專利名稱：數(shù)控軸回轉(zhuǎn)定位定徑機(jī)架孔型數(shù)控車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及一種專用的機(jī)械數(shù)字控制裝置，該裝置是屬于機(jī)械金屬切削加工類機(jī)床，主要用來對(duì)鋼管生產(chǎn)過程中所使用的三輥張力減(定)徑機(jī)機(jī)架內(nèi)的軋輥孔型進(jìn)行加工。
背景技術(shù)：
到目前為止，在鋼管生產(chǎn)的歷史進(jìn)程中，用來對(duì)張減(定徑)機(jī)架軋輥孔型進(jìn)行加工的設(shè)備，主要有以下三種類型的機(jī)床形式第一種是在上個(gè)世紀(jì)7 O年代就開始使用的三輥張減機(jī)架軋輥橢圓孔型加工專用車床。采用這種方式車削出來的孔型都是橢圓曲線(刀具平面與輥軸線平面重合時(shí)除外)，也就是說它只能車削出橢圓孔型，所以這種車床的加工效率相對(duì)較低。第二種機(jī)床是上文所述的第一種機(jī)床國產(chǎn)化后的產(chǎn)品，是國內(nèi)鋼管行業(yè)近十年里普遍使用的機(jī)床類型。在設(shè)計(jì)原理上，與第一種機(jī)床沒有本質(zhì)的變化，只是在刀具類型上稍有改變，取消了墊刀圈，改用對(duì)刀儀對(duì)刀具進(jìn)行裝刀，這種車床同樣存在加工效率較低，力口工范圍受限制的缺點(diǎn)。第三種機(jī)床又稱為第三代數(shù)控孔型加工中心機(jī)床，是以理想的車削狀態(tài)為主，是以三軸及三軸以上聯(lián)動(dòng)方式控制的數(shù)控機(jī)床。其最大的特點(diǎn)是很好地利用了張減(定徑)機(jī)架三輥的均勻平面分布以及加工過程中軋輥的旋轉(zhuǎn)特性。此類機(jī)床是全進(jìn)口設(shè)備，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)于很多企業(yè)來說購買費(fèi)用，后期維護(hù)的費(fèi)用相當(dāng)昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種數(shù)控軸回轉(zhuǎn)定位定徑機(jī)架孔型數(shù)控車床，用于提高加工效率，降低企業(yè)成本，并且能加工任何類型的孔型。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種數(shù)控軸回轉(zhuǎn)定位定徑機(jī)架孔型數(shù)控車床，它包括安裝于車床底座上的回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分、張減機(jī)架驅(qū)動(dòng)定位部分、刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體和絲桿機(jī)架體，所述回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分通過端面齒盤副與刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體相連，刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體與絲杠機(jī)架體之間通過直線導(dǎo)軌副相連。所述回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分包括刀桿、刀盤機(jī)架體以及安裝于刀盤機(jī)架體上的伺服電機(jī)I和直線導(dǎo)軌，在所述直線導(dǎo)軌上安裝有平行于刀盤機(jī)架體的滾子絲杠，所述滾子絲杠的一端與伺服電機(jī)I的輸出端相連，所述刀桿通過刀座拖板安裝于直線導(dǎo)軌，且刀座拖板與滾子絲杠相連。在所述絲杠機(jī)架體上設(shè)置有平行于刀盤機(jī)架體軸心線的絲杠，所述絲杠通過滾子絲母與刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型利用兩軸數(shù)控系統(tǒng)就可分別對(duì)三個(gè)位置的軋輥孔型實(shí)行多段連接曲線的加工，實(shí)現(xiàn)任何類型孔型的加工，一方面提高加工效率，降低企業(yè)成本，另一方面因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，減少后期維護(hù)費(fèi)用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的三位軋輥分布及過軸線的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分的結(jié)構(gòu)示意圖。其中回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I張減機(jī)架驅(qū)動(dòng)定位部分2刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3絲杠機(jī)架體4端面齒盤副5刀桿I. I伺服電機(jī)I 1.2刀盤機(jī)架體I. 3直線導(dǎo)軌I. 4滾子絲杠I. 5刀座拖板I. 6張減機(jī)架2. I三位軋輥2. 2電機(jī)2. 3刀盤回轉(zhuǎn)蝸輪蝸桿副3. I刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3. 2液壓缸3. 3刀具運(yùn)作機(jī)架體3. 4絲杠機(jī)座4. I伺服電機(jī)II 4. 2絲杠4. 3減速電機(jī)4. 4滾子絲母4. 5。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控軸回轉(zhuǎn)定位定徑機(jī)架孔型數(shù)控車床，它主要由安裝于車床底座上的回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I、張減機(jī)架驅(qū)動(dòng)定位部分2、刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3和絲桿機(jī)架體4組成。所述回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I通過齒盤5安裝于刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3上，刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3與絲杠機(jī)架體4之間通過直線導(dǎo)軌副相連。所述張減機(jī)架驅(qū)動(dòng)定位部分2主要由張減機(jī)架2. I、三位軋輥2. 2和電機(jī)2. 3組成。三位軋輥2. 2的中心軸線形成一個(gè)等邊三角形平面，如圖2所示，三個(gè)軋輥呈120度分布。[0041]所述刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3主要由刀盤回轉(zhuǎn)蝸輪蝸桿副3. I、刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)
