动设置于第一水平导轨424上。

通过设置第一水平导轨424，刀具进给板件5滑动设置于第一水平导轨424上，能够通过第一水平导轨424对刀具进给板件5的滑动进行导向和限位，从而保证刀具进给板件5沿第一水平导轨424移动，进一步保证了刀具51进给时的稳定性。

示例性地，参照图1和图2，上述第一水平导轨424设置有两个，刀具进给板件5滑动设置于两个第一水平导轨424上。

参照图1和图2，上述连接部41上设置有两个导向竖滑槽411，两个导向竖滑槽411分别与两个竖向导轨31相配合，实现连接部41在立柱3上的移动。

进一步地，上述伸出部42和第一加强筋板421上均开设有减震孔420。通过在伸出部42和第一加强筋板421上开设有减震孔420，立柱3和机床底座1通过竖向导轨31传递至竖向进给架4上的震动，通过减震孔420进行消散，从而可提高对震动的衰减效果，进一步避免刀具51的震动。

进一步地，参照图2，上述第一加强筋板421上开设的减震孔420的面积大于伸出部42上开设的减震孔420的面积。并且伸出部42上的减震孔420分为两种，分别是第一减震孔和第二减震孔，其中，第一减震孔的面积大于第二减震孔的面积。

示例性地，在一种具体地实现方式中，参照图2，第一加强筋板421和伸出部42上的减震孔420均为圆形孔。

示例性地，在一种具体地实现方式中，参照图2，上述第一减震孔设置有两排，第二减震孔设置有两排，并且在竖直方向上，两排第二减震孔均位于两排第一减震孔之间。每排第一减震孔包括多个第一减震孔，且多个第一减震孔沿第一水平导轨424的延伸方向间隔排布。每排第二减震孔包括多个第二减震孔，且多个第二减震孔沿第一水平导轨424的延伸方向间隔排布，并且相邻两个第二减震孔在竖直方向上错位设置。

具体地，每排第一减震孔包括七个第一减震孔，而每排第二减震孔包括六个第二减震孔。

需要说明的是，上述减震孔420的数量和大小的设置均根据实际需要进行选择，以实现对震动的衰减，同时不影响竖向进给架4整体的结构强度和刚度。

示例性地，参照图2和图3，上述伸出部42为板状结构。

参照图2和图3，伸出部42在旋转工作台2旋转方向上的上游侧还设置有第二加强筋板422，第二加强筋板422连接于第一加强筋板421。通过设置第二加强筋板422，能够进一步提高竖向进给架4在受力侧的结构强度和刚度，有利于进一步提高刀具51的稳定性。

进一步地，第一加强筋板421设置有至少两个，至少两个第一加强筋板421在竖直方向上间隔排布，任意相邻的两个第一加强筋板421之间设置有第二加强筋板422。通过设置至少两个第一加强筋板421，且任意相邻的两个第一加强筋板421之间设置有第二加强筋板422，能够进一步提高竖向进给架4的结构强度和刚度。

示例性地，参照图2和图3，上述第一加强筋板421设置有两个，第二加强筋板422呈M形，且位于两个第一加强筋板421之间。或者第二加强筋板422还可根据实际需要设置为其他结构样式，比如波浪形、X形等。

进一步地，上述竖向进给架4还包括连接筋板423，伸出部42一端连接于连接部41，另一端连接于连接筋板423，连接筋板423连接于第一加强筋板421。

通过设置连接筋板423，连接筋板423连接于第一加强筋板421，能够进一步增强竖向进给架4的结构强度和刚度，提高刀具的稳定性。

可选地，上述构成竖向进给架4的连接部41和伸出部42一体加工成型，不仅能够减少零部件的数量和降低组装难度，还能够提高竖向进给架4的整体结构强度。

参照图1，机床底座1的水平顶面上设置有第二水平导轨11，立柱3滑动设置于第二水平导轨11上，旋转工作台2位于第二水平导轨11延伸方向上的一侧。其中，第二水平导轨11平行于第一水平导轨424。

