CN217193807U - 一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，包括夹具体支承座以及设于其上的夹具体定位块；所述夹具体支承座包括卡盘夹持部件以及与其相连的工件定位部件，所述夹具体定位块设于所述工件定位部件上；所述卡盘夹持部件设置为圆柱体，设于所述工件定位部件的下表面；所述工件定位部件设置为矩形体，其上表面开设有用以放置工件的矩形凹槽，所述矩形凹槽的侧壁上设有侧向定位机构、顶面定位机构。本实用新型满足多辊周期式无缝钢管冷轧机生产保障的需要，适应非机械加工企业小批量、多规格加工的需求。

Description

一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置

技术领域

本实用新型涉及冶金、机械等行业用于生产无缝钢管机电设备的零部件加工装置，更具体地说，涉及一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，特别适用于剖分式矩形零件圆孔与锥孔的机床精度加工装置。

背景技术

无缝钢管时常见的冶金金属制品。冷轧变形加工是无缝钢管的主要生产方式，按照轧辊形制(数量)无缝钢管冷轧机分为两辊周期式和多辊周期式两大类，其中多辊周期式无缝钢管冷轧机因轧制稳定性好、轧制精度高、壁厚易于控制等特点，成为高精度薄壁管冷轧加工的主流设备。多辊周期式无缝钢管冷轧机的结构主要由轧制机构、进给回转机构、传动机构、芯棒卡盘机构、床身支承机构、授料落料机构和液压系统、工艺润滑系统、电气自动化控制系统、气动系统和辅助机构等组成。

多辊周期式无缝钢管冷轧机的轧制机构由机座、机头、摇(摆)杆、连杆、导程、轧辊等构件组成。其工作原理是：机头通过柱销与传动机构的被动轴双侧连杆连接，将传动机构的旋转运动转换为机头在机座内的水平往复运动。摇(摆)杆底部固定在机座底座上，顶部连接销(一)与机头连接轴连接，将机头的水平往复运动转换为摇(摆)杆的前后摆动。同时通过摇(摆)杆中部矩形框中设置滑块、圆锥销等元件，由左右两侧连杆一端与机头内部的导程连接，另一端与摇(摆)杆连接，并将摇(摆)杆前后的摆动转换为导程在机头内部的水平往复运动。最终，由安装在导程前端的轧辊实现对管坯的冷变形加工。因此，摇(摆)杆装置作为轧制机构运动的主要节点，其运行状态直接影响到无缝钢管的轧制质量与效能。

摇(摆)杆装置由摆杆体、连接销、调整吊环、滑块、圆锥销、紧固件等组成。摆杆作为运动主体，一方面通过与机头连接轴的连接承载输入的运动，另一方面通过左右连杆将运动输出到导程上。因此，安装在摆杆中部矩形框中的滑块，在整个摆杆运行中起到关键作用。滑块采用剖分式矩形结构，矩形体短边居中加工矩形凹槽，矩形体芯部加工圆锥孔。矩形凹槽的功能是嵌入摆杆的矩形框并实现固定，并可根据工况需要在摆杆矩形框中上下移动，故滑块的矩形凹槽内平面就是滑块的安装基准和定位基准。圆锥孔的功能是固定圆锥销，起到约束并承载圆锥销载荷的作用，故圆锥销孔的安装精度是以矩形凹槽内平面为基准。因此，滑块的结构特征与功能需要，决定了其加工精度必须满足相应的技术要求，尤其是矩形凹槽内平面与圆锥孔之间的相互位置精度。

在目前的机械加工领域，剖分式滑块加工通常采用先剖分再加工或先加工再剖分等两种方式，其中矩形槽由刨床加工，圆锥孔可由车床、铣床、钻床等机床加工，也可以采用数字化加工中心一次加工成型，但投资成本和维护费用较高，且非专业机械加工企业不具备此类条件。即：

1)先剖分再加工：就是按照剖分后半(块)滑块的技术要求，先行加工滑块的外部形状(含矩形凹槽)，然后采用焊接、拼接等方式合二为一，以矩形体外形为加工基准再行加工圆锥孔，最后再一分为二。该方式简便易行，加工成本低，但定位基准与加工基准、测量基准不统一，且半块拼接时精度不易受控，加工误差大，适用于单价或小批量的加工生产；

2)先加工再剖分：就是按照整副滑块的技术要求，整体加工滑块的外部形状(含矩形凹槽)及圆锥孔，最后将滑块居中(铣床、线切割)对剖成型。该方式加工效率高，定位基准与加工基准、测量基准相对统一，精度易于受控、加工误差小，但剖分切削时刀具宽度影响到圆锥孔的完整性，适用于固定式剖分构件的加工，不适用于具备移动功能需要的构件加工。

