CN2359034Y - 管子螺纹数控机床 - Google Patents

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CN2359034Y CN 98238522 CN98238522U CN2359034Y CN 2359034 Y CN2359034 Y CN 2359034Y CN 98238522 CN98238522 CN 98238522 CN 98238522 U CN98238522 U CN 98238522U CN 2359034 Y CN2359034 Y CN 2359034Y
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王森林
包家莹
汤金宝
易作民
石建
刘天顺
谢慈辉
吴波
姚军
张新宇
陈敏
宁丽静
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Abstract

一种加工管子端部螺纹的数控机床,特点是在床身上设置有直线滚动导轨及拖板,床身上安有控制拖板纵向移动的伺服电机;在拖板上有电机、主轴箱,在主轴的前端安有一切削平旋盘,平旋盘上把有一与主轴中线垂直并可沿主轴径向方向移动的滑块,滑块上安装有带刀具的刀夹体,主轴箱后端设置有行星轮差动机构箱体,在箱体上设置有一通过蜗杆蜗轮副与差动机构相连的伺服电机,该机构通过主轴内孔上的中心轴与切削平旋盘内的锥齿轮相连,锥齿轮通过丝母座与平旋盘内的滚珠丝杠相连,滚珠丝杠与滑块固定连接;在床身上部还有工件夹紧装置。

Description

管子螺纹数控机床
本实用新型属于数控机床技术领域，具体地说是一种加工管子端部螺纹的数控机床。
目前，用于石油行业管子螺纹的加工机床从加工方式上可分为两类，一类是管子不动、一类是管子旋转。管子不动加工机床多为进口专用成套设备，尽管效率很高，但价格十分昂贵，且多为70-80年代机械产品，加工精度一般；而管子旋转的加工机床，又可分为两种：一种是机械的、一种是数控的。机械的其效率及精度较低，且劳动强度极大；数控的精度及效率较高，但管子在旋转过程中所产生的振动和噪声是难以克服的，而且刚性较差，加工工艺复杂。
本实用新型的目的是针对上述所存在的问题而提供一种带有数控切削平旋盘的管子螺纹加工数控机床。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括有床身、电机、主轴箱、主轴、刀夹体、刀具、自动定心夹紧装置、自动挡料机构，其特征是在床身中后部的上平面上设置有两根直线滚动导轨，在直线滚动导轨上设置有拖板，在床身的后部还设置有一控制拖板纵向移动的伺服电机，在床身上部两滚动导轨之间安装有一使伺服电机轴与拖板相连接的滚珠丝杠；在拖板上依次装有调速主电机、及带主轴的主轴箱，在主轴的前端设置有一随主轴旋转的切削平旋盘，在切削平旋盘上设置有一与主轴中心线垂直并可沿主轴径向方向移动的滑块，在滑块上安装有刀夹体，刀具设置在刀夹体上，主轴箱的后端设置有行星轮差动机构箱体，在箱体内装有与主轴相连接的行星轮差动机构，在箱体上还设置有一通过蜗杆蜗轮副与行星轮差动机构相连的伺服电机，行星轮差动机构通过安装在主轴内孔上的中心轴与切削平旋盘内的锥齿轮传动副相连，锥齿轮通过丝母座与设置在切削平旋盘内的滚珠丝杠相连，滚珠丝杠与切削平旋盘上的滑块固定连接；在与切削平旋盘相对应的床身上部设置有用于固定工件的自动定心夹紧装置，在夹紧装置前端的床身上还设置有自动挡料机构。
本实用新型还包括行星轮差动机构内的行星轮系可以是内齿传动机构，也可以是外齿传动机构；还包括丝母座可以固定在切削平旋盘体上，也可以固定在滑块上。
本实用新型由于采用工件固定，通过带有径向进给的数控切削平旋盘回转，从而完成管件、轴件端部的加工。通过单座标运动或两座标联动，而实现圆柱、圆锥、圆弧面及公、英制内外直螺纹或锥螺纹加工，特别适合石油管类零件端部锥螺纹的加工，而且加工直径范围宽，大大地降低了操作者的劳动强度。本实用新型还具有结构合理、刚性好、精度高、生产效率高、使用寿命长、应用范围广等优点。
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型结构示意简图
图2是图1的俯视图
图3是图1中的数控切削平旋盘结构原理图
由图1-3所示，图中的1为床身，在床身1中后部的上平面上沿纵向设置有两根直线滚动导轨2，在直线滚动导轨2上设置有拖板3，在床身的后部还设置有一控制拖板3纵向移动的Z轴伺服电机16，在床身1上部两滚动导轨之间安装有一使Z轴伺服电机轴与拖板3相连接的滚珠丝杠15，伺服电机回转，可带动滚珠丝杠回转，滚珠丝杠回转可带动拖板在直线滚动导轨上做纵向直线往复运动，从而实现纵向(Z轴)给进。在拖板3上依次装有调速主电机4、及带主轴7的主轴箱6，主轴7的前端通过法兰连接有一随主轴旋转的切削平旋盘8，在该切削平旋盘8上设置有一与主轴中心线垂直并可沿主轴径向方向移动的滑块19，在滑块19上安装有刀夹体9，刀具10设置在刀夹体上；主轴箱6的后端设置有行星轮差动机构箱体5，在箱体5内装有与主轴7相连接的行星轮差动机构，在箱体上还设置有一通过蜗杆26蜗轮27副与行星轮差动机构相连的X轴伺服电机14，行星轮差动机构通过安装在主轴7内孔上的中心轴21与切削平旋盘8内的锥齿轮28、29传动副相连，锥齿轮29通过丝母座19与设置在切削平旋盘内的滚珠丝杠20相连，滚珠丝杠20与切削平旋盘上的滑块19固定连接；在与切削平旋盘8相对应的床身上部设置有用于固定工件的自动定心夹紧装置11，在夹紧装置11前端的床身上还设置有自动挡料机构18。另外图中的12为加工工件、22和24是太阳轮、23则为行星轮、25为X轴伺服电机座，17为冷却站。该结构的工作过程如下：加工工件12被送到工作部位，自动挡料机构18自动确定工件轴向位置，然后自动定心夹紧装置11夹紧工件并保证工件中心线与主轴中心线同轴。主电机、Z轴、X轴伺服电机启动，主电机带动主轴正向旋转，把在主轴前端的切削平旋盘随主轴同时正向旋转，通过把在切削平旋盘滑块上的刀夹体9，实现安装在刀夹体上的刀具正向旋转完成对工件的切削加工；Z轴伺服电机带动滚珠丝杠旋转，再通过丝母座带动拖板沿直线滚动导轨做纵向移动，从而带动主轴箱及把在主轴前端的切削平旋盘即刀具做纵向进给；主轴正向旋转同时可带动行星轮系运转，当X轴伺服电机运转时，可使行星轮系产生差动，此差动通过中心轴传到切削平旋盘内的锥齿轮，造成锥齿轮转速与主轴转速即切削平旋盘转速有转速差，此转速差可使滚珠丝杠旋转，由于丝母座是固定在切削平旋盘体上的，因此，丝杠的旋转变为直线往复运动，而与丝杠固定联接的滑块随丝杠在切削平旋盘上做径向直线柱复运动，从而带动把在滑块上的刀具做径向进给。通过数控系统的控制，使正向旋转的刀具可同时进行纵向(Z轴)和径向(X轴)进给，实现两座标联动，完成对固定夹紧工件的加工过程。工件加工完成后，自动退刀，然后，自动定心夹紧装置松开，再将工件退出，从而完成整个自动加工循环过程。

