管体车丝机制造技术

管体车丝机，包括床身和床座，床身位于床座前方；床身上部为斜面，斜面上倾斜设置拖板，床身上安装纵向的Z1轴方形导轨和Z1轴矩形导轨，床身上安装Z1方向的驱动装置，以驱动拖板可以沿Z1轴方形导轨和Z1轴矩形导轨滑动；拖板上沿其倾斜方向设有X1向轨道，X1向轨道上分别安装上滑板和下滑板，本发明专利技术的优点在于：刚性好，采用整体式45°斜床身、大通径主轴和高刚性的主轴轴承配置，采用三刀架(五工位回转上刀架、固定下刀架及垂直刀架)，多刀多刃同时切削，双通道五轴数控控制技术，使多刀多刃复合加工更便捷，控制功能强、人机界面宜人化，控制系统选用德国西门子840D，软件设计和界面设计人性化，界面友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车丝专用机床，具体地说是一种管体车丝机。
技术介绍
目前，在石油套管的外螺纹加工过程中，低端企业广泛采用平床身数控车床进行加工，中端企业广泛采用的是45°或60°斜床身数控车床进行加工。上述机床均采用单刀独立车削，车削过程中需多次走刀及人工换刀，车削效率较低。另外，现在机床没有有效地定体定心机构，车削过程中，难以保证管体轴线与卡盘轴线共线，因此，加工精度难以保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种管体车丝机，它适用于对冶金行业用石油套管两端的外螺纹进行高效、精密、大批量加工，特别适合加工API的圆螺纹/偏梯形螺纹及特殊扣产品，可解决现有技术存在的问题。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现:管体车丝机，包括床身和床座，床身位于床座前方；床身上部为斜面，斜面上倾斜设置拖板，床身上安装纵向的Z1轴方形导轨和Z1轴矩形导轨，床身上安装Z1方向的驱动装置，以驱动拖板可以沿Z1轴方形导轨和Z1轴矩形导轨滑动；拖板上沿其倾斜方向设有XI向轨道，XI向轨道上分别安装上滑板和下滑板，上滑板由安装在拖板上的动力装置通过丝杠螺母机构驱动，下滑板运动方式与上滑板相同也由另一套丝杠螺母机构驱动，上滑板和下滑板能相对拖板分别独立沿XI向轨道移动；上滑板上安装五工位刀架，五工位刀架的轴纵向设置于上滑板上，五工位刀架旋转以更换不同的车丝刀，下滑板上安装固定刀架，固定刀架上安装刀，刀与五工位刀架上的其中一把车丝刀对应；床身上安装辅运动托架，辅运动托架上安装纵向的Z2进给装置，Z2进给装置上安装X2方向进给装置，X2方向进给装置上安装外倒角刀，X2方向进给装置能带动外倒角刀靠近或远离拖板，使外倒角刀能对管体端部进行倒角加工，Z2进给装置和X2方向进给装置均为丝杠螺母传动机构；床座上安装主轴箱，主轴箱内安装中空的主轴，主轴由主轴驱动装置驱动，主轴后端通过螺栓连接后液压卡盘，主轴前端安装前液压卡盘；前液压定心卡盘有卡盘体，卡盘体安装于主轴的前端；主轴的外周安装主轴齿轮，床座上安装主轴驱动装置，主轴驱动装置的输出齿轮与主轴齿轮啮合，以驱动主轴旋转；主轴箱上固定安装油缸座，油缸座上安装前卡盘油缸；主轴外周安装第一滑套，第一滑套能随主轴转动，第一滑套上设有至少两个拨块，第一滑套的外周安装前摆臂轴承，前卡盘油缸的活塞与前摆臂轴承的外圈连接；前卡盘油缸能推拉第一滑套沿主轴轴向移动，同时，第一滑套能相对前卡盘油缸旋转；卡盘体上安装前卡爪连接块，前卡爪连接块的数量与拨块的数量相同；前卡爪连接块能沿卡盘体径向移动；每个前卡爪连接块上各安装一个定位连接件，每个定位连接件上各安装一个前卡爪；卡盘体上对应每个前卡爪连接块各安装一个前摆臂，前摆臂的中部与卡盘体铰接，前摆臂的后端向拨块弯折，并能与相应的拨块配合；前摆臂的前端伸出卡盘体外与前卡爪连接块上的前摆臂连接槽配合；拨块能拉动前摆臂使其转动，从而通过前卡爪连接块、定位连接件带动前卡爪夹紧待加工管；油缸座上固定安装液压马达301，活动安装大齿轮，大齿轮能绕油缸座旋转，油缸座上安装至少两个齿轮，齿轮能相对油缸座转动，液压马达的输出轴连接主动齿轮，主动齿轮与大齿轮啮合，大齿轮与