高精度外圆辊压机制造技术

本实用新型专利技术涉及外圆表面加工设备，尤其是在金属工件冷挤压这一技术领域，本实用新型专利技术提供了一种高精度外圆辊压机，可以在工件冷挤压时实现自进给，将工件放置在四个辊轮之间，辊轮与工件倾斜设置，使得辊轮在旋转时对工件的摩擦力分解为两个分力，其中一个分力用于驱动工件旋转，另一个分力用于驱动工件轴向进给，辊轮与金属工件的挤压点对金属工件表面旋以高压，使其逐点金属流动产生塑性变形，金属表面的凸峰经辊轮的碾压，而滑向凹谷，表面趋向平缓，经逐点挤压后的金属工件其表面粗糙度可一次性直接达到0.4μm‑0.2μm，工件的材料利用率高，工件的加工余量用以延长工件的长度，因此可实现无粉尘的工件表面精度加工，利于环境的保护。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及外圆表面加工设备，尤其是在金属工件冷挤压这一
，本技术提供了一种高精度外圆辊压机，可以在工件冷挤压时实现自进给。
技术介绍
随着制造业的发展，活塞杆、空心轴等金属管材的表面粗糙度要求越来越高，即它对表面光洁度要求很高，大约为0.4μm-0.2μm，用传统的方法生产这类管材时，加工工序较多，一般表现为：坯料-粗磨-中磨-细磨-粗抛-中抛-细抛，这种传统的加工方法工序有六道，每道工序都需要对应不同的设备，投入的人力和物力较大，加工周期长，坯料、粗磨、中磨、细磨、粗抛、中抛及细抛均为去除材料法以此获得较高的表面粗糙度，在上述的六道工序中均会产生大量的粉尘和废水，其中粉尘严重危害一线工人的健康，且污染环境，当空气中的粉尘达到一定浓度后，随即产生一定的安全隐患，废水需要经过处理才能排放，造成资源的浪费，同时对环境造成污染，会目前市面上也出现了一些管材表面加工设备，例如中国专利200910043893.7公开了一种活塞杆精轧装置及其加工工艺，该精轧装置通过连接杆将待加工活塞杆固定在旋转动力头上，旋转动力头带动活塞杆旋转，三滚轮精轧装置随着溜板纵向移动，活塞杆是由溜板的硬推，即溜板的运动是在外力推动下，实现活塞杆相对三滚轮精轧装置移动，这种硬推的方式，首先要根据活塞杆的转速，通过复杂的计算才能得出溜板的移动速度，从而得到想要的表面粗糙度，无疑增加了使用难度；这种硬推的进给方式容易将活塞杆表面刮毛，很难得到表面粗糙度为0.4μm-0.2μm的活塞杆，该精轧装置的滚轮在硬推的进给方式下容易被磨损，使用寿命短，在加工其他管材时，该精轧装置需要夹住管材的一端端部，以便带动其旋转，但是夹住的这一段是无法实现加工的，且这种精轧装置需要两个动力源，一个用以驱动滚轮旋转，另一个用以实现滚轮相对活塞杆的轴向进给，显然这种精轧设备结构较为复杂，成本高，取得的效果不理想。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中工件表面加工设备其工件需要外力硬推，才能实现工件进给的问题，现提供一种高精度金属工件滚压机，它改变了传统的需要外力硬推实现工件轴向进给的设计，改为依赖辊轮在带动工件旋转的同时给其一个轴向进给力，实现工件的自进给。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精度外圆辊压机，包括机架及动力机构，所述机架上至少转动设置有三个辊轮，其中至少有一个辊轮为主动轮，所述辊轮之间形成有用于挤压工件的工作区，所述工件位于所述工作区中，所述辊轮的外周面与工件的外周面接触，所述辊轮被设置成在辊轮旋转时对与辊轮啮合的工件提供轴向分力的机构，该机构驱动工件作轴向进给。本方案中辊轮被设置成动力机构驱动主动轮旋转时，主动轮带动工件旋转并由工件带动其余辊轮旋转，所有辊轮对工件均具有一个同向的轴向分力，该工件在所有辊轮的共同作用下沿其轴线方向进给，工件加工时做旋转和轴向进给的合运动，当工件位于工作区内时，辊轮对金属工件表面旋以高压，使其逐点金属流动产生塑性变形，金属表面的凸峰经辊轮的碾压，而滑向凹谷，表面趋向平缓，金属表面也会形成一层致密的金属晶体组织结构。进一步地，所述辊轮的轴线与工件的轴线为异面直线，即辊轮的轴线相对工件的轴线倾斜，使得辊轮在旋转时对工件的摩擦力分解为两个分力，其中一个分力用于驱动工件旋转，另一个分力用于驱动工件轴向进给，将辊轮的轴线沿其到工件轴线的垂直连线方向，投影到工件轴线所在且与垂直连线垂直的平面内时，辊轮轴线在该平面内的投影与工件轴线的角度越大，工件的前进速度越大。