带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工方法及设备，包括配套设备、旋压管件内锥执行机构、旋压管件外锥的整体式旋锥模具、模具清洗旋转头、管件上下料装置。配套设备包括主轴箱、横向导轨、纵向导轨及滑台和伺服电机。旋压管件内锥执行机构包括置于斜滑块组件中的定滑块上带锥心轴组件及其驱动气缸。旋压管件外锥的整体式旋锥模具置于水冷座上。模具清洗旋转头与步进电机轴连接。管件上下料装置包括上料机构和下料机构。整体式旋锥模具内锥的清洗旋转头、油嘴和管件的接料盒安装在设备的主轴箱体上。本发明专利技术结构合理简单，便于操作，旋压内外锥质量好，钻孔、精密镗孔、无心轴精车加工薄壁圆方法提高壁厚均匀度。自动化加工效率高、成本低。

【技术实现步骤摘要】
带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工方法及设备
本专利技术属于一种小径铜管的加工装置，具体涉及一种带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工方法及设备。
技术介绍
在某些工业生产中所使用的带内外锥及薄壁圆的小径铜管件，其直径在Φ5左右，壁厚0.6mm左右，长度50mm左右，其小径薄壁圆，一般壁厚0.1mm左右，此类小径铜管件加工工艺要求严格。由于小径铜管件直径小，如果采用常规的旋压圆锥方法很难控制其内锥形状，整体式无油槽旋锥模具旋锥时轴向阻力大，容易使管件的内部和外部堆料而成废品，使用寿命短；如果采用常规加心轴车削小径薄壁时容易产生壁厚不均匀。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工方法及设备。本专利技术的技术方案是：一种带内外锥及薄壁圆小径铜管的自动加工方法，包括以下步骤：(ⅰ)初始设置伺服电机驱动滑台处于由上料机构与管件定位夹头对正的初始位置，气缸驱动夹头拉杆装置推出管件定位夹头，带锥心轴处在退出位置；(ⅱ)上料管件由上料机构自动送入管件定位夹头的内孔中，主气缸推动动滑块向下滑动，动滑块推动定滑块沿轴线向右移动并将带锥心轴沿伺服电机驱动主轴中心推到管件定位夹头内孔的旋压位置，气缸驱动夹头拉杆装置拉回管件定位夹头锁紧管件；(ⅲ)旋内外锥伺服电机驱动主轴带动管件旋转，伺服电机驱动滑台进给运行，其上水冷座及整体式旋锥模具与管件定位夹头对正后，以一定速度沿主轴轴线方向旋压管件，旋压过程带锥心轴始终保持在管件内部，旋压到位后，伺服电机驱动滑台运行使水冷座及整体式旋锥模具以一定速度沿纵方向退出；主气缸拉动动滑块，动滑块向上滑动，动滑块带动定滑块沿轴线向左移动，并将带锥心轴沿伺服电机驱动主轴的轴线向左移动退回到初始位置；(ⅳ)车端面伺服电机驱动主轴带动管件旋转，伺服电机驱动滑台进行纵、横方向进给运行，运行使带座车刀到达管件的端面，进行精车端面，精车端面完成后伺服电机驱动滑台退出；(ⅴ)钻镗小孔伺服电机驱动滑台进行纵、横方向进给，运行使带座钻头、带座精镗刀依次顺序到达管件，对管件进行小孔半精加工和精加工，完成后伺服电机驱动滑台退出；(ⅵ)车薄壁外圆伺服电机驱动滑台进行纵、横方向进给，运行使带座车刀到达管件的端面，进行精车小径薄壁圆及锥面加工，完成后伺服电机驱动滑台退出；(ⅶ)下料及清洗旋模锥孔伺服电机驱动滑台进行横方向进给，运行使下料机构和水冷座及整体式旋锥模具同步分别对位管件和模具旋转清洗头；气缸驱动夹头拉杆装置推出管件定位夹头松开管件后，伺服电机驱动滑台纵向进给，下料机构和水冷座及整体式旋锥模具同步到达管件和模具旋转清洗头后停留数秒，下料机构夹住管件、模具旋转清洗头旋洗整体式旋锥模具的内锥孔；伺服电机驱动滑台纵向退回原位后，通过伺服电机驱动滑台横、纵顺序运动，管件被送至接料盒上方，松放管件，完成后，伺服电机驱动滑台退至初始位置，完成一个管件加工过程。