CN208408142U - 一种数控渐进内螺纹管成形装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的数控渐进内螺纹管成形装置，包括数控机床的电主轴箱体，电主轴箱体一侧连接有定心卡盘，定心卡盘一侧固定有卡爪，卡爪内固定有管件试样，管件试样内设置有滚挤成形工具轮，滚挤成形工具轮一端连接有驱动装置，电主轴箱体连接有数控机床的数控装置，管件试样下方固定有托轮，托轮固定于数控机床的车身上，本实用新型解决了目前铣削加工形成的内螺纹质量较低的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于管件成形设备技术领域，具体涉及一种数控渐进内螺纹管成形装置。
背景技术
螺纹连接作为最常见的连接形式，用途多且使用频繁，螺纹的性能优劣直接影响到被连接零部件的使用寿命和使用安全，工程中部分工艺管道需要采用管道内螺纹连接，而目前管件内螺纹的加工方式为铣削加工，属于材料去除加工方式，存在螺纹加工质量低的问题。因此，需要一种能够提高管件内螺纹质量的设备，以提高管件内螺纹的质量，提升管件内螺纹连接的可靠性并延长零部件使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种数控渐进内螺纹管成形装置，解决了目前铣削加工形成的内螺纹质量较低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种数控渐进内螺纹管成形装置，包括数控机床的电主轴箱体，电主轴箱体一侧连接有定心卡盘，定心卡盘一侧固定有卡爪，卡爪内固定有管件试样，管件试样内设置有滚挤成形工具轮，滚挤成形工具轮一端连接有驱动装置，电主轴箱体连接有数控机床的数控装置，管件试样下方固定有托轮，托轮固定于数控机床的车身上。
本实用新型的特点还在于，
电主轴箱体内设置有电连接的电机和电机控制器，定心卡盘与电机连接，数控装置与电机控制器连接。
驱动装置包括直线电机，直线电机一端通过联轴器与滚挤成形工具轮水平连接，直线电机下方连接有电机移动平台，电机移动平台下方活动连接于机床刀架上，电主轴箱体下方水平连接有床身丝杠，机床刀架活动固定于床身丝杠上，床身丝杠与电主轴箱体内的电机连接。
滚挤成形工具轮包括三组滚挤轮，三组滚挤轮的两侧分别设置有固定角架，三组滚挤轮通过滚挤轮芯轴活动固定于两个固定角架之间。
两个固定角架之间通过驱动轴活动连接，驱动轴一端通过联轴器与直线电机连接。
滚挤轮芯轴通过轴承固定于固定角架上。
每个固定角架上均开设有呈长方形结构的滑槽，滚挤轮芯轴两端分别固定于滑槽内。
滚挤轮芯轴的直径不大于滑槽的长度。
管件试样靠近定心卡盘的一端沿径向固定有芯模，且管件试样与芯模采用过盈配合。
本实用新型的有益效果是，
本实用新型一种数控渐进内螺纹管成形装置，将传统的内螺纹铣削加工转变为等材加工，不会产生切屑，实现绿色低碳制造，并且成形过程数控装置控制滚挤成形工具轮进给成形加工，按照算式计算得到不同导程角的轴向进给速度，然后输入到数控装置中控制成形工具轮增量滚挤成形管内螺纹，成形过程为增量成形，每次径向滚挤成形进给量小、成形力较小、成形完成后回弹变形小，能够获得较好的加工表面质量及优越的力学及机械性能的管件内螺纹，另外，通过调整滚挤成形工具轮三组滚挤轮芯轴外径位置，实现调整滚挤成形工具轮外径大小，满足成形不同螺纹内径管件的要求。
附图说明
图1为本实用新型一种数控渐进内螺纹管成形装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型一种数控渐进内螺纹管成形装置中滚挤成形工具轮的主视图；
图3为本实用新型一种数控渐进内螺纹管成形装置中滚挤成形工具轮的侧视图。