多辊周期式无缝钢管冷轧机所用的摆杆滑块，需要在摆杆中部矩形框中位移，矩形凹槽起到位移时的导向作用。因此，外部矩形凹槽与芯部圆锥孔的对称性、垂直度与平行度要求较高，故必须在加工基准、测量基准、定位基准三统一的基础上，才能提高加工精度。同时摆杆滑块属于易损件，平常消耗量较大，且多辊周期式无缝钢管冷轧机规格型号较多，较为常用的就有LD-60、GLD-30、LD8～15等多种型号。因此，不同规格的滑块加工所选用的工装也不尽相同。

综上所述，作为非专业机械加工企业而言，通过对主要易损件加工工艺与工装的技术改进，实现一机多用，在满足企业生产需要，保障滑块加工精度的基础上，减少设备投入，降低生产成本。就目前多辊周期式无缝钢管冷轧机用摆杆滑块制备加工而言，采用专用工装，实现多规格滑块圆锥孔的精度加工，才能满足企业高等级无缝钢管冷轧生产的需要。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，满足多辊周期式无缝钢管冷轧机生产保障的需要，适应非机械加工企业小批量、多规格加工的需求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，包括夹具体支承座以及设于其上的夹具体定位块；

所述夹具体支承座包括卡盘夹持部件以及与其相连的工件定位部件，所述夹具体定位块设于所述工件定位部件上；

所述卡盘夹持部件设置为圆柱体，设于所述工件定位部件的下表面；

所述工件定位部件设置为矩形体，其上表面开设有用以放置工件的矩形凹槽，所述矩形凹槽的侧壁上设有侧向定位机构、顶面定位机构。

较佳的，所述圆柱体上开设有第一圆形通孔；

所述第一圆形通孔与所述圆柱体为同心设置。

较佳的，所述矩形凹槽的底部开设有第二圆形通孔；

所述第二圆形通孔与所述第一圆形通孔为同心设置。

较佳的，所述矩形凹槽与所述第二圆形通孔之间设有圆锥孔。

较佳的，所述矩形凹槽开设于所述矩形体的中心位置上；

所述矩形凹槽的中心线与所述圆柱体的中心线距离为2～5mm。

较佳的，所述侧向定位机构包括开设于所述矩形体一长边上的2个第一圆形螺纹孔；

所述第一圆形螺纹孔内配有侧向定位螺栓，所述侧向定位螺栓上配有侧向定位螺母。

较佳的，所述顶面定位机构包括开设于所述矩形体一短边上的1个第二圆形螺纹孔；

所述第二圆形螺纹孔内配有顶面定位螺栓，所述顶面定位螺栓上配有顶面定位螺母。

较佳的，所述矩形体另一短边上开设有矩形通孔、第三圆形螺纹孔。

较佳的，所述夹具体定位块设置为台阶状的矩形体，其上方的小径矩形体与所述矩形通孔相适配，下方的大径矩形体上开有与所述第三圆形螺纹孔相对应的圆形沉孔。

较佳的，所述矩形凹槽的4个直角位置设置为圆形工艺孔形状。

本实用新型所提供的一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，具有以下几点有益效果：

1)设计合理，结构紧凑，使用维护便捷，制备加工费用低、投入少，易于现场实施应用，适应非机械加工企业小批量、多规格加工的需求；

2)支承体圆形结构可满足自定心卡盘的装夹要求，无需另行对中校准，省工省时，实用高效；

3)以滑块外侧矩形凹槽为定位基准、加工基准和测量基准，加工精度高、误差少，提高加工质量与效能；

4)外部加工成型的半滑块成对安装在夹具体支承座内，以右侧半滑块的矩形凹槽与夹具体定位块稳定相切包容，作为定位基准，定位稳定性好；

5)夹具体支承座内左侧半滑块与右侧半滑块无缝拼接，由顶面和侧向定位螺钉固定，起到高速运转及切削加工中的防止松动与逃逸功能；

6)根据不同规格的滑块矩形凹槽的宽度、深度，可通过更换夹具体支撑块予以调整相匹配，实现一副工装满足多种规格加工；

7)采用夹具体形制，通过定位块与螺钉组合，约束滑块加工中自由度效果好，促进设备本质安全，保障作业安全；

8)通用性强，对于其他类似剖分式矩形体零件的机械加工技术改进，具有一定的借鉴与应用价值。

附图说明

图1是本实用新型装置滑块机床加工装置的主视示意图；

图2是本实用新型装置滑块机床加工装置的右视示意图；

图3是本实用新型装置滑块机床加工装置的左视示意图；

图4是本实用新型装置滑块机床加工装置的俯视示意图；

图5是图1中A-A向的剖视示意图；

图6是本实用新型装置滑块机床加工装置中夹具体支承座的示意图，其中，(a)为主视示意图，(b)为右视示意图，(c)为左视示意图，(d)为俯视示意图，(e)为(a)中B-B向的剖视示意图；

