CN205393686U - 一种高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，该高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备包括：空心轴，能够绕轴线转动；刀具组件，设置于空心轴的一端并能够随空心轴一起转动，该刀具组件含有至少一个用于剥皮的刀片；刀具调整机构，包括卡盘和蜗轮蜗杆驱动组件，该刀具组件与卡盘的一端连接，卡盘能够沿空心轴的轴向移动并带动刀片沿空心轴的径向移动，该蜗轮蜗杆驱动组件能够驱动卡盘沿空心轴的轴向移动。本实用新型的有益效果是，通过卡盘和蜗轮蜗杆驱动组件带动切削刀盘沿空心轴的径向移动，能够保证刀片的移动精度，从而使被剥皮加工的棒、线、管材具有较高的成品精度和表面光洁度。
Description
技术领域
本实用新型涉及剥皮加工设备领域，具体是一种高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备。
背景技术
由于世界产业结构的调整，以及中国市场对金属加工质量要求的不断提高。现代加工业和制造业正向少切削方向发张，这种发展趋势对原料的性能和尺寸提出了越来越高的要求。银亮材正是在这种形势下应用而生，他是指热轧棒线材经过剥皮、矫直、抛光等工序或部分工序的处理，从而形成高精度、表面无缺陷(表面裂纹和脱碳层)的光亮的棒线材。其表面光洁度和尺寸精度能够满足用户较高的使用要求。钢种主要是弹簧钢、合金钢、轴承钢、不锈钢、阀门钢、齿轮钢、工具钢和高温合金钢、优质碳素结构钢等品种。
银亮材其用途大致如下：用于冷成型加工的原料，如轴、活塞杆、轴承、车削加工件、汽车弹簧、钢管生产中的顶杆及各种机械轴。银亮材在汽车、火车、摩托车、核工业、航空等行业的制造领域应用非常普遍，用于生产紧固件、齿轮、弹簧及各种杆类轴类。银亮材和普通热轧材相比，可节省材料10～30％，尤其对生产加工制造业来说，可提高功效2～4倍，零件生产成本可降低25％，优势非常明显。
我国的银亮材等深加工棒线材的产量很小，加工能力严重不足，且部分抵档次的剥皮机生产出的银亮材精度较低且质量不稳定、表面缺陷多、综合成材率较低。
实用新型内容
为了克服现有的剥皮加工设备精度较低的不足，本实用新型提供了一种高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，以达到提高剥皮加工精度的目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，该高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备包括：空心轴，能够绕轴线转动；刀具组件，设置于空心轴的一端并能够随空心轴一起转动，该刀具组件含有至少一个用于剥皮的刀片；刀具调整机构，包括卡盘和蜗轮蜗杆驱动组件，该刀具组件与卡盘的一端连接，卡盘能够沿空心轴的轴向移动并带动刀片沿空心轴的径向移动，该蜗轮蜗杆驱动组件能够驱动卡盘沿空心轴的轴向移动。
进一步地，该刀具组件还包括刀盘和至少一个组合刀架，刀盘固定于空心轴的一端，刀盘设置有用于安装组合刀架的刀架滑动槽，组合刀架插接于该刀架滑动槽，组合刀架仅能够沿空心轴的径向滑动，刀片固定于组合刀架的一端，组合刀架的另一端与卡盘的一端连接。
进一步地，卡盘呈筒状，卡盘套设于空心轴的一端外，卡盘的一端设有相对于空心轴的轴线倾斜的斜滑槽，组合刀架的另一端设置有外凸的卡接部，卡接部匹配的插接于该斜滑槽，当卡盘沿空心轴的轴向移动时，卡接部沿该斜滑槽滑动并使组合刀架和刀片同时沿空心轴的径向移动。
进一步地，卡盘的一端设置有与组合刀架一一对应的指状卡头，组合刀架位于指状卡头和空心轴的轴线之间，该指状卡头的内表面为锥状斜面，沿卡盘的周向指状卡头的一侧固定有刀架导向板，刀架导向板朝向指状卡头的一侧设置有导向凸台，导向凸台与该指状卡头的内表面之间间隔设置并形成了该斜滑槽。
进一步地，该刀具组件还包括卡盘销轴，卡盘销轴一端与刀盘固定，卡盘销轴的另一端与刀架导向板的侧壁卡接，卡盘销轴与组合刀架能够加持固定刀架导向板，并使卡盘和该刀具组件同步转动。
