專利名稱：一種鋼管切斷倒棱機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及管材加工機械領域，具體是一種鋼管切斷倒棱機床。
背景技術：
目前在冶金系統(tǒng)的管材加工精整線的生產中，廣泛采用的是切管機(或鋸床鋸 斷)和倒棱機分別布置，其中在切管機上進行鋼管切頭、分切定尺，在倒棱機上對切斷的鋼 管和經過分切定尺的鋼管進行平頭倒角，在切管機(或鋸床)和倒棱機中間通過傳送臺架 連接。這樣在加工時，鋼管須經過四次裝卡，四次對中，才有切管機(或鋸床)、倒棱機四臺 設備完成鋼管兩端的切斷、倒棱工作。這種結構的管材加工裝置在使用中存在以下問題所 需設備較多，投資較高；輸送臺架的數量多，占地面積大；夾緊、定位等輔助工藝次數較多， 輔助工藝和管材輸送均耗時較長，所需人手多，如果按兩班計算需配備8個工人，而且加工 效率低等。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼管切斷倒棱機，它可以解決公知技術中存在的不
足，能夠在一臺機床上完成管材一端的切斷和倒棱，大大提高了生產效率。 本發(fā)明為實現上述目的，通過以下技術方案實現一種鋼管切斷倒棱機，包括機
床床座，機床床座上安裝夾緊裝置、主軸箱導軌和主軸箱推進電機，主軸箱導軌上安裝移動
平臺，移動平臺通過主機推動裝置與主軸箱驅動電機連接，移動平臺上安裝主軸箱、主軸電
機、進刀電機，主軸箱內安裝主軸和傳動軸，主電機通過傳動裝置與傳動軸連接，傳動軸上
安裝第一主傳動斜齒輪和第一進刀斜齒輪，第一主傳動斜齒輪和第一進刀斜齒輪的旋向相
反，主軸上安裝第二主傳動斜齒輪和第二進刀斜齒輪，第二進刀斜齒輪與主軸間安裝軸承，
第二主傳動斜齒輪與第一主傳動斜齒輪嚙合，第二進刀斜齒輪與第一進刀斜齒輪嚙合，主
軸一端安裝刀盤，傳動軸上安裝進刀箱，進刀箱通過進刀傳動裝置與進刀電機連接，第二進
刀斜齒輪上安裝切刀撥塊和倒棱刀撥塊，刀盤上設置切刀滑座和倒棱刀滑座，切刀滑座上
安裝切刀刀具，倒棱刀滑座上安裝滑軌和浮動裝置用彈簧，滑軌上安裝倒棱刀座，倒棱刀座
上安裝倒棱刀具和浮動滾輪，浮動裝置用彈簧與倒棱刀座連接，切刀滑座通過切刀傳動變
向裝置與切刀撥塊連接，倒棱刀滑座通過倒棱刀傳動變向裝置與倒棱刀撥塊連接。 所述切刀傳動變向裝置由撥塊架和切刀撥軸組成，撥塊架上安裝撥塊架軸，撥塊
架軸固定在刀盤上，撥塊架上開設第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽內放置切刀撥塊，第二凹
槽內放置切刀撥軸，切刀撥軸與切刀滑座連接。 所述倒棱刀傳動變向裝置由進刀大齒輪和進刀小齒輪組成，進刀大齒輪和進刀小 齒輪均安裝在刀盤上并相互嚙合，進刀大齒輪上開設凹口 ，凹口內放置倒棱刀撥塊，倒棱刀 滑座上設置齒條，與進刀小齒輪同軸的齒輪與齒條嚙合。
所述主機推動裝置是滾珠絲杠傳動裝置。 所述進刀傳動裝置包括進刀導軌、進刀滾珠絲杠、進刀滑板和進刀臂，移動平臺上安裝進刀導軌、進刀滾珠絲杠和進刀臂，進刀電機通過傳動裝置與進刀滾珠絲杠連接，進刀 滾珠絲杠上安裝進刀滑板，進刀滑板與進刀臂一端連接，進刀臂與進刀箱連接。