所有齿轮啮合，带动所有齿轮同步转动，每个齿轮内开设内螺纹，每个齿轮内各螺纹连接一根丝杆，所有丝杆的前端共同连接安装套，安装套位于主轴外周，安装套内部安装摆臂连接套，摆臂连接套能相对安装套随主轴轴向移动，摆臂连接套上安装至少两根连杆；卡盘体上安装至少两个定心轴套，定心轴套的数量与连杆的数量相同；每个定心轴套内各安装一根定心轴；所有定心轴的轴线与主轴轴线相交于一点，以便定心轴伸出卡盘体前端时，能确保待加工管体的轴线与主轴轴线共线，从而，确保车丝的精度；定心轴与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆臂连接套铰接；每个定心轴的端头连接卡爪；后液压卡盘有筒状的盘体，盘体通过螺栓连接主轴的后端，盘体与主轴相通，盘体可在主轴的带动下同步旋转，盘体外周活动安装第二滑套，第二滑套既可沿盘体轴向移动，又可随盘体转动，主轴箱上安装缸体，缸体的活塞杆上连接轴承座，轴承座与第二滑套之间设置轴承，盘体相对缸体旋转的同时，缸体可推动第二滑套沿盘体轴线移动，第二滑套上安装数个连接件，连接件上表面开设斜面，斜面向轴承座方向倾斜，每个连接件上各搭接一根摆臂，摆臂的一端设有与连接件配合的主拨齿，主拨齿能与连接件的斜面相触，摆臂的中部通过铰链轴铰接在盘体上，盘体上安装数个卡爪连接块，卡爪连接块的数量与摆臂的数量相同，每个卡爪连接块上各安装一个卡爪，卡爪连接块能带动卡爪沿盘体径向伸出盘体内，以便夹紧待加工的管体，每个卡爪连接块上各设有一个摆臂槽，摆臂槽与对应一个摆臂的拨头配合，如图4所示，缸体通过控制活塞杆的收缩，可以使所有连接件沿盘体轴向前移，每个连接件的斜面拉动对应的一个摆臂的主拨齿前移，使摆臂绕铰链轴逆时针转动，从而使数个卡爪连接块夹紧，加工完成后，活塞杆伸出，使夹紧管体的卡爪连接块松动，从而在钢管移动机构的作用下移出，为方便安装缸体，盘体外周安装后液压缸座，后液压缸座可与主轴箱固定连接。为进一步实现本专利技术的目的，还可以采用以下技术方案:所述为便于后液压卡盘的卡爪松开管体，摆臂内侧设有第一副拨齿，当连接件后移时，可通过触动第一副拨齿带动摆臂顺时针旋转，从而，将卡爪连接块带动卡爪松开管体。所述Z1方向的驱动装置由电机、皮带传动机构和丝杠螺母机构连接构成，以精确驱动拖板沿纵向移动。所述床身外周安装护罩。所述辅运动托架安装挡板，当管体进给时，挡板旋转至主轴前端，以限定管体的进给距离，当管体进给到位准备车丝前，挡板向上旋转至主轴上方，且不妨车丝的位置。所述Z2进给装置有Z2进给电机和Z2壳体，Z2壳体与辅运动托架6连接，Z2壳体上安装Z2丝杠和Z2进给电机，Z2进给电机通过齿轮传动机构或皮带轮传动机构连接Z2丝杠，Z2丝杠上配合安装Z2螺母，Z2螺母上安装Z2滑板，Z2滑板可在Z2壳体导向下直线移动，Z2滑板上安装X2方向进给装置。所述Z2壳体下部安装套筒，套筒内活动安装液压缸，液压缸能相对套筒转动，液压缸的端部安装套管，套管的端部安装内支撑涨头，内支撑涨头外周安装橡胶圈，液压缸的活塞杆的端部穿出套管外安装内支撑支架，内支撑支架上设有撑涨环，撑涨环的外周为圆锥面，圆锥面与橡胶圈内侧配合，套筒内安装油路块，油路块安装于液压缸后部外周，油路块内表面开设第一环形油路和第二环形油路，第一环形油路与液压缸的进油道联通，第二环形油路与液压缸的回油道联通，从而确保液压缸相对套筒旋转时，第一环形油路和第二环形油路始终与进油道和回油道相通，通过控制液压缸的活塞杆伸缩，可以使橡胶圈收缩或涨紧。所述X2方向进给装置上开设键槽，Z2滑板上安装设有连接块，键槽与Z2进给装置上的连接块相配合，使X2方向进给装置可以沿X方向移动，X2方向进给装置有X2进给电机和X2壳体，X2进给电机安装在X2壳体上，X2进给电机连接X2丝杠，X2丝杠上配合安装X2螺母，X2螺母上安装X2滑块，X2滑块上安装外倒角刀。所述每个定心轴套内各设置一个导向键，导向键与定心轴上开设的导向槽配合。所述油缸座上安装导向轴套，安装套上安装导向轴，导向轴与导向轴套配合为安装套导向。本专利技术的优点在于:1、刚性好本文档来自技高网...