Claims (3)

1、一种适用于加工管子端部螺纹的管子螺纹数控机床，它包括有床身、电机、主轴箱、主轴、刀夹体、刀具、自动定心夹紧装置、自动挡料机构，其特征是在床身中后部的上平面上设置有两根直线滚动导轨，在直线滚动导轨上设置有拖板，在床身的后部还设置有一控制拖板纵向移动的伺服电机，在床身上部两滚动导轨之间安装有一使伺服电机轴与拖板相连接的滚珠丝杠；在拖板上依次装有调速主电机、及带主轴的主轴箱，在主轴的前端设置有一随主轴旋转的切削平旋盘，在切削平旋盘上设置有一与主轴中心线垂直并可沿主轴径向方向移动的滑块，在滑块上安装有刀夹体，刀具设置在刀夹体上，主轴箱的后端设置有行星轮差动机构箱体，在箱体内装有与主轴相连接的行星轮差动机构，在箱体上还设置有一通过蜗杆蜗轮副与行星轮差动机构相连的伺服电机，行星轮差动机构通过安装在主轴内孔上的中心轴与切削平旋盘内的锥齿轮传动副相连，锥齿轮通过丝母座与设置在切削平旋盘内的滚珠丝杠相连，滚珠丝杠与切削平旋盘上的滑块固定连接；在与切削平旋盘相对应的床身上部设置有用于固定工件的自动定心夹紧装置，在夹紧装置前端的床身上还设置有自动挡料机构。
2、根据权利要求1所述的数控机床，其特征是行星轮差动机构内的行星轮系可以是内齿传动机构，也可以是外齿传动机构。
3、根据权利要求1所述的数控机床，其特征是丝母座可以固定在切削平旋盘体上，也可以固定在滑块上。
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