所述夾緊裝置與主軸箱間設置擋料定位裝置。 所述夾緊裝置由剛性卡盤和彈性卡盤組成，剛性卡盤位于主軸箱前端，主軸箱上 安裝彈性卡盤。 所述機床上設置控制計算機，控制計算機分別通過導線與主電機、主軸箱推進電 機、進刀電機、卡緊裝置、擋料定位裝置和彈性卡盤連接。 本發(fā)明的有益效果在于能夠解決公知技術中存在的不足，節(jié)約設備投資，原有需 要兩臺設備完成的工作只需一臺即可，能夠減少一半設備的投入，降低生產成本；輸送臺架 的數量減少，減少占地面積，節(jié)省廠房投資；所需人手少，按照兩班配置，只需4人即可，減 少了一半的技術工人，降低人工成本；設備維修費用和電力消耗大幅降低，僅為原有設備的 一半，生產成本較低；可以大量節(jié)省輔助工藝時間，有效提高生產效率，傳統(tǒng)設備需要兩次 卡裝、兩次對中才能完成加工，本發(fā)明僅需一次裝卡，即可完成切管、倒棱的全部工作，大大 減少了鋼管在傳送輥道上的運行時間，大幅度提高生產效率；采用齒輪差動來完成進刀，結 構簡潔合理，操作簡便；加工精度高，切過的鋼管斷面垂直度好等。


附圖1是本發(fā)明的主視結構示意圖；附圖2是附圖1的右視圖；附圖3是附圖1中
A-A剖面放大結構示意圖；附圖4是附圖3中B-B剖面結構示意圖；附圖5是附圖1中C向 放大結構示意圖；附圖6是附圖4中D-D剖面結構示意圖。
具體實施例方式
對照附圖對本發(fā)明作進一步說明 本發(fā)明所述一種鋼管切斷倒棱機，包括機床床座l，機床床座1上安裝夾緊裝置、 主軸箱導軌15和主軸箱驅動電機10。主軸箱導軌15上安裝移動平臺，所述移動平臺通過 主機推動裝置與主軸箱驅動電機10連接，移動平臺上安裝主軸箱5、主軸電機6、進刀電機 9，主軸箱5內安裝主軸29、傳動軸49。主電機6通過皮帶傳動裝置與傳動軸49連接，傳動 軸49上安裝第一主傳動斜齒輪12和第一進刀斜齒輪41 ，第一主傳動斜齒輪12和第一進刀 斜齒輪41的旋向相反，主軸29上安裝第二主傳動斜齒輪13和第二進刀斜齒輪26，第二進 刀斜齒輪26與主軸29間安裝軸承，第二主傳動斜齒輪13與第一主傳動斜齒輪12嚙合，第 二進刀斜齒輪26與第一進刀斜齒輪41嚙合，為了確保進刀斜齒輪與主軸轉速同步，第一主 傳動斜齒輪12和第一進刀斜齒輪41的齒數相同。主軸29 —端安裝刀盤32，傳動軸4外安 裝進刀箱50，進刀箱50通過進刀傳動裝置與進刀電機9連接，進刀箱50受進刀電機9控制 實現直線進給，從而帶動傳動軸49移動，實現第一主傳動斜齒輪12和第一進刀斜齒輪41 的移動。第二進刀斜齒輪26上安裝切刀撥塊28和倒棱刀撥塊55，刀盤32上設置切刀滑 座44和倒棱刀滑座35，切刀滑座44上安裝切刀刀具，倒棱刀滑座35上安裝滑軌和浮動裝 置用彈簧36，滑軌上安裝倒棱刀座34，倒棱刀座34上安裝倒棱刀具37和浮動滾輪33，浮動 裝置用彈簧36與倒棱刀座34連接，切刀滑座44通過切刀傳動變向裝置與切刀撥塊28連 接，倒棱刀滑座35通過倒棱刀傳動變向裝置與倒棱刀撥塊55連接。