一种带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工设备，包括配套机构、旋压管件内锥执行机构、旋压管件外锥的整体式旋锥模具及模具旋转清洗头、加工薄壁圆的刃具和上下料机构；所述配套机构包括主轴箱，安装于主轴箱下方的气缸，主轴箱右侧安装有两条平行的横向导轨，纵向导轨安装于横向导轨上，伺服电机驱动滑台安装于纵向导轨上；主轴箱内安装有中空的伺服电机驱动主轴，伺服电机驱动主轴右侧形成凸缘，凸缘与主轴箱右侧端面卡合，伺服电机驱动主轴右端孔内安装有管件定位夹头，左端形成凸环、右端形成套管部的夹头套管安装于伺服电机驱动主轴的中心孔内；气缸驱动夹头拉杆装置包括置于凸环内的轴承和安装于轴承两侧的拨叉，一侧拨叉通过铰链与主轴箱上端固定，另一侧拨叉通过铰链与气缸连接；所述旋压管件内锥执行机构包括固定于主轴箱左侧的滑块组件定位架，滑道定位框固定于滑块组件定位架左侧，滑道定位框靠近主轴箱一侧形成定位孔，滑道定位框内安装有动滑块和定滑块，定滑块一侧形成凸圆柱，凸圆柱置于滑道定位框定位孔内，且定滑块中间形成水平的通孔，轴承组置于通孔内，带锥心轴拉杆置于夹头套管内孔中，其一端依次与轴承、轴承组配合，另一端与置于管件定位夹头内孔中的带锥心轴通过U型卡销固定连接，主气缸与动滑块连接，电磁阀与主气缸通过气管连接；滑道定位框下端面安装有限位微调，且限位微调位于动滑块正下方；所述旋压管件外锥的整体式旋锥模具及模具旋转清洗头包括自上而下安装于主轴箱右侧端面的模具旋转清洗头和油嘴，以及安装于伺服电机驱动滑台上的水冷座，水冷座内安装有整体式旋锥模具，水冷座与冷水机之间连通；模具旋转清洗头安装在主轴箱左侧端面；所述加工薄壁圆的刃具包括自上而下依次安装于伺服电机驱动滑台上的带座钻头、带座精镗刀和带座车刀；所述上下料机构包括安装于伺服电机驱动滑台上的上料机构和下料机构，以及安装于主轴箱右侧端面的接料盒。所述滑道定位框的定位孔与伺服电机驱动主轴同轴心。所述整体式旋锥模具为柱形，其内锥孔表面形成有油槽。所述模具旋转清洗头和油嘴均位于凸缘上方。所述带座钻头位于水冷座上方，带座精镗刀和带座车刀位于上料机构和下料机构之间。所述上料机构位于水冷座与带座精镗刀之间，下料机构位于带座车刀下方。所述上料机构和下料机构均采用机械手。所述接料盒位于凸缘下方。本专利技术的有益效果是：本专利技术结构简单，操作方便，旋压内外锥质量好，钻孔、精密镗孔、无心轴精车加工薄壁圆方法提高壁厚均匀度，自动化加工效率高、成本低。附图说明图1是本专利技术带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工设备的结构示意图图2是本专利技术带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工方法的流程图；图3是本专利技术具体的加工过程中的各工步示意图。其中：1主轴箱2伺服电机驱动主轴3凸缘4管件定位夹头5横向导轨6纵向导轨7伺服电机驱动滑台8夹头套管9气缸驱动夹头拉杆装置10气缸11拨叉12铰链13滑块组件定位架14滑道定位框15动滑块16定滑块17轴承组18凸环19套管部20轴承21带锥心轴22带锥心轴拉杆23U型卡销24主气缸25电磁阀26限位微调27模具旋转清洗头28油嘴29接料盒30带座钻头31整体式旋锥模具32上料机构33带座精镗刀34带座车刀35下料机构36水冷座37管件。