图7是本实用新型装置滑块机床加工装置中夹具体定位块的示意图，其中，(a)为主视示意图，(b)为右视示意图，(c)为左视示意图，(d)为俯视示意图；

图8是本实用新型装置滑块机床加工装置用以装夹工件的示意图；

图9是本实用新型装置滑块机床加工装置内工件完工后的示意图；

图10是本实用新型装置滑块机床加工装置的使用状态示意图。

具体实施方式

为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

结合图1至图5所示，本实用新型所提供的一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，包括夹具体支承座1以及设于其上的夹具体定位块2。

夹具体支承座1材质是Q-235A钢材，包括卡盘夹持部件101以及与其相连的工件定位部件102，夹具体定位块2通过定位块紧固螺栓3装配在工件定位部件102上。

卡盘夹持部件101设置为圆柱体，圆柱体的一端连于工件定位部件102的下表面，另一端的端面加工45度倒角，内部加工第一圆形通孔103，且第一圆形通孔103的中心线与圆柱体的中心线重合。

工件定位部件102设置为矩形体，其上表面居中垂直加工一用以放置工件的矩形凹槽104，矩形凹槽104的四边与矩形体的四边平行，且与矩形体的端面垂直，矩形凹槽105的4个直角位置设置为圆形工艺孔105形状用以过渡。矩形凹槽105的底部平面加工第二圆形通孔106，第二圆形通孔106与矩形凹槽105的底部平面之间以圆锥孔107过渡交汇，且第二圆形通孔106的中心线与圆柱体的中心线重合。

结合图6所示，矩形凹槽104以圆柱体的中心线为基准，一侧长边至圆柱体的中心线的距离h1较另一侧长边至圆柱体的中心线的距离h2增加2～5mm，且以3～4mm为宜，同理，一侧短边至圆柱体的中心线的距离h3较另一侧短边至圆柱体的中心线的距离h4增加2～5mm，且以3～4mm为宜(根据不同滑块的矩形体尺寸选定)。

在位于h3侧的长边上，以圆柱体的中心线为基准，等距加工2处第一圆形螺纹孔108，第一圆形螺纹孔108内配有侧向定位螺栓109，侧向定位螺栓109上配有侧向定位螺母110。

在位于h1侧的短边上，以圆柱体的中心线为基准，加工第二圆形螺纹孔111，第二圆形螺纹孔111内配有顶面定位螺栓112，顶面定位螺栓112上配有顶面定位螺母113。

在位于h2侧的短边上，以圆柱体的中心线为基准，加工一矩形通孔114，在矩形通孔114所在短边两侧分别等距加工2处第三圆形螺纹孔115，第三圆形螺纹孔115用以拧入定位块紧固螺栓3。

结合图7所示，夹具体定位块2材质是Q-235A钢材，设置为台阶状的矩形体，其上方的小径矩形体201的尺寸与矩形通孔114的尺寸相适配，配合间隙值为0.05～0.10mm，尤以0.06～0.08mm为宜，下方的大径矩形体202上开有2处与第三圆形螺纹孔115相对应的圆形沉孔203，圆形沉孔203内用以装配定位块紧固螺栓3，定位块紧固螺栓3拧入第三圆形螺纹孔115中，使夹具体定位块2安装在夹具体支承座1上。

本实用新型装置滑块机床加工装置根据剖分式矩形工件的外形尺寸，可通过改变夹具体支承座1中工件定位部件102及其矩形凹槽105的尺寸，满足不同外形规格的矩形工件安装要求。同时根据剖分式矩形工件的矩形边是否存在矩形凹槽105，凹槽尺寸大小，可改变夹具体定位块2的小径矩形体201及夹具体支承座1的矩形通孔114尺寸与之相匹配。同理，本实用新型所涉及的定位块紧固螺栓3、侧向定位螺栓109、侧向定位螺母110、顶面定位螺栓112、顶面定位螺母113的型号规格亦可同步调整。

本实用新型装置滑块机床加工装置使用时，需要将夹具体各部分进行装配，即：首先将夹具体定位块2的小径矩形体201定向装配在夹具体支承座1的矩形通孔114中，并采用2件M8内六角螺钉(定位块紧固螺栓3)连接并固定；随后分别将3件M10六角螺母(侧向定位螺母110、顶面定位螺母113)依次旋拧在M10内六角螺栓(侧向定位螺栓109、顶面定位螺栓112)上，并再将M10内六角螺栓，分别旋拧在夹具体支承座1的2处第一圆形螺纹孔108与1处第二圆形螺纹孔111中。这样就完成了本实用新型装置滑块机床加工装置的部件拼装组合，可上机使用投入多辊周期式无缝钢管冷轧机用剖分式矩形滑块的圆锥孔精度切削加工生产。

