管體車絲機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車絲專用機(jī)床，具體地說是一種管體車絲機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在石油套管的外螺紋加工過程中，低端企業(yè)廣泛采用平床身數(shù)控車床進(jìn)行加工，中端企業(yè)廣泛采用的是45°或60°斜床身數(shù)控車床進(jìn)行加工。上述機(jī)床均采用單刀獨(dú)立車削，車削過程中需多次走刀及人工換刀，車削效率較低。另外，現(xiàn)在機(jī)床沒有有效地定體定心機(jī)構(gòu)，車削過程中，難以保證管體軸線與卡盤軸線共線，因此，加工精度難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種管體車絲機(jī)，它適用于對(duì)冶金行業(yè)用石油套管兩端的外螺紋進(jìn)行高效、精密、大批量加工，特別適合加工API的圓螺紋/偏梯形螺紋及特殊扣產(chǎn)品，可解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):管體車絲機(jī)，包括床身和床座，床身位于床座前方；床身上部為斜面，斜面上傾斜設(shè)置拖板，床身上安裝縱向的Z1軸方形導(dǎo)軌和Z1軸矩形導(dǎo)軌，床身上安裝Z1方向的驅(qū)動(dòng)裝置，以驅(qū)動(dòng)拖板可以沿Z1軸方形導(dǎo)軌和Z1軸矩形導(dǎo)軌滑動(dòng)；拖板上沿其傾斜方向設(shè)有XI向軌道，XI向軌道上分別安裝上滑板和下滑板，上滑板由安裝在拖板上的動(dòng)力裝置通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，下滑板運(yùn)動(dòng)方式與上滑板相同也由另一套絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，上滑板和下滑板能相對(duì)拖板分別獨(dú)立沿XI向軌道移動(dòng)；上滑板上安裝五工位刀架，五工位刀架的軸縱向設(shè)置于上滑板上，五工位刀架旋轉(zhuǎn)以更換不同的車絲刀，下滑板上安裝固定刀架，固定刀架上安裝刀，刀與五工位刀架上的其中一把車絲刀對(duì)應(yīng)；床身上安裝輔運(yùn)動(dòng)托架，輔運(yùn)動(dòng)托架上安裝縱向的Z2進(jìn)給裝置，Z2進(jìn)給裝置上安裝X2方向進(jìn)給裝置，X2方向進(jìn)給裝置上安裝外倒角刀，X2方向進(jìn)給裝置能帶動(dòng)外倒角刀靠近或遠(yuǎn)離拖板，使外倒角刀能對(duì)管體端部進(jìn)行倒角加工，Z2進(jìn)給裝置和X2方向進(jìn)給裝置均為絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)；床座上安裝主軸箱，主軸箱內(nèi)安裝中空的主軸，主軸由主軸驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，主軸后端通過螺栓連接后液壓卡盤，主軸前端安裝前液壓卡盤；前液壓定心卡盤有卡盤體，卡盤體安裝于主軸的前端；主軸的外周安裝主軸齒輪，床座上安裝主軸驅(qū)動(dòng)裝置，主軸驅(qū)動(dòng)裝置的輸出齒輪與主軸齒輪嚙合，以驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；主軸箱上固定安裝油缸座，油缸座上安裝前卡盤油缸；主軸外周安裝第一滑套，第一滑套能隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第一滑套上設(shè)有至少兩個(gè)撥塊，第一滑套的外周安裝前擺臂軸承，前卡盤油缸的活塞與前擺臂軸承的外圈連接；前卡盤油缸能推拉第一滑套沿主軸軸向移動(dòng)，同時(shí)，第一滑套能相對(duì)前卡盤油缸旋轉(zhuǎn)；卡盤體上安裝前卡爪連接塊，前卡爪連接塊的數(shù)量與撥塊的數(shù)量相同；前卡爪連接塊能沿卡盤體徑向移動(dòng)；每個(gè)前卡爪連接塊上各安裝一個(gè)定位連接件，每個(gè)定位連接件上各安裝一個(gè)前卡爪；卡盤體上對(duì)應(yīng)每個(gè)前卡爪連接塊各安裝一個(gè)前擺臂，前擺臂的中部與卡盤體鉸接，前擺臂的后端向撥塊彎折，并能與相應(yīng)的撥塊配合；前擺臂的前端伸出卡盤體外與前卡爪連接塊上的前擺臂連接槽配合；撥塊能拉動(dòng)前擺臂使其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過前卡爪連接塊、定位連接件帶動(dòng)前卡爪夾緊待加工管；油缸座上固定安裝液壓馬達(dá)301，活動(dòng)安裝大齒輪，大齒輪能繞油缸座旋轉(zhuǎn)，油缸座上安裝至少兩個(gè)齒輪，齒輪能相對(duì)油缸座轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓馬達(dá)的輸出軸連接主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪與所有齒輪嚙合，帶動(dòng)所有齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)齒輪內(nèi)開設(shè)內(nèi)螺紋，每個(gè)齒輪內(nèi)各螺紋連接一根絲桿，所有絲桿的前端共同連接安裝套，安裝套位于主軸