3.2、液壓缸3. 3和刀具運(yùn)作機(jī)架體3. 4組成。其中刀具運(yùn)作機(jī)架體3. 4通過端面齒盤副5與回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I相連，刀盤部分I上與刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3上各自擁有的相嚙合的端面齒盤，是通過液壓缸3. 3使其伸縮脫開和縮緊嚙合，在刀具運(yùn)作機(jī)架體3. 4通過直線導(dǎo)軌副與絲杠機(jī)架體4相連，液壓缸3. 3配合蝸輪蝸桿副3. I和端面齒盤副5控制整個(gè)回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，刀盤回轉(zhuǎn)后縮緊，使?jié)L子絲杠I. 5能準(zhǔn)確地定位于120度分布的軋輥加工平面，當(dāng)液壓缸3. 3縮緊后使回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I和刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3就形成了一個(gè)剛性整體，以確保車削時(shí)穩(wěn)定性。參見圖3，回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I主要由刀桿I. I、伺服電機(jī)I I. 2、刀盤機(jī)架體I. 3和直線導(dǎo)軌I. 4組成。所述刀盤機(jī)架體I. 3為圓柱盤體,伺服電機(jī)I I. 2和直線導(dǎo)軌I. 4固定于刀盤機(jī)架體I. 3的端平面上，在直線導(dǎo)軌I. 4上設(shè)置有平行與端平面的滾子絲杠I. 5，滾子絲杠I. 5與伺服電機(jī)I I. 2的輸出端相連，在直線導(dǎo)軌I. 4上還設(shè)置有刀座拖板I. 6，刀桿I. I安裝于刀座拖板I. 6上。由伺服電機(jī)I I. 2通過滾子絲杠I. 5來驅(qū)動(dòng)刀座拖板
I.6在直線導(dǎo)軌I. 4上的位移，此位移作為刀桿I. I在Z軸的運(yùn)動(dòng)。絲杠機(jī)架體4主要由絲杠機(jī)座4. I以及安裝于絲杠機(jī)座4. I上的伺服電機(jī)II 4. 2和絲杠4. 3組成。絲杠4. 3與回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I的刀盤機(jī)架體I. 3的軸心線相互平行，絲杠4. 3的一端固定于絲杠機(jī)座4. I上,另一端通過減速電機(jī)4. 4與伺服電機(jī)II 4. 2的輸出端相連，絲杠4. 3的中間通過滾子絲母4. 5與刀具運(yùn)作機(jī)架體3. 4相連。由伺服電機(jī)II
4.2通過絲杠4. 3來驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分I和刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體3做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此位移為刀桿I. I在X軸的運(yùn)動(dòng)。上述X軸和Z軸構(gòu)成了刀桿I. I的運(yùn)動(dòng)直角坐標(biāo)系統(tǒng)，相同于典型的車床加工形式一樣對(duì)軋輥孔型進(jìn)行車削加工運(yùn)動(dòng)。而這個(gè)可機(jī)械運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系是建立在回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤上的，所以當(dāng)回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分回轉(zhuǎn)時(shí)分別對(duì)位張減機(jī)架驅(qū)動(dòng)定位部分2中三個(gè)120度分布的三位軋輥2. 2的過軸線截平面(車削的理想位置)，也就形成了利用兩軸數(shù)控系統(tǒng)就可分別對(duì)三個(gè)空間(三維位置)位置的軋輥孔型實(shí)行多段連接曲線的加工了。
權(quán)利要求1. 一種數(shù)控軸回轉(zhuǎn)定位定徑機(jī)架孔型數(shù)控車床，它包括安裝于車床底座上的回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分(I)、張減機(jī)架驅(qū)動(dòng)定位部分(2)、刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體(3)和絲桿機(jī)架體(4)，所述回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分(I)通過端面齒盤副(5)安裝于刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體(3)上，刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體(3)與絲杠機(jī)架體(4)之間通過直線導(dǎo)軌副相連，其特征在于所述回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分(I)包括刀桿(I. I)、刀盤機(jī)架體(1.3)以及安裝于刀盤機(jī)架體(I. 3)上的伺服電 機(jī)I (I. 2)和直線導(dǎo)軌(I. 4)，在所述直線導(dǎo)軌(1.4)上安裝有平行于刀盤機(jī)架體(I. 3)的滾子絲杠(1.5)，所述滾子絲杠(1.5)的一端與伺服電機(jī)I (1.2)的輸出端相連，所述刀桿(I. O通過刀座拖板(1.6)安裝于直線導(dǎo)軌(1.4)，且刀座拖板(1.6)與滾子絲杠(I. 5)相連，在所述絲杠機(jī)架體(4)上設(shè)置有平行于刀盤機(jī)架體(I. 3)軸心線的絲杠(4. 3)，所述絲杠(4. 3)通過滾子絲母(4. 5)與刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體(3)相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控軸回轉(zhuǎn)定位定徑機(jī)架孔型數(shù)控車床，它包括安裝于車床底座上的回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分(1)、張減機(jī)架驅(qū)動(dòng)定位部分(2)、刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體(3)和絲桿機(jī)架體(4)，所述回轉(zhuǎn)數(shù)控刀盤部分(1)通過端面齒盤副5安裝于刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體(3)上，刀盤回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)架體(3)與絲杠機(jī)架體(4)之間通過直線導(dǎo)軌副相連。本實(shí)用新型利用兩軸數(shù)控系統(tǒng)就可分別對(duì)三個(gè)位置的軋輥孔型實(shí)行多段連接曲線的加工，實(shí)現(xiàn)了任何曲線孔型的加工，一方面提高加工效率，降低企業(yè)成本，另一方面因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，減少后期維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號(hào)B23Q5/40GK202356628SQ20112047579
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者劉俊, 宋箭平, 尹賢利, 王鑄, 甘長財(cái), 蔣奕棟 申請(qǐng)人:江陰華潤制鋼有限公司