【技术保护点】
管体车丝机，其特征在于：包括床身(4)和床座(5)，床身(4)位于床座(5)前方；床身(4)上部为斜面，斜面上倾斜设置拖板(11)，床身(4)上安装纵向的Z1轴方形导轨(13)和Z1轴矩形导轨(14)，床身(4)上安装Z1方向的驱动装置(20)，以驱动拖板(11)可以沿Z1轴方形导轨(13)和Z1轴矩形导轨(14)滑动；拖板(11)上沿其倾斜方向设有X1向轨道，X1向轨道上分别安装上滑板(18)和下滑板(21)，上滑板(18)由安装在拖板(11)上的动力装置通过丝杠螺母机构(17)驱动，下滑板(21)运动方式与上滑板(18)相同也由另一套丝杠螺母机构驱动，上滑板(18)和下滑板(21)能相对拖板(11)分别独立沿X1向轨道移动；上滑板(18)上安装五工位刀架(19)，五工位刀架(19)的轴纵向设置于上滑板(18)上，五工位刀架(19)旋转以更换不同的车丝刀，下滑板(21)上安装固定刀架，固定刀架上安装刀(22)，刀(22)与五工位刀架(19)上的其中一把车丝刀对应；床身(4)上安装辅运动托架(6)，辅运动托架(6)上安装纵向的Z2进给装置(7)，Z2进给装置(7)上安装X2方向进给装置(8)，X2方向进给装置(8)上安装外倒角刀(9)，X2方向进给装置(8)能带动外倒角刀(9)靠近或远离拖板(11)，使外倒角刀(9)能对管体端部进行倒角加工，Z2进给装置(7)和X2方向进给装置(8)均为丝杠螺母传动机构；床座(5)上安装主轴箱(2)，主轴箱(2)内安装中空的主轴(178)，主轴(178)由主轴驱动装置驱动，主轴(178)后端通过螺栓连接后液压卡盘(1)，主轴(178)前端安装前液压卡盘(3)；前液压定心卡盘(3)有卡盘体(315)，卡盘体(315)安装于主轴(178)的前端；主轴(178)的外周安装主轴齿轮(50)，床座(5)上安装主轴驱动装置，主轴驱动装置的输出齿轮与主轴齿轮(50)啮合，以驱动主轴(178)旋转；主轴箱(2)上固定安装油缸座(59)，油缸座(59)上安装前卡盘油缸(312)；主轴(178)外周安装第一滑套(60)，第一滑套(60)能随主轴178转动，第一滑套(60)上设有至少两个拨块(58)，第一滑套(60)的外周安装前摆臂轴承(61)，前卡盘油缸(312)的活塞与前摆臂轴承(61)的外圈连接；前卡盘油缸(312)能推拉第一滑套(60)沿主轴178轴向移动，同时，第一滑套(60)能相对前卡盘油缸(312)旋转；卡盘体(315)上安装前卡爪连接块(317)，前卡爪连接块(317)的数量与拨块(58)的数量相同；前卡爪连接块(317)能沿卡盘体(315)径向移动；每个前卡爪连接块(317)上各安装一个定位连接件(318)，每个定位连接件(318)上各安装一个前卡爪(319)；卡盘体(315)上对应每个前卡爪连接块(317)各安装一个前摆臂(313)，前摆臂(313)的中部与卡盘体(315)铰接，前摆臂(313)的后端向拨块(58)弯折，并能与相应的拨块(58)配合；前摆臂(313)的前端伸出卡盘体(315)外与前卡爪连接块(317)上的前摆臂连接槽(314)配合；拨块(58)能拉动前摆臂(313)使其转动，从而通过前卡爪连接块(317)、定位连接件(318)带动前卡爪(319)夹紧待加工管；油缸座(59)上固定安装液压马达301，活动安装大齿轮(62),大齿轮(62)能绕油缸座(59)旋转,油缸座(59)上安装至少两个齿轮(303)，齿轮(303)能相对油缸座(59)转动,液压马达(301)的输出轴连接主动齿轮(302)，主动齿轮(302)与大齿轮(62)啮合，大齿轮(62)与所有齿轮(303)啮合，带动所有齿轮(303)同步转动，每个齿轮(303)内开设内螺纹，每个齿轮(303)内各螺纹连接一根丝杆(304)，所有丝杆(304)的前端共同连接安装套(305)，安装套(305)位于主轴(178)外周，安装套(305)内部安装摆臂连接套(306)，摆臂连接套(306)能相对安装套(305)随主轴(178)轴向移动，摆臂连接套(306)上安装至少两根连杆(320)；卡盘体(315)上安装至少两个定心轴套(309)，定心轴套(309)的数量与连杆(320)的数量相同；每个定心轴套(309)内各安装一根定心轴(307)；所有定心轴(307)的轴线与主轴(178)轴线相交于一点，以便定心轴(307)伸出卡盘体(315)前端时，能确保待加工管体的轴线与主轴(178)轴线共线，从而，确保车丝的精度；定心轴(307)与连杆(320)的一端铰接，连杆(320)的另一端与摆臂连接套(306)铰接；每个定心轴(307)的端头连接卡爪；后液压卡盘(1)有筒状的盘体(101)，盘体(101)通过螺栓连接主轴(178)的后端，盘体(101...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜林，侯兰波，
申请(专利权)人：济南德华一机床设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37