可理解地，立柱3上设置有与第二水平导轨11配合的导向滑槽，通过第二水平导轨11和立柱3上的导向滑槽的配合对立柱3的移动方向进行限位，使得立柱3始终沿第二水平导轨11的延伸方向移动。此外，第二水平导轨11平行于第一水平导轨424，从而能够通过调整立柱3在第二水平导轨11上的位置对刀具51的位置进行粗调，而通过调整刀具进给板件5在第一水平导轨424上的位置对刀具51的位置进行细调，以提高对刀具51位置调整的准确性。

示例性地，在一种具体地实现方式中，参照图1，上述第二水平导轨11设置有两个，对应地，立柱3上设置有两个导向滑槽，立柱3滑动设置于两个第二水平导轨11上，有利于提高立柱3相对机床底座1移动时的稳定性。

参照图1，在一些实施例中，上述立柱3为内部镂空结构，且立柱3内部设置有第三加强筋板。如此设置，在保证立柱3的结构强度和刚度的同时，且能够降低立柱3的重量。有利于提高竖向进给架4的稳定性，进而提高刀具51的稳定性。

具体地，上述立柱3为长方形箱体结构，长方形箱体结构具有内腔，内腔内具有第三加强筋板，上述竖向导轨31设置于立柱3靠近旋转工作台2的一侧。

参照图1，在一些实施例中，上述竖向进给架4、立柱3和刀具进给板件5均为浇铸成型。如此能够在保证精度的同时保证结构的稳定性，也就是刚度和强度，从而为刀具51提供稳定的设备基础，进而提高刀具51在对待加工工件10进行加工时的稳定性。

示例性地，在一种具体地实现方式中，竖向进给架4、立柱3和刀具进给板件5的材质均为铸铁或球铁。

参照图1，数控系统6设置于立柱3背离旋转工作台2的一侧。

也就是说，数控系统6和竖向导轨31分别设置在立柱3于第二水平导轨11延伸方向的两侧，立柱3能够对数控系统6进行遮挡保护，不仅能够避免切屑和/或切削液飞溅至数控系统6，而且能够对数控机床进行合理布局，能够减少数控机床的整体体积。

参照图1，在一些实施例中，上述数控机床还包括第一驱动组件7，第一驱动组件7包括第一驱动电机71和第一驱动丝杠72，第一驱动电机71设置于机床底座1上，且电连接于数控系统6。第一驱动丝杠72沿第二水平导轨11的延伸方向延伸，第一驱动丝杠72连接于第一驱动电机71的输出轴，且转动设置于机床底座1上。第一驱动丝杠72与立柱3螺纹配合，通过第一驱动电机71带动第一驱动丝杠72转动，进而带动立柱3在第二水平导轨11上移动。

需要说明的是，上述第一驱动丝杠72位于两个第二水平导轨11之间，且在由一个第二水平导轨11指向另一第二水平导轨11的方向上，第一驱动丝杠72位于立柱3的中间位置，有利于立柱3受力的均匀分布，提高对立柱3驱动的稳定性。

参照图1，在一些实施例中，上述数控机床还包括第二驱动组件8，第二驱动组件8包括第二驱动电机81和第二驱动丝杠82，第二驱动电机81设置于立柱3上，第二驱动丝杠82沿竖向导轨31的延伸方向延伸，第二驱动丝杠82连接于第二驱动电机81的输出轴，且转动设置于立柱3上。第二驱动丝杠82与竖向进给架4螺纹配合，通过第二驱动电机81带动第二驱动丝杠82转动，进而带动竖向进给架4在竖向导轨31上移动。

需要说明的时，上述第二驱动丝杠82位于两个导向竖滑槽411之间，且在由一个导向竖滑槽411指向另一个导向竖滑槽411的方向上，第二驱动丝杠82到两个导向竖滑槽411的距离相同，有利于竖向进给架4受力的均匀分布，提高对竖向进给架4驱动的稳定性。