在工作時，第一主傳動斜齒輪12隨傳動軸49轉動，并將動力通過第二主傳動斜齒輪13傳遞到主軸29，帶動主軸 29及刀盤32旋轉，同時，第一進刀斜齒輪41隨傳動軸49轉動，帶動第二進刀斜齒輪26隨 主軸29及刀盤32 —同旋轉，確保第二進刀斜齒輪26與主軸29轉速保持同步。進刀箱50 運動時，帶動傳動軸49及第一進刀斜齒輪41沿第二進刀斜齒輪26齒廓運動，由于第二進 刀斜齒輪26與主軸29間安裝有軸承，從而帶動第二進刀斜齒輪26在主軸29上相對擺動。 第二進刀斜齒輪26通過安裝其上的切刀撥塊28和倒棱刀撥塊55帶動切刀傳動變向裝置、 倒棱刀傳動變向裝置進行動作，實現對鋼管的切斷和倒棱工作。 本發(fā)明所述切刀傳動變向裝置、倒棱刀傳動變向裝置有多種實施方式，實施例之 一的結構是，所述切刀傳動變向裝置由撥塊架30和切刀撥軸45組成，撥塊架30上安裝撥 塊架軸，撥塊架軸固定在刀盤32上，撥塊架30上開設第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽內放 置切刀撥塊28，第二凹槽52內放置切刀撥軸45，切刀撥軸45與切刀滑座44連接。，第一凹 槽和第二凹槽間夾角優(yōu)選90。，這樣位移從圓周位移向徑向位移轉換時更加精確，切刀刀 具的進刀更加準確快速。本實施例所述方案也可以適用于倒棱刀傳動變向裝置，其具體結 構可以由上述實施例直接推知，在此不再進行詳細描述。 實施例之二的結構是所述倒棱刀傳動變向裝置由進刀大齒輪31和進刀小齒輪 23組成，進刀大齒輪31和進刀小齒輪23均安裝在刀盤32上并相互嚙合，進刀大齒輪31上 開設凹口 ，凹口內放置倒棱刀撥塊55，倒棱刀滑座35上設置齒條22，與進刀小齒輪23同軸 的齒輪21與齒條22嚙合。本實施例所述方案也可以適用于切刀傳動變向裝置，其具體結 構可以由上述實施例直接推知，在此不再進行詳細描述。 在本發(fā)明中，由于切刀刀具的行程較短，優(yōu)選采用實施例之一的結構，其進刀快速 準確；倒棱刀具的行程較長，優(yōu)選采用實施例之二的結構，此時若采用實施例之一的結果， 往往較難達到理想的進刀行程。 本發(fā)明中，切刀刀具和倒棱刀具可以分別設置為3個或4個，優(yōu)選方案是刀盤32
圓周上均勻間隔設置兩套切刀刀具和倒棱刀具，此時刀具定位定心更加準確，切削效率高。 每套刀具均分別相應設置一套傳動變向裝置，其結構及連接關系同上述實施例。 所述主機推動裝置優(yōu)選采用滾珠絲杠傳動裝置，其具有傳遞動力穩(wěn)定，移動位置
準確的優(yōu)點。為了進一步提高主軸箱5移動的準確性，可在主軸箱導軌15上配置光柵尺，
進一步保證主軸箱5進給的精度，有效提高機床的加工精度。 本發(fā)明進一步特征在于所述進刀傳動裝置可以有多種，例如通過齒輪齒條傳動 等，本發(fā)明公開一種結構簡潔、傳動精確的進刀傳動裝置，包括進刀導軌11、進刀滾珠絲杠、 進刀滑板8和進刀臂3，移動平臺上安裝進刀軌道11 、進刀滾珠絲杠和進刀臂3，進刀電機9 通過傳動裝置與進刀滾珠絲杠連接，進刀滾珠絲杠上安裝進刀滑板8，進刀滑板8與進刀臂 3 —端連接，進刀臂3與進刀箱50連接。 