进一步地，该蜗轮蜗杆驱动组件包括蜗轮和蜗杆，蜗轮套设于空心轴外，该蜗轮蜗杆驱动组件通过轴向传动组件驱动卡盘沿空心轴的轴向移动，该轴向传动组件包括调整环，该调整环套设于蜗轮和空心轴之间，该调整环能够沿空心轴的轴向移动，调整环的一端与卡盘连接，调整环的外表面与蜗轮的内表面通过螺纹连接。
进一步地，卡盘的另一端包括小径部，小径部套设在空心轴的一端外，调整环的一端通过卡盘轴承与卡盘的小径部连接，卡盘轴承的内圈与小径部固定连接，卡盘轴承的外圈与调整环的一端固定连接，蜗杆能够驱动蜗轮转动并使调整环沿空心轴的轴线方向移动。
进一步地，高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备还包括机架和蜗轮壳体，蜗轮壳体套设于调整环外，蜗轮和蜗杆均设置在蜗轮壳体内，蜗轮壳体与机架固定连接。
进一步地，高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备还前端轴承座和后端轴承座，前端轴承座和后端轴承座均固定在机架上，前端轴承座内设置有用于支撑空心轴的前端轴承，后端轴承座内设置有用于支撑空心轴的后端轴承。
进一步地，前端轴承座的外周面上设置有滑动键，调整环的另一端的内壁上设置有与滑动键配合的滑动槽，调整环与前端轴承座插接。
本实用新型的有益效果是，通过卡盘和蜗轮蜗杆驱动组件带动切削刀盘沿空心轴的径向移动，能够保证刀片的移动精度，从而使被剥皮加工的棒、线、管材具有较高的成品精度和表面光洁度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为图1中沿B-B方向的剖视图；
图3为本实用新型实施例中导向板的主视结构示意图；
图4为本实用新型实施例中导向板的左视结构示意图。
图中附图标记：1、机架；2、前端轴承座；3、蜗轮壳体；4、蜗杆；5、蜗轮；6、调整环；7、卡盘；71、小径部；72、指状卡头；8、紧固环盖；9、组合刀架；91、卡接部；10、刀盘；11、刀片；12、卡盘轴承；13、轴承外挡圈；14、轴承内挡圈；15、滑动键；16、后端轴承座；17、后端轴承；18、空心轴；19、驱动带轮；20、前端轴承；21、刀架导向板；211、导向凸台；212、外侧边；213、内侧边；22、卡盘销轴。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，该高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备包括空心轴18、刀具组件和刀具调整机构。空心轴18能够绕轴线转动。刀具组件设置于空心轴18的一端并能够随空心轴18一起转动，该刀具组件含有至少一个用于剥皮的刀片11。刀具调整机构包括卡盘7和蜗轮蜗杆驱动组件，该刀具组件与卡盘7的一端连接，卡盘7能够沿空心轴18的轴向移动并带动刀片11沿空心轴18的径向移动，该蜗轮蜗杆驱动组件能够驱动卡盘7沿空心轴18的轴向移动。
通过卡盘7和蜗轮蜗杆驱动组件带动切削刀盘11沿空心轴18的径向移动，能够保证刀片11的移动精度，从而使被剥皮加工的棒材、线材或管材具有较高的成品精度和表面光洁度。
本实用新型实施例根据不同被加工材料的直径，可以通过道具调整机构来调整道具组件的径向位置，从而根据不同工作需要选取不同切削位置，达到高效高精度切削的目的。
优选地，上述蜗轮蜗杆驱动组件可以手工控制也可以选用自动化控制。在自动化控制时，上述蜗轮蜗杆驱动组件能够根据输入指令自动进给或者后退，从而调整刀具组件的径向位置。
如图1所示，该刀具组件还包括刀盘10和至少一个组合刀架9。刀盘10固定于空心轴18的一端，刀盘10设置有用于安装组合刀架9的刀架滑动槽。组合刀架9插接于该刀架滑动槽中，组合刀架9仅能够沿空心轴18的径向滑动。刀片11固定于组合刀架9的一端，组合刀架9的另一端与卡盘7的一端连接。
进一步地，卡盘7呈筒状，卡盘7套设于空心轴18的一端外，卡盘7的一端设有相对于空心轴18的轴线倾斜的斜滑槽。组合刀架9的另一端设置有外凸的卡接部91，卡接部91匹配的插接于该斜滑槽内，当卡盘7沿空心轴18的轴向移动时，卡接部91沿该斜滑槽滑动并使组合刀架9和刀片11同时沿空心轴18的径向移动。