具体实施方式下面结合说明书附图及实施例对本专利技术带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工方法及设备进行详细说明：如图1所示，一种带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工设备，包括配套机构、旋压管件内锥执行机构、旋压管件外锥的整体式旋锥模具及模具旋转清洗头、加工薄壁圆的刃具和上下料机构；所述配套机构包括主轴箱1，安装于主轴箱1下方的气缸10，主轴箱1右侧安装有两条平行的横向导轨5，纵向导轨6安装于横向导轨5上，伺服电机驱动滑台7安装于纵向导轨6上；主轴箱1内安装有中空的伺服电机驱动主轴2，伺服电机驱动主轴2右端形成凸缘3，凸缘3与主轴箱1右侧端面卡合，伺服电机驱动主轴2右端孔内安装有管件定位夹头4，左端形成凸环18、右端形成套管部19的夹头套管8安装于伺服电机驱动主轴2的中心孔内，气缸驱动夹头拉杆装置9包括置于凸环18内的轴承20和安装于轴承20两侧的拨叉11，一侧拨叉11通过铰链12与主轴箱1上端固定，另一侧拨叉11通过铰链12与气缸10连接；所述旋压管件内锥执行机构包括固定于主轴箱1左侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带内外锥及薄壁圆小径铜管的自动加工方法，其特征在于：包括以下步骤：（ⅰ）初始设置伺服电机驱动滑台（7）处于由上料机构（32）与管件定位夹头（4）对正的初始位置，气缸（10）驱动夹头拉杆装置（9）推出管件定位夹头（4）位置，带锥心轴（21）处在退出位置，将管件（37）放入料盒（29）中；（ⅱ）上料管件（37）由上料机构（32）自动送入管件定位夹头（4）的内孔中，主气缸（24）推动动滑块（15）向下滑动，动滑块（15）推动定滑块（16）沿轴线向右移动并将带锥心轴（21）沿伺服电机驱动主轴（2）中心推到管件定位夹头（4）内孔的旋压位置，气缸（10）驱动夹头拉杆装置（9）拉回管件定位夹头（4）锁紧管件（37）；（ⅲ）旋内外锥伺服电机驱动主轴（2）带动管件（37）旋转，伺服电机驱动滑台（7）进给运行，其上水冷座（36）及整体式旋锥模具（31）与管件定位夹头（4）对正后，以一定速度沿主轴轴线方向旋压管件（37），旋压过程带锥心轴（21）始终保持在管件（37）内部，旋压到位后，伺服电机驱动滑台（7）运行使水冷座（36）及整体式旋锥模具（31）以一定速度沿纵方向退出；主气缸（24）拉动动滑块（15），动滑块（15）向上滑动，动滑块（15）带动定滑块（16）沿轴线向左移动，并将带锥心轴（21）沿伺服电机驱动主轴（2）沿轴线向左移动退回到初始位置；（ⅳ）车端面伺服电机驱动主轴（2）带动管件（37）旋转，伺服电机驱动滑台（7）进行纵、横方向进给运行，运行使带座车刀（34） 到达管件（37）的端面，进行精车端面，精车端面完成后伺服电机驱动滑台（7）退出；（ⅴ）钻镗小孔伺服电机驱动滑台（7）进行纵、横方向进给，运行使带座钻头（30）、带座精镗刀（33）依次顺序到达管件（37），对管件（37）进行小孔半精加工和精加工，完成后伺服电机驱动滑台（7）退出；（ⅵ）车薄壁外圆伺服电机驱动滑台（7）进行纵、横方向进给，运行使带座车刀（34）到达管件（37）的端面，进行精车小径薄壁圆及锥面加工，完成后伺服电机驱动滑台（7）退出；（ⅶ）下料及清洗旋模锥孔伺服电机驱动滑台（7）进行横方向进给，运行使下料机构（35）和水冷座（36）整体式旋锥模具（31）同步分别对位管件（37）和具清洗旋转头（27）；气缸驱动夹头拉杆装置推出管件定位夹头（4）松开管件（37）后，伺服电机驱动滑台（7）纵向进给，下料机构（35）和水冷座（36）整体式旋锥模具（31）同步到到达管件（37）和模具清洗旋转头（27）位后停留数秒，下料机构（35）夹住管件（37）、模具清洗旋转头（27）旋洗整体式旋锥模具（31）的内锥孔；伺服电机驱动滑台（7）纵向退回原位后，通过伺服电机驱动滑台（7）横、纵顺序运动，管件（37）被送至接料盒（29）上方，松放管件，完成后，伺服电机驱动滑台（7）退至初始位置，完成一个管件（37）加工过程。...