参照图1，在一些实施例中，上述数控机床还包括第三驱动组件9，第三驱动组件9包括第三驱动电机91和第三驱动丝杠92，第三驱动电机91设置于竖向进给架4的伸出部42上，第三驱动丝杠92沿第一水平导轨424的延伸方向延伸，第三驱动丝杠92连接于第三驱动电机91的输出轴，且转动设置于伸出部42上。第三驱动丝杠92与刀具进给板件5螺纹配合，通过第三驱动电机91带动第三驱动丝杠92转动，进而带动刀具进给板件5在第一水平导轨424上移动。

需要说明的是，上述第三驱动丝杠92位于两个第一水平导轨424之间，且在由一个第一水平导轨424指向另一第一水平导轨424的方向上，第三驱动丝杠92位于刀具进给板件5的中间位置，有利于刀具进给板件5的受力的均匀分布，有提高对刀具进给板件5驱动的稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种容器管箱水纹线加工装置，包括数控系统（6）、机床底座（1）和刀具（51），其特征在于，所述机床底座（1）设置为长方形箱体结构并包括水平顶面，所述水平顶面前端设置有待加工工件承载单元，所述水平顶面后端设置有加工单元及所述数控系统（6）；

所述待加工工件承载单元包括旋转工作台（2），所述数控系统（6）可控制所述旋转工作台（2）的加工旋转方向；

所述加工单元包括立柱（3），所述立柱（3）设置为高度方向为竖直方向的长方形箱体结构，所述立柱（3）前侧设置有竖向进给架（4），所述竖向进给架（4）包括相连接的连接部（41）和伸出部（42）；

所述立柱（3）上设置有两个相平行且均沿竖直方向延伸的竖向导轨（31），所述连接部（41）滑动设置于所述竖向导轨（31）上，且在两个所述竖向导轨（31）的排列方向上，两个所述竖向导轨（31）与所述伸出部（42）之间的距离不同；所述伸出部（42）在所述旋转工作台（2）旋转方向上的下游侧设置有刀具进给板件（5），所述伸出部（42）在所述旋转工作台（2）旋转方向上的上游侧设置有第一加强筋板（421）；

所述刀具（51）设置于所述刀具进给板件（5）上。

2.根据权利要求1所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述伸出部（42）和所述第一加强筋板（421）上均开设有减震孔（420）。

3.根据权利要求1所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述伸出部（42）在所述旋转工作台（2）旋转方向上的上游侧还设置有第二加强筋板（422），所述第二加强筋板（422）连接于所述第一加强筋板（421）。

4.根据权利要求3所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述第一加强筋板（421）设置有至少两个，至少两个所述第一加强筋板（421）在竖直方向上间隔排布，任意相邻的两个所述第一加强筋板（421）之间设置有所述第二加强筋板（422）。

5.根据权利要求3所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述竖向进给架（4）还包括连接筋板（423），所述伸出部（42）一端连接于所述连接部（41），另一端连接于所述连接筋板（423），所述连接筋板（423）连接于所述第一加强筋板（421）。

6.根据权利要求1所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述旋转工作台（2）用于带动待加工工件（10）转动，经过所述刀具（51）的刀尖且垂直于待加工工件（10）的旋转中心轴线的直线沿所述待加工工件（10）的径向延伸。

7.根据权利要求1所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述伸出部（42）在所述旋转工作台（2）旋转方向上的下游侧设置有水平延伸的第一水平导轨（424），所述刀具进给板件（5）滑动设置于所述第一水平导轨（424）上。

8.根据权利要求1所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述水平顶面上设置有第二水平导轨（11），所述立柱（3）滑动设置于所述第二水平导轨（11）上，所述旋转工作台（2）位于所述第二水平导轨（11）延伸方向上的一侧。

9.根据权利要求1所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述立柱（3）为内部镂空结构，且所述立柱（3）内部设置有第三加强筋板。

10.根据权利要求1所述的容器管箱水纹线加工装置，其特征在于，所述竖向进给架（4）、所述立柱（3）和所述刀具进给板件（5）均为浇铸成型。