设置该斜滑槽和卡接部91，能够保证在卡盘7沿空心轴18的轴向移动时，上述组合刀架9和刀片11一起沿空心轴18的径向移动，同时上述斜滑槽能够使组合刀架9以及刀片11在未切割状态时不会滑落，具有固定组合刀架9的作用。
如图1和图2所示，卡盘7的一端设置有与组合刀架9一一对应的指状卡头72。组合刀架9位于指状卡头72和空心轴18的轴线之间。该指状卡头72的内表面为锥状斜面。沿卡盘7的周向，指状卡头72的一侧固定有刀架导向板21。刀架导向板21朝向指状卡头72的一侧设置有导向凸台211，导向凸台211与该指状卡头72的内表面之间间隔设置并形成了该斜滑槽。
将指状卡头72的内表面设置成锥状斜面，既确保卡盘7轴向移动时，卡盘7能够推动组合刀架9径向进给移动并调整切削加工精度，还能够给组合刀架9和刀片11提供稳定的切削力，确保径向尺寸的稳定。
如图3和图4所示，导向凸台211包括朝向该组合刀架9的外侧边212和远离该组合刀架9的内侧边213。该外侧边212和该内侧边213平行，并且该外侧边212高于该内侧边213。
本实用新型实施例中，上述组合刀架9的顶面为倾斜面，该倾斜面与该锥状斜面平行，该倾斜面还与该外侧边212平行。采用上述结构，目的是保证在卡盘7轴向移动时上述组合刀架9能够平滑地径向移动，不会发生卡顿或者卡死现象。
上述导向凸台211的上端设置有至少两个安装孔，通过上述至少两个安装孔对应与指状卡头72对应连接能够保证导向凸台211的定位准确，还能确保导向凸台211的安装稳固程度。
本实用新型实施例中的该刀具组件还包括卡盘销轴22。卡盘销轴22的一端与刀盘10固定。卡盘销轴22的另一端与刀架导向板21的侧壁卡接。卡盘销轴22与组合刀架9能够加持固定刀架导向板21并使卡盘7和该刀具组件同步转动。
本实用新型实施例中的卡盘7与空心轴18之间设置有转动间隙，从而能够保证卡盘7的转动流畅。上述指状卡头72为四个，沿周向间隔均布，每个指状卡头72的内侧均对应与一个组合刀架9抵接。卡盘8设置有指状卡头72的一端固定连接有紧固环盖8，该紧固环盖8用于防止卡盘7在切削力的作用下有所变形而影响加工尺寸精度。本实用新型实施例中的进料方向是沿图1中箭头所示的由左向右方向进料，该进料方向与空心轴的轴线平行。
进一步地，该蜗轮蜗杆驱动组件包括蜗轮5和蜗杆4。蜗轮5套设于空心轴18外，该蜗轮蜗杆驱动组件通过轴向传动组件驱动卡盘7沿空心轴18的轴向移动。该轴向传动组件包括调整环6，该调整环6套设于蜗轮5和空心轴18之间，该调整环6能够沿空心轴18的轴向移动，调整环6的一端与卡盘7连接，调整环6的外表面与蜗轮5的内表面通过螺纹连接。
卡盘7的另一端包括小径部71，小径部71套设在空心轴18的一端外，调整环6的一端通过卡盘轴承12与卡盘7的小径部71连接，卡盘轴承12的内圈与小径部71固定连接，卡盘轴承12的外圈与调整环6的一端固定连接，蜗杆4能够驱动蜗轮5转动并使调整环6沿空心轴18的轴线方向移动。
小径部71上设置有轴承内挡圈14，该轴承内挡圈14的一端与小径部71固定连接，该轴承内挡圈14的另一端与卡盘轴承12的内圈卡接。上述调整环6上设置有轴承外挡圈13，该轴承外挡圈13的一端与调整环6固定连接，该轴承外挡圈13的另一端与卡盘轴承12的外圈卡接。
本实用新型实施例中的卡盘轴承12能够承受轴向推力和径向压力，该卡盘轴承12能够保证卡盘7随空心轴18一起转动而调整环6不转动。因此，调整环6与卡盘7之间设置有转动间隙，以保证调整环6与卡盘7不相互干涉。
如图1所示，高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备还包括机架1和蜗轮壳体3，蜗轮壳体3套设于调整环6外。蜗轮5和蜗杆4均设置在蜗轮壳体3内，蜗轮壳体3与机架1固定连接。
进一步地，高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备还包括前端轴承座2和后端轴承座16，前端轴承座2和后端轴承座16均固定在机架1上，前端轴承座2内设置有用于支撑空心轴18的前端轴承20，后端轴承座16内设置有用于支撑空心轴18的后端轴承17。空心轴18通过上述前端轴承座2和后端轴承座16与机架连接。