优选地，所述辊轮围绕所述工件的轴线圆周阵列分布。优选地，所述辊轮与工件均为点接触，所述辊轮与工件的接触点均位于同一圆周线上。优选地，所有辊轮与工件的接触点均匀分布在其所在的圆周线上。由于辊轮一般设置成圆柱型，导致工件不易进入挤压工件的工作区，工件出料时也不顺畅，挤压效果较差，进一步地，所述辊轮包括轮体，所述轮体包括挤压部及位于挤压部两端的进料部和出料部，所述挤压部呈圆柱型，所述进料部和出料部均呈圆锥形，所述进料部和出料部的大端均靠近所述挤压部，所述进料部和出料部的小端均同心设置有转轴部。为了防止进料部/出料部与转轴部之间应力集中，进一步地，所述进料部和出料部分别与其所在侧的转轴部之间设置有过渡部，所述过渡部的横截面直径大于转轴部的横截面直径，所述过渡部的横截面直径小于进料部的横截面直径。由于辊压机其具有多个辊轮，其中主动轮需要动力源来驱动，而辊压机上的辊轮一般有多个，由于辊轮相互之间具有一定倾斜角度，导致无法用同一个动力源来驱动多个辊轮，每个主动辊轮均需要单独设置一个电机以此驱动辊轮转动，从而会出现整个辊压机零部件繁多，结构复杂，成本较高，故障率高的现象，进一步地，所述动力机构包括基座及若干个传动单元，所述传动单元与所述主动轮一一对应，所述传动单元包括输入轴和转向组件，所述转向组件安装在所述输入轴与主动轮之间，所述转向组件用于将输入轴的力传递至主动轮，同时可万向改变输入轴相对主动轮的安装角度，所述输入轴转动安装在所述基座上，每个传动单元上的输入轴相互平行，所述基座固定在所述机架上。转向组件有可有两种结构可根据具体情况选择：其中一种结构适用于结构较为紧凑的辊压机，具体为：所述转向组件包括第一U型座、第二U型座及第一万向连接器，所述第一U型座固定在所述输入轴的端部，所述第二U型座固定在所述主动轮上，所述第一万向连接器上具有相互垂直的横轴和纵轴，所述第一U型座和横轴转动连接，所述第二U型座和纵轴转动连接。另一种结构适用于动力源距离主动轮较远的辊压机，具体为：所述转向组件包括第一U型座、第二U型座、第一万向连接器、第二万向连接器及连接轴，所述连接轴的两端分别固定有第三U型座及第四U型座，所述第一U型座固定在所述输入轴的端部，所述第二U型座固定在所述主动轮上，所述第一万向连接器和第二万向连接器上均具有相互垂直的横轴和纵轴，所述第一U型座和第一万向连接器的横轴转动连接，所述第三U型座和第一万向连接器的纵轴转动连接，所述第二U型座和第二万向连接器的横轴转动连接，所述第四U型座和第二万向连接器的纵轴转动连接，该种结构的转向组件可便于安装，其中连接轴用于延长输入轴与主动轮之间的距离。进一步地，所述输入轴远离与所述转向组件的一端固定有齿轮或从动带轮。为了防止工件与基座产生干涉，进一步地，所述基座的上端开设有避免工件加工时与基座干涉的缺口。由于此种结构的辊压机只能加工同径的工件，具有一定的局限性，进一步地，所述机架上固定有两个侧板，两个所述侧板的顶端固定有顶板，两个侧板之间滑动连接有滑座，所述顶板上设置有用于驱动滑座上升或下降的丝杠组件，所述机架上固定有与所述滑座相对的固定座，若干所述辊轮其中主动轮通过轴承组件安装在固定座上，其余辊轮通过轴承组件安装在滑座上，当加工不管径的工件时，调节丝杠组件可实现滑座相对固定座的靠拢或远离，因此，此种设计增加了该辊压机的通用性，即可以加工不同管径的工件。由于辊轮之间的位置精度要求非常高，对侧板的内侧面的平面度要求非常高，无疑增加了制造难度，进一步地，两个所述侧板相对的一侧均开设有定位槽，所述定位槽内设置有与其相匹配的定位块，所述定位块滑动设置在所述定位槽中，所述定位块的两端端部与所述定位槽之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度外圆辊压机，用于对工件(11)外周面进行挤压工序，其特征在于：包括机架(1)及动力机构，所述机架(1)上至少转动设置有三个辊轮(2)，其中至少有一个辊轮(2)为主动轮，所述辊轮(2)之间形成有用于挤压工件(11)的工作区(3)，所述工件(11)位于所述工作区(3)中，所述辊轮(2)的外周面与工件(11)的外周面接触，所述动力机构用于驱动所述主动轮转动，所述辊轮(2)被设置成在辊轮(2)旋转时对与辊轮(2)啮合的工件(11)提供轴向分力的机构，该机构驱动工件(11)作轴向进给。

【技术特征摘要】