结合图8至图10所示，现场使用时，先行检查作用机床的状态，随后将本实用新型装置滑块机床加工装置300安装在车床自定心卡盘301中并做预紧；采用专用量具校验车床主轴中心线与夹具体支承座1的圆柱体中心线的偏移量，误差值需符合相关技术要求；将已完成外形加工的半滑块302定向装配在夹具体支承座1的矩形凹槽105中，此时以未加工螺纹孔的长边、短边为安装基准，半滑块302外侧矩形槽嵌入夹具体支承座1短边上的夹具体定位块2所凸出的部分(小径矩形体201)，此为定位基准；随后将另一件半滑块302定向装入夹具体支承座1的矩形凹槽105中，两半滑块紧密贴合后，先预紧顶面定位螺栓112，后预紧侧向定位螺栓109，使用木质手锤敲击滑块(两块半滑块302)端面后分别紧固紧顶面定位螺栓112与侧向定位螺栓109并紧固侧向定位螺母110、顶面定位螺母113。而后先采用麻花钻303在滑块端面初钻成孔，再采用成型刀具304根据仿真样板切削粗、精加工圆锥孔直至符合技术要求；采用圆锥量棒检验测量后，松开侧向定位螺母110、顶面定位螺母113与顶面定位螺栓112、侧向定位螺栓109，取出加工后的半滑块，清理夹具体支承座后重复上述步骤，加工下一件剖分式滑块，直至完成该批次滑块的加工制备。

本实用新型装置滑块机床加工装置采用先剖分再加工工艺，以滑块外侧矩形凹槽为定位基准、加工基准和测量基准，由车床或铣床进行圆锥孔的精度加工。设计合理、结构紧凑，定位稳定性好、加工精度高，安全可靠满足多辊周期式无缝钢管冷轧机生产保障的需要，且制备成本低、投入少，易于现场实施，适应非机械加工企业小批量、多规格加工的需求。支承体圆形结构可满足自定心卡盘的装夹要求，无需另行对中校准，省工省时。外部加工成型的半滑块成对安装在夹具体支承座内，以右侧半滑块的矩形凹槽与夹具体定位块稳定相切包容，作为定位加工基准，定位稳定性好，加工精度高，安全可靠。根据不同规格的滑块举行凹槽的宽度、深度，可通过更换夹具体支撑块予以调整相匹配，实现一副工装满足多种规格加工，实用高效，每年可创造经济效益10万元以上。通用性强，对于其他剖分式矩形体零件的机械加工技术改进，具有一定的借鉴与应用价值。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：包括夹具体支承座以及设于其上的夹具体定位块；

所述夹具体支承座包括卡盘夹持部件以及与其相连的工件定位部件，所述夹具体定位块设于所述工件定位部件上；

所述卡盘夹持部件设置为圆柱体，设于所述工件定位部件的下表面；

所述工件定位部件设置为矩形体，其上表面开设有用以放置工件的矩形凹槽，所述矩形凹槽的侧壁上设有侧向定位机构、顶面定位机构。

2.根据权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述圆柱体上开设有第一圆形通孔；

所述第一圆形通孔与所述圆柱体为同心设置。

3.根据权利要求2所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述矩形凹槽的底部开设有第二圆形通孔；

所述第二圆形通孔与所述第一圆形通孔为同心设置。

4.根据权利要求3所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述矩形凹槽与所述第二圆形通孔之间设有圆锥孔。

5.根据权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述矩形凹槽开设于所述矩形体的中心位置上；

所述矩形凹槽的中心线与所述圆柱体的中心线距离为2～5mm。

6.根据权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述侧向定位机构包括开设于所述矩形体一长边上的2个第一圆形螺纹孔；

所述第一圆形螺纹孔内配有侧向定位螺栓，所述侧向定位螺栓上配有侧向定位螺母。

7.根据权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述顶面定位机构包括开设于所述矩形体一短边上的1个第二圆形螺纹孔；

所述第二圆形螺纹孔内配有顶面定位螺栓，所述顶面定位螺栓上配有顶面定位螺母。

8.根据权利要求7所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述矩形体另一短边上开设有矩形通孔、第三圆形螺纹孔。

9.根据权利要求8所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述夹具体定位块设置为台阶状的矩形体，其上方的小径矩形体与所述矩形通孔相适配，下方的大径矩形体上开有与所述第三圆形螺纹孔相对应的圆形沉孔。

10.根据权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机的滑块机床加工装置，其特征在于：所述矩形凹槽的4个直角位置设置为圆形工艺孔形状。

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