图中，1.电主轴箱体，2.定心卡盘，3.卡爪，4.管件试样，5.滚挤成形工具轮，6.数控装置，7.直线电机，8.联轴器，9.电机移动平台，10.机床刀架，11.滚挤轮，12.固定角架，13.滚挤轮芯轴，14.驱动轴，15.滑槽，16.托轮，17.车身，18.芯模，19.丝杠。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种数控渐进内螺纹管成形装置，如图1所示，包括数控机床的电主轴箱体1，电主轴箱体1一侧连接有定心卡盘2，定心卡盘2一侧固定有卡爪3，卡爪3内固定有管件试样4，该管件试样4为厚壁筒形金属坯料，厚壁筒形金属坯料依靠定心卡盘2和卡爪3径向卡紧力进行固定，保证厚壁筒形金属坯料不产生轴向移动，管件试样4内设置有滚挤成形工具轮5，滚挤成形工具轮5一端连接有驱动装置，电主轴箱体1连接有数控机床的数控装置6。
滚挤成形工具轮5采用合金工具钢材料，经过热处理工艺进行材料调质，保证滚挤成形工具轮5的强度和硬度。
电主轴箱体1内设置有电连接的电机和电机控制器，定心卡盘2与电机连接，驱动定心卡盘2旋转，数控装置6与电机控制器连接，数控装置6控制电主轴箱体1内的电机控制器实现不同转速输出，驱动定心卡盘2按规定的转速旋转。
驱动装置包括直线电机7，直线电机7一端通过联轴器8与滚挤成形工具轮5水平连接，联轴器8用来将直线电机7和滚挤成形工具轮5牢固连接一同旋转，联轴器8选用双膜片联轴器，型号为GL-44X55mm；直线电机7下方连接有电机移动平台9，电机移动平台9下方连接于机床刀架10上，电主轴箱体1下方水平连接有床身丝杠19，机床刀架10活动固定于床身丝杠19上，床身丝杠19与电主轴箱体1内的电机连接。
数控装置6选用FANUC Series 0i Mate-TD系列，预先计算得到不同导程角时的轴向进给速度，并将该轴向进给速度输入到数控装置6，该数控装置6通过控制电主轴箱体1内的电机控制器来驱动床身丝杠19转动，带动机床刀架10以该轴向进给速度X向移动，从而驱动滚挤成形工具轮5沿管件试样4轴向运动，实现成形不同螺纹升角的内螺纹；直线电机7选用额定功率30KW～200KW，型号为5IK90A-CF的永磁同步电机，其与电机移动平台9通过螺钉固定，保证成形加工过程中直线电机7相对电机移动平台9不发生相对滑动；直线电机7沿Y向移动从而驱动滚挤成形工具轮5沿管件试样4的径向运动，使得滚挤成形工具轮5沿坯料的径向逐次施加载荷后按照轴向螺旋线成形轨迹滚挤管内壁。
如图2所示，滚挤成形工具轮5包括三组滚挤轮11，三组滚挤轮11的两侧分别设置有正三角形结构的固定角架12，三组滚挤轮11通过滚挤轮芯轴13均匀活动固定于两个固定角架12之间，滚挤轮芯轴13通过轴承固定于固定角架12上，保证三组滚挤轮11的自转功能，且相邻两组滚挤轮11之间呈120度，进一步提高了滚挤成形内螺纹的质量，两个固定角架12之间通过驱动轴14活动连接，如图3所示，驱动轴14一端通过联轴器8与直线电机7连接，驱动固定角架12旋转运动。
三组滚挤轮11采用合金工具钢材料，并进行调质处理，保证三组滚挤轮11的刚度和强度，滚挤轮芯轴13采用45号钢材料保证成形过程中满足刚度及强度要求的同时还具有一定的韧性；驱动轴14选用中碳钢，其强度、刚度及韧性都能够满足成形工作需求；固定角架12选用45号钢材料进行加工制造，保证满足滚挤轮芯轴13和驱动轴14强度和刚度设计要求，以及成形过程顺利平稳进行和可连续长时间工作工况。
如图2所示，每个固定角架12上均开设有呈长方形结构的滑槽15，滚挤轮芯轴13两端分别固定于滑槽15内，保证滚挤轮芯轴13紧固，滚挤轮芯轴13的直径不大于滑槽15的长度，滚挤轮芯轴13通过安装于滑槽15的不同位置实现滚挤成形工具轮5的外径变化，保证成形得到不同螺纹内径的管件。
如图1所示，管件试样4下方固定有托轮16，托轮16固定于数控机床的车身17上，托轮16的设置保证了管件试样4成形过程只有旋转运动，而不发生径向偏移；托轮16采用45号钢进行加工制造，托轮16外面附着尼龙材料，降低磨损。