為了提高送料時定位精度，實現自動定位，在夾緊裝置與主軸箱5間設置擋料定 位裝置4。使用時鋼管輸送到擋料定位裝置4時，夾緊裝置進行夾緊定位，然后擋料定位裝 置4收回，機床開始進行加工。在本發(fā)明中，所述卡緊裝置可以采用多種結構，例如采用兩 個剛性卡盤等，優(yōu)選方案為夾緊裝置由剛性卡盤2和彈性卡盤18組成，剛性卡盤2位于主 軸箱5前端，主軸箱5上安裝彈性卡盤18。在加工前定位時，剛性卡盤2可以準確給管材定 位，彈性卡盤23可以夾住管材等待切掉的成品部分，輔助定位；在切削時，剛性卡盤2提供足夠的夾持力固定管材，彈性卡盤23輔助固定切除部分；在切斷完成后，彈性卡盤18松開， 同時主軸箱推進電機10帶動主軸箱5前進一定距離，此時被切除下的管材料頭被管材前端 推出彈性卡盤18，該方案能夠防止倒棱時，倒棱刀滑座35以及浮動滾輪33受到料頭干涉， 提高加工安全性。 本發(fā)明中，為了提高加工精度，實現自動化生產，在機床上設置控制數控系統(tǒng)，數 控系統(tǒng)分別通過導線與主電機、主軸箱驅動電機10、進刀電機9、夾緊裝置、擋料定位裝置4 和彈性卡盤18連接。由數控系統(tǒng)對整個加工過程進行操控，其加工精度大大提高。
本發(fā)明使用時，分為初始狀態(tài)、管材切斷加工狀態(tài)和倒棱加工狀態(tài)三種狀態(tài)
初始狀態(tài)切刀刀具和浮動滾輪位于中間位置(進刀零點)，方便鋼管進入。
切斷狀態(tài)鋼管送到位后，剛性卡盤2夾緊鋼管，擋料定位裝置4退回，彈性卡盤 18同時夾緊鋼管。鋼管夾緊后，在主軸箱驅動電機10的驅動下，主軸箱5由初始位置快速 移動到鋼管切斷位置。主電機6帶動主軸29及刀盤32旋轉，進刀電機9通過進刀滾珠絲 杠驅動進刀滑板8移動，從而驅動進刀臂3帶動進刀箱50移動，實現傳動軸49移動，由于 采用了斜齒輪差動原理，齒輪軸49移動時帶動第一進刀斜齒輪41移動，進而讓第二進刀斜 齒輪26轉過一個角度，裝在第二進刀斜齒輪26上的切刀撥塊28，切刀撥塊28撥動拔塊架 30轉動，同時帶動切刀撥軸45轉動，在切刀拔軸45的帶動下，裝在切刀滑座44上的切刀刀 具進刀，實現對鋼管進行切斷。 同時，在切刀刀具進刀，對鋼管進行切斷的過程中，第二進刀斜齒輪26通過倒棱 刀撥塊55帶動進刀大齒輪31轉動，進刀大齒輪31繼而帶動進刀小齒輪23轉動，與進刀小 齒輪23同軸的齒輪21隨之轉動，帶動裝在倒棱刀滑座35上的齒條22移動，從而帶動倒棱 刀滑座35作與切刀刀具反向的移動，使倒棱刀座34后退，確保在切斷過程中，浮動滾輪33 不會與鋼管干涉。 在鋼管料頭被切下時，倒棱刀座34后亦退至刀盤32最外端的位置。在切斷過程 中，主軸箱5保持固定不動，主軸箱推進電機10及相關裝置不參與插補動作。