1.一种高精度外圆辊压机，用于对工件(11)外周面进行挤压工序，其特征在于：包括机架(1)及动力机构，所述机架(1)上至少转动设置有三个辊轮(2)，其中至少有一个辊轮(2)为主动轮，所述辊轮(2)之间形成有用于挤压工件(11)的工作区(3)，所述工件(11)位于所述工作区(3)中，所述辊轮(2)的外周面与工件(11)的外周面接触，所述动力机构用于驱动所述主动轮转动，所述辊轮(2)被设置成在辊轮(2)旋转时对与辊轮(2)啮合的工件(11)提供轴向分力的机构，该机构驱动工件(11)作轴向进给。2.根据权利要求1所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述辊轮(2)的轴线与工件(11)的轴线为异面直线。3.根据权利要求1或2所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述辊轮(2)围绕所述工件(11)的轴线圆周阵列分布。4.根据权利要求3所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述辊轮(2)与工件(11)均为点接触，所述辊轮(2)与工件(11)的接触点均位于同一圆周线上。5.根据权利要求4所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所有辊轮(2)与工件(11)的接触点均匀分布在其所在的圆周线上。6.根据权利要求1所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述辊轮(2)包括轮体，所述轮体包括挤压部(201)及位于挤压部(201)两端的进料部(202)和出料部(203)，所述挤压部(201)呈圆柱型，所述进料部(202)和出料部(203)均呈圆锥形，所述进料部(202)和出料部(203)的大端均靠近所述挤压部(201)，所述进料部(202)和出料部(203)的小端均同心设置有转轴部(205)。7.根据权利要求6所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述进料部(202)和出料部(203)分别与其所在侧的转轴部(205)之间设置有过渡部(204)，所述过渡部(204)的横截面直径大于转轴部(205)的横截面直径，所述过渡部(204)的横截面直径小于进料部(202)的横截面直径。8.根据权利要求1所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述动力机构包括基座(6)及若干个传动单元，所述传动单元与所述主动轮一一对应，所述传动单元包括输入轴(4)和转向组件(5)，所述转向组件(5)安装在所述输入轴(4)与主动轮之间，所述转向组件(5)用于将输入轴(4)的力传递至主动轮，同时可万向改变输入轴(4)相对主动轮的安装角度，所述输入轴(4)转动安装在所述基座(6)上，每个传动单元上的输入轴(4)相互平行，所述基座(6)固定在所述机架(1)上。9.根据权利要求8所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述转向组件(5)包括第一U型座(501)、第二U型座(502)及第一万向连接器(503)，所述第一U型座(501)固定在所述输入轴(4)的端部，所述第二U型座(502)固定在所述主动轮上，所述第一万向连接器(503)上具有相互垂直的横轴和纵轴，所述第一U型座(501)和横轴转动连接，所述第二U型座(502)和纵轴转动连接。10.根据权利要求8所述的高精度外圆辊压机，其特征在于：所述转向组件(5)包括第一U型座(501)、第二U型座(502)、第一万向连接器(503)、第二万向连接器(504)及连接轴(505)，所述连接轴(505)的两端分别固定有第三U型座(506)及第四U型座(507)，所述第一U型座(501)固定在所述输入轴(4)的端部，所述第二U型座(502)固定在所述主动轮上，所述第一万向连接器(503)和第二万向连接器(504)上均具有相互垂直的横轴和纵轴，所述第一U...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴圣峰，邹建平，
申请(专利权)人：常州丰海天佳纺织机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32