【技术特征摘要】
1.一种带内外锥及薄壁圆小径铜管的自动加工方法，其特征在于：包括以下步骤：（ⅰ）初始设置伺服电机驱动滑台（7）处于由上料机构（32）与管件定位夹头（4）对正的初始位置，气缸驱动夹头拉杆装置（9）推出管件定位夹头（4），带锥心轴（21）处在退出位置；（ⅱ）上料管件（37）由上料机构（32）自动送入管件定位夹头（4）的内孔中，主气缸（24）推动动滑块（15）向下滑动，动滑块（15）推动定滑块（16）沿轴线向右移动并将带锥心轴（21）沿伺服电机驱动主轴（2）中心推到管件定位夹头（4）内孔的旋压位置，气缸驱动夹头拉杆装置（9）拉回管件定位夹头（4）锁紧管件（37）；（ⅲ）旋内外锥伺服电机驱动主轴（2）带动管件（37）旋转，伺服电机驱动滑台（7）进给运行，其上水冷座（36）及整体式旋锥模具（31）与管件定位夹头（4）对正后，以一定速度沿主轴轴线方向旋压管件（37），旋压过程带锥心轴（21）始终保持在管件（37）内部，旋压到位后，伺服电机驱动滑台（7）运行使水冷座（36）及整体式旋锥模具（31）以一定速度沿纵方向退出；主气缸（24）拉动动滑块（15），动滑块（15）向上滑动，动滑块（15）带动定滑块（16）沿轴线向左移动，并将带锥心轴（21）沿伺服电机驱动主轴（2）的轴线向左移动退回到初始位置；（ⅳ）车端面伺服电机驱动主轴（2）带动管件（37）旋转，伺服电机驱动滑台（7）进行纵、横方向进给运行，运行使带座车刀（34）到达管件（37）的端面，进行精车端面，精车端面完成后伺服电机驱动滑台（7）退出；（ⅴ）钻镗小孔伺服电机驱动滑台（7）进行纵、横方向进给，运行使带座钻头（30）、带座精镗刀（33）依次顺序到达管件（37），对管件（37）进行小孔半精加工和精加工，完成后伺服电机驱动滑台（7）退出；（ⅵ）车薄壁外圆伺服电机驱动滑台（7）进行纵、横方向进给，运行使带座车刀（34）到达管件（37）的端面，进行精车小径薄壁圆及锥面加工，完成后伺服电机驱动滑台（7）退出；（ⅶ）下料及清洗旋模锥孔伺服电机驱动滑台（7）进行横方向进给，运行使下料机构（35）和水冷座（36）及整体式旋锥模具（31）同步分别对位管件（37）和模具旋转清洗头（27）；气缸驱动夹头拉杆装置（9）推出管件定位夹头（4）松开管件（37）后，伺服电机驱动滑台（7）纵向进给，下料机构（35）和水冷座（36）及整体式旋锥模具（31）同步到达管件（37）和模具旋转清洗头（27）后停留数秒，下料机构（35）夹住管件（37）、模具旋转清洗头（27）旋洗整体式旋锥模具（31）的内锥孔；伺服电机驱动滑台（7）纵向退回原位后，通过伺服电机驱动滑台（7）横、纵顺序运动，管件（37）被送至接料盒（29）上方，松放管件，完成后，伺服电机驱动滑台（7）退至初始位置，完成一个管件（37）加工过程。2.一种带内外锥及薄壁圆的小径铜管的自动加工设备，包括配套机构、旋压管件内锥执行机构、旋压管件外锥的整体式旋锥模具及模具旋转清洗头、加工薄壁圆的刃具和上下料机构；其特征在于：所述配套机构包括主轴箱（1），安装于主轴箱（1）下方的气缸（10），主轴箱（1）右侧安装有两条平行的横向导轨（5），纵向导轨（6）安装于横向导轨（5）上，伺服电机驱动滑台（7）安装于纵向导轨（6）上；主轴箱（1）内安装有中空的伺服电机驱动主轴（2），伺服电机驱动主轴（2）右侧形成凸缘（3），凸缘（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永璨，张琪，王贵友，王广新，周润锋，牛洁，刘鸿君，张世军，钟军，卢玉清，刘万林，
申请(专利权)人：中核天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12