如图1所示，管件试样4靠近定心卡盘2的一端沿径向固定有芯模18，且管件试样4与芯模18采用过盈配合，保证卡爪3夹紧过程中芯模18不发生滑移，亦能防止管件试样4夹紧时产生变形。
本实用新型一种数控渐进内螺纹管成形装置，将传统的内螺纹铣削加工转变为等材加工，不会产生切屑，并且成形过程数控装置控制滚挤成形工具轮进给成形加工，按照算式计算得到不同导程角的轴向进给速度，然后输入到数控装置中控制成形工具轮增量滚挤成形管内螺纹，成形过程为增量成形，每次径向滚挤成形进给量小、成形力较小、成形完成后回弹变形小，能够获得较好的加工表面质量及优越的力学及机械性能的管件内螺纹。
Claims (9)
1.一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，包括数控机床的电主轴箱体(1)，所述电主轴箱体(1)一侧连接有定心卡盘(2)，所述定心卡盘(2)一侧固定有卡爪(3)，所述卡爪(3)内固定有管件试样(4)，所述管件试样(4)内设置有滚挤成形工具轮(5)，所述滚挤成形工具轮(5)一端连接有驱动装置，所述电主轴箱体(1)连接有数控机床的数控装置(6)，所述管件试样(4)下方固定有托轮(16)，所述托轮(16)固定于数控机床的车身(17)上。
2.如权利要求1所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，所述电主轴箱体(1)内设置有电连接的电机和电机控制器，所述定心卡盘(2)与电机连接，所述数控装置(6)与电机控制器连接。
3.如权利要求1所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，所述驱动装置包括直线电机(7)，所述直线电机(7)一端通过联轴器(8)与滚挤成形工具轮(5)水平连接，所述直线电机(7)下方连接有电机移动平台(9)，所述电机移动平台(9)下方活动连接于机床刀架(10)上，所述电主轴箱体(1)下方水平连接有床身丝杠(19)，所述机床刀架(10)活动固定于床身丝杠(19)上，所述床身丝杠(19)与电主轴箱体(1)内的电机连接。
4.如权利要求1所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，所述滚挤成形工具轮(5)包括三组滚挤轮(11)，三组所述滚挤轮(11)的两侧分别设置有固定角架(12)，三组所述滚挤轮(11)通过滚挤轮芯轴(13)活动固定于两个固定角架(12)之间。
5.如权利要求4所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，两个所述固定角架(12)之间通过驱动轴(14)活动连接，所述驱动轴(14)一端通过联轴器(8)与直线电机(7)连接。
6.如权利要求4所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，所述滚挤轮芯轴(13)通过轴承固定于固定角架(12)上。
7.如权利要求4所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，每个所述固定角架(12)上均开设有呈长方形结构的滑槽(15)，所述滚挤轮芯轴(13)两端分别固定于滑槽(15)内。
8.如权利要求7所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，所述滚挤轮芯轴(13)的直径不大于滑槽(15)的长度。
9.如权利要求1所述的一种数控渐进内螺纹管成形装置，其特征在于，所述管件试样(4)靠近定心卡盘(2)的一端沿径向固定有芯模(18)，且管件试样(4)与芯模(18)采用过盈配合。
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2018
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