倒棱狀態(tài)鋼管被切斷后，進刀電機9反向轉動，通過進刀電機9驅動進刀臂3帶 動進刀箱50移動，實現傳動軸49反向移動，通過上述兩套進刀結構，帶動切刀刀具和倒棱 刀具后退至零點位置。彈性卡盤18松開。主軸箱推進電機10經傳動裝置推動主軸箱5前 進一定距離，此時切下的料頭被鋼管前端推出彈性卡盤18。 隨后主軸箱5向后移動一段距離，當倒棱刀座34及浮動滾輪33讓開鋼管加工端 部時，進刀電機9通過驅動進刀臂13帶動進刀箱50移動，進而帶動傳動軸49迅速反向回 退。與切斷狀態(tài)同樣的道理，傳動軸49反向回退時帶動第一進刀斜齒輪41同時反向回退， 進而讓第二進刀斜齒輪26反轉過一個角度，裝在第二進刀斜齒輪26上的切刀撥塊28和倒 棱刀撥塊55同時反向轉動，倒棱刀撥塊55帶動進刀大齒輪31轉動，進刀大齒輪31繼而帶 動進刀小齒輪23轉動，與進刀小齒輪23固定在一起的齒輪21同時轉動，進而帶動倒棱刀 滑座35快進到設定的位置。同時，第二進刀斜齒輪26的轉動還驅動切刀滑座44快速后退。 倒棱刀具到達加工位置時，切刀滑座44已退刀至最外端。 主電機6帶動主軸29及刀盤32旋轉。主軸箱推進電機10驅動主軸箱5向前進 給，當浮動滾輪33接觸到鋼管時，在浮動裝置用彈簧36的作用下，浮動滾輪33緊靠在鋼管 內壁，并隨鋼管內壁尺寸變化而浮動，同時倒棱刀座34隨浮動滾輪33浮動。隨著主軸箱5的向前進給，由裝在倒棱刀座34上的倒棱刀具37對鋼管進行倒棱加工。在浮動裝置用彈 簧36作用力及切削力的作用下，浮動滾輪33緊壓在鋼管內壁上，可確保尺寸的公差要求， 提高加工精度。 在倒棱過程中，進刀電機9保持固定，不參與任何插補動作。 當平端面、倒角加工完成后，主軸箱5返回到初始位置，剛性卡盤3打開，鋼管退 出；同時，倒棱刀座34及倒棱刀具37返回到零點位置，一個工作循環(huán)結束。
附圖中14是進刀滑板軌道。
權利要求
一種鋼管切斷倒棱機，包括機床床座(1)，其特征在于機床床座(1)上安裝夾緊裝置、主軸箱導軌(15)和主軸箱推進電機(10)，主軸箱導軌(15)上安裝移動平臺，移動平臺通過主機推動裝置與主軸箱驅動電機(10)連接，移動平臺上安裝主軸箱(5)、主軸電機(6)、進刀電機(9)，主軸箱(5)內安裝主軸(29)和傳動軸(49)，主電機(6)通過傳動裝置與傳動軸(49)連接，傳動軸(49)上安裝第一主傳動斜齒輪(12)和第一進刀斜齒輪(41)，第一主傳動斜齒輪(12)和第一進刀斜齒輪(41)的旋向相反，主軸(29)上安裝第二主傳動斜齒輪(13)和第二進刀斜齒輪(26)，第二進刀斜齒輪(26)與主軸(29)間安裝軸承，第二主傳動斜齒輪(13)與第一主傳動斜齒輪(12)嚙合，第二進刀斜齒輪(26)與第一進刀斜齒輪(41)嚙合，主軸(29)一端安裝刀盤(32)，傳動軸(49)上安裝進刀箱(50)，進刀箱(50)通過進刀傳動裝置與進刀電機(9)連接，第二進刀斜齒輪(26)上安裝切刀撥塊(28)和倒棱刀撥塊(55)，刀盤(32)上設置切刀滑座(44)和倒棱刀滑座(35)，切刀滑座(44)上安裝切刀刀具，倒棱刀滑座(35)上安裝滑軌和浮動裝置用彈簧(36)，滑軌上安裝倒棱刀座(34)，倒棱刀座(34)上安裝倒棱刀具(37)和浮動滾輪(33)，浮動裝置用彈簧(36)與倒棱刀座(34)連接，切刀滑座(44)通過切刀傳動變向裝置與切刀撥塊(28)連接，倒棱刀滑座(35)通過倒棱刀傳動變向裝置與倒棱刀撥塊(55)連接。