优选地，为了保证调整环6的轴向移动，本实用新型实施例在前端轴承座2的外周面上设置有滑动键15，调整环6的另一端的内壁上设置有与滑动键15配合的滑动槽，调整环6与前端轴承座2插接配合。
本实用新型实施例中空心轴18上还设置有驱动带轮19，该驱动带轮19位于前端轴承座2和后端轴承座16之间。该驱动带轮19与驱动电机连接，驱动电机通过皮带将旋转动力传送给驱动带轮19并通过驱动带轮19带动空心轴18转动。
应用本实用新型实施例中的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备工作时棒料在喂入夹送装置的夹持下，沿着空心轴18的轴线推进移送，根据需要加工的量调整好的四组组合刀架9及刀片11已经安装于刀盘10上。空心轴18在驱动带轮19的驱动下，带动刀盘10及其四组组合刀架9、刀片11和卡盘7一起旋转。当棒料轴向推送时，旋转的刀片11把棒料的表皮切削而下，实现剥皮加工。
当检测到加工后的棒料直径尺寸偏大或偏小时，可通过蜗杆4蜗轮5进行加工尺寸的精度微调。具体为：
当发现加工后的成品棒料尺寸偏大时，蜗杆4正向转动，驱动蜗轮5正向转动，而由于蜗轮5内侧和调整环6以矩形螺纹相配合连接。调整环6又和固定安装于前端轴承座2上的滑动键15滑动配合连接。所以蜗轮5正向转动就会推动调整环6向设备前部移动，而调整环6则会同步推动卡盘7向设备前端方向移动。而卡盘7向前移动时，则会推动组合刀架9及刀片11沿着刀盘10的刀架滑动槽径向向前移动，从而达到减小棒料加工直径的目的。
当发现加工后的成品棒料尺寸偏小时，蜗杆4反向转动，驱动蜗轮5反向转动，而由于蜗轮5内侧和调整环6以矩形螺纹相配合连接，调整环6又和固定安装于前端轴承座2上的滑动键15滑动配合连接，所以蜗轮5反向转动就会推动调整环6向设备后端方向移动，而调整环6则会同步带动卡盘7向设备后端方向移动。而卡盘7向后端方向移动，则会带动组合刀架9及刀片11沿着刀盘10的刀架滑动槽径向向后移动，从而达到加大棒料的加工直径的目的。
本实用新实施例中的性能参数和现有技术中的剥皮加工设备的性能参数如下表，由表格中数据可见，本实用新型实施例中的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备能够达到高效和高精度加工的目的。
| 本实用新型性能参数 | 现有技术的性能参数 | |
| 直径公差 | ISO h8或者ISOh9 | ISO h12 |
| 走料速度 | Max 40 m/min | Max 15 m/min |
| 材料剥除量(径向) | 0.3mm～5mm | 0.2mm～2.5mm |
| 表面粗糙度 | Ra≤2.0 | Ra≤4.0 |
| 椭圆度 | 公差值的一半 | 基本和公差值的相同 |
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过卡盘和蜗轮蜗杆驱动组件带动切削刀盘沿空心轴的径向移动，能够保证刀片的移动精度，从而使被剥皮加工的棒、线、管材具有较高的成品精度和表面光洁度。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (10)
1.一种高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，该高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备包括：
空心轴(18)，能够绕轴线转动；
刀具组件，设置于空心轴(18)的一端并能够随空心轴(18)一起转动，该刀具组件含有至少一个用于剥皮的刀片(11)；
刀具调整机构，包括卡盘(7)和蜗轮蜗杆驱动组件，该刀具组件与卡盘(7)的一端连接，卡盘(7)能够沿空心轴(18)的轴向移动并带动刀片(11)沿空心轴(18)的径向移动，该蜗轮蜗杆驱动组件能够驱动卡盘(7)沿空心轴(18)的轴向移动。
2.根据权利要求1所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，该刀具组件还包括刀盘(10)和至少一个组合刀架(9)，刀盘(10)固定于空心轴(18)的一端，刀盘(10)设置有用于安装组合刀架(9)的刀架滑动槽，组合刀架(9)插接于该刀架滑动槽，组合刀架(9)仅能够沿空心轴(18)的径向滑动，刀片(11)固定于组合刀架(9)的一端，组合刀架(9)的另一端与卡盘(7)的一端连接。
3.根据权利要求2所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，卡盘(7)呈筒状，卡盘(7)套设于空心轴(18)的一端外，卡盘(7)的一端设有相对于空心轴(18)的轴线倾斜的斜滑槽，组合刀架(9)的另一端设置有外凸的卡接部(91)，卡接部(91)匹配的插接于该斜滑槽，当卡盘(7)沿空心轴(18)的轴向移动时，卡接部(91)沿该斜滑槽滑动并使组合刀架(9)和刀片(11)同时沿空心轴(18)的径向移动。
4.根据权利要求3所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，卡盘(7)的一端设置有与组合刀架(9)一一对应的指状卡头(72)，组合刀架(9)位于指状卡头(72)和空心轴(18)的轴线之间，该指状卡头(72)的内表面为锥状斜面，沿卡盘(7)的周向指状卡头(72)的一侧固定有刀架导向板(21)，刀架导向板(21)朝向指状卡头(72)的一侧设置有导向凸台(211)，导向凸台(211)与该指状卡头(72)的内表面之间间隔设置并形成了该斜滑槽。
5.根据权利要求4所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，该刀具组件还包括卡盘销轴(22)，卡盘销轴(22)一端与刀盘(10)固定，卡盘销轴(22)的另一端与刀架导向板(21)的侧壁卡接，卡盘销轴(22)与组合刀架(9)能够加持固定刀架导向板(21)，并使卡盘(7)和该刀具组件同步转动。
6.根据权利要求1所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，该蜗轮蜗杆驱动组件包括蜗轮(5)和蜗杆(4)，蜗轮(5)套设于空心轴(18)外，该蜗轮蜗杆驱动组件通过轴向传动组件驱动卡盘(7)沿空心轴(18)的轴向移动，该轴向传动组件包括调整环(6)，该调整环(6)套设于蜗轮(5)和空心轴(18)之间，该调整环(6)能够沿空心轴(18)的轴向移动，调整环(6)的一端与卡盘(7)连接，调整环(6)的外表面与蜗轮(5)的内表面通过螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，卡盘(7)的另一端包括小径部(71)，小径部(71)套设在空心轴(18)的一端外，调整环(6)的一端通过卡盘轴承(12)与卡盘(7)的小径部(71)连接，卡盘轴承(12)的内圈与小径部(71)固定连接，卡盘轴承(12)的外圈与调整环(6)的一端固定连接，蜗杆(4)能够驱动蜗轮(5)转动并使调整环(6)沿空心轴(18)的轴线方向移动。
8.根据权利要求6所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，所述高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备还包括机架(1)和蜗轮壳体(3)，蜗轮壳体(3)套设于调整环(6)外，蜗轮(5)和蜗杆(4)均设置在蜗轮壳体(3)内，蜗轮壳体(3)与机架(1)固定连接。
9.根据权利要求8所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，所述高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备还包括前端轴承座(2)和后端轴承座(16)，前端轴承座(2)和后端轴承座(16)均固定在机架(1)上，前端轴承座(2)内设置有用于支撑空心轴(18)的前端轴承(20)，后端轴承座(16)内设置有用于支撑空心轴(18)的后端轴承(17)。
10.根据权利要求9所述的高效高精度的棒、线、管材剥皮加工设备，其特征在于，前端轴承座(2)的外周面上设置有滑动键(15)，调整环(6)的另一端的内壁上设置有与滑动键(15)配合的滑动槽，调整环(6)与前端轴承座(2)插接。
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