2. 根據權利要求1所述的一種鋼管切斷倒棱機，其特征在于切刀傳動變向裝置由撥 塊架(30)和切刀撥軸(45)組成，撥塊架(30)上安裝撥塊架軸，撥塊架軸固定在刀盤(32) 上，撥塊架(30)上開設第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽內放置切刀撥塊(28)，第二凹槽 (52)內放置切刀撥軸(45)，切刀撥軸(45)與切刀滑座(44)連接。
3. 根據權利要求1所述的一種鋼管切斷倒棱機，其特征在于倒棱刀傳動變向裝置由 進刀大齒輪(31)和進刀小齒輪(23)組成，進刀大齒輪(31)和進刀小齒輪(23)均安裝在 刀盤(32)上并相互嚙合，進刀大齒輪(31)上開設凹口，凹口內放置倒棱刀撥塊(55)，倒棱 刀滑座(35)上設置齒條(22)，與進刀小齒輪(23)同軸的齒輪(21)與齒條(22)嚙合。
4. 根據權利要求1所述的一種鋼管切斷倒棱機，其特征在于主機推動裝置是滾珠絲 杠傳動裝置。
5. 根據權利要求1所述的一種鋼管切斷倒棱機，其特征在于進刀傳動裝置包括進刀 導軌(11)、進刀滾珠絲杠、進刀滑板(8)和進刀臂(3)，移動平臺上安裝進刀導軌(11)、進刀 滾珠絲杠和進刀臂(3)，進刀電機(9)通過傳動裝置與進刀滾珠絲杠連接，進刀滾珠絲杠上 安裝進刀滑板(8)，進刀滑板(8)與進刀臂(3) —端連接，進刀臂(3)與進刀箱(50)連接。
6. 根據權利要求1所述的一種鋼管切斷倒棱機，其特征在于夾緊裝置與主軸箱(5) 間設置擋料定位裝置(4)。
7. 根據權利要求1或6所述的一種鋼管切斷倒棱機，其特征在于夾緊裝置由剛性卡 盤(2)和彈性卡盤(18)組成，剛性卡盤(2)位于主軸箱(5)前端，主軸箱(5)上安裝彈性 卡盤(18)。
8. 根據權利要求7所述的一種鋼管切斷倒棱機，其特征在于機床上設置控制計算機， 控制計算機分別通過導線與主電機、主軸箱推進電機(10)、進刀電機(9)、卡緊裝置、擋料 定位裝置(4)和彈性卡盤(18)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼管切斷倒棱機，包括機床床座，機床床座上安裝夾緊裝置、主軸箱導軌和主軸箱推進電機，主軸箱導軌上安裝移動平臺，移動平臺通過主機推動裝置與主軸箱驅動電機連接，移動平臺上安裝主軸箱、主軸電機、進刀電機，主軸箱內安裝主軸和傳動軸，主電機通過傳動裝置與傳動軸連接，主軸一端安裝刀盤，刀盤上設置切刀滑座和倒棱刀滑座。本發(fā)明的有益效果在于能夠解決公知技術中存在的不足，節(jié)約設備投資，原有需要兩臺設備完成的工作只需一臺即可，能夠減少一半設備的投入，降低生產成本；輸送臺架的數量減少，減少占地面積，節(jié)省廠房投資；所需人手少；設備維修費用和電力消耗大幅降低，僅為原有設備的一半，生產成本較低等。
文檔編號B23P23/02GK101780638SQ20101011912
公開日2010年7月21日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權日2010年3月8日
發(fā)明者侯蘭波, 侯志清, 王建立, 趙勝林 申請人:趙勝林