外周，安裝套內(nèi)部安裝擺臂連接套，擺臂連接套能相對(duì)安裝套隨主軸軸向移動(dòng)，擺臂連接套上安裝至少兩根連桿；卡盤體上安裝至少兩個(gè)定心軸套，定心軸套的數(shù)量與連桿的數(shù)量相同；每個(gè)定心軸套內(nèi)各安裝一根定心軸；所有定心軸的軸線與主軸軸線相交于一點(diǎn)，以便定心軸伸出卡盤體前端時(shí)，能確保待加工管體的軸線與主軸軸線共線，從而，確保車絲的精度；定心軸與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與擺臂連接套鉸接；每個(gè)定心軸的端頭連接卡爪；后液壓卡盤有筒狀的盤體，盤體通過螺栓連接主軸的后端，盤體與主軸相通，盤體可在主軸的帶動(dòng)下同步旋轉(zhuǎn)，盤體外周活動(dòng)安裝第二滑套，第二滑套既可沿盤體軸向移動(dòng)，又可隨盤體轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸箱上安裝缸體，缸體的活塞桿上連接軸承座，軸承座與第二滑套之間設(shè)置軸承，盤體相對(duì)缸體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，缸體可推動(dòng)第二滑套沿盤體軸線移動(dòng)，第二滑套上安裝數(shù)個(gè)連接件，連接件上表面開設(shè)斜面，斜面向軸承座方向傾斜，每個(gè)連接件上各搭接一根擺臂，擺臂的一端設(shè)有與連接件配合的主撥齒，主撥齒能與連接件的斜面相觸，擺臂的中部通過鉸鏈軸鉸接在盤體上，盤體上安裝數(shù)個(gè)卡爪連接塊，卡爪連接塊的數(shù)量與擺臂的數(shù)量相同，每個(gè)卡爪連接塊上各安裝一個(gè)卡爪，卡爪連接塊能帶動(dòng)卡爪沿盤體徑向伸出盤體內(nèi)，以便夾緊待加工的管體，每個(gè)卡爪連接塊上各設(shè)有一個(gè)擺臂槽，擺臂槽與對(duì)應(yīng)一個(gè)擺臂的撥頭配合，如圖4所示，缸體通過控制活塞桿的收縮，可以使所有連接件沿盤體軸向前移，每個(gè)連接件的斜面拉動(dòng)對(duì)應(yīng)的一個(gè)擺臂的主撥齒前移，使擺臂繞鉸鏈軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使數(shù)個(gè)卡爪連接塊夾緊，加工完成后，活塞桿伸出，使夾緊管體的卡爪連接塊松動(dòng)，從而在鋼管移動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下移出，為方便安裝缸體，盤體外周安裝后液壓缸座，后液壓缸座可與主軸箱固定連接。
[0005]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術(shù)方案:所述為便于后液壓卡盤的卡爪松開管體，擺臂內(nèi)側(cè)設(shè)有第一副撥齒，當(dāng)連接件后移時(shí)，可通過觸動(dòng)第一副撥齒帶動(dòng)擺臂順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而，將卡爪連接塊帶動(dòng)卡爪松開管體。所述Z1方向的驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和絲杠螺母機(jī)構(gòu)連接構(gòu)成，以精確驅(qū)動(dòng)拖板沿縱向移動(dòng)。所述床身外周安裝護(hù)罩。所述輔運(yùn)動(dòng)托架安裝擋板，當(dāng)管體進(jìn)給時(shí)，擋板旋轉(zhuǎn)至主軸前端，以限定管體的進(jìn)給距離，當(dāng)管體進(jìn)給到位準(zhǔn)備車絲前，擋板向上旋轉(zhuǎn)至主軸上方，且不妨車絲的位置。所述Z2進(jìn)給裝置有Z2進(jìn)給電機(jī)和Z2殼體，Z2殼體與輔運(yùn)動(dòng)托架6連接，Z2殼體上安裝Z2絲杠和Z2進(jìn)給電機(jī)，Z2進(jìn)給電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或皮帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接Z2絲杠，Z2絲杠上配合安裝Z2螺母，Z2螺母上安裝Z2滑板，Z2滑板可在Z2殼體導(dǎo)向下直線移動(dòng)，Z2滑板上安裝X2方向進(jìn)給裝置。所述Z2殼體下部安裝套筒，套筒內(nèi)活動(dòng)安裝液壓缸，液壓缸能相對(duì)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸的端部安裝套管，套管的端部安裝內(nèi)支撐漲頭，內(nèi)支撐漲頭外周安裝橡膠圈，液壓缸的活塞桿的端部穿出套管外安裝內(nèi)支撐支架，內(nèi)支撐支架上設(shè)有撐漲環(huán)，撐漲環(huán)的外周為圓錐面，圓錐面與橡膠圈內(nèi)側(cè)配合，套筒內(nèi)安裝油路塊，油路塊安裝于液壓缸后部外周，油路塊內(nèi)表面開設(shè)第一環(huán)形油路和第二環(huán)形油路，第一環(huán)形油路與液壓缸的進(jìn)油道聯(lián)通，第二環(huán)形油路與液壓缸的回油道聯(lián)通，從而確保液壓缸相對(duì)套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一環(huán)形油路和第二環(huán)形油路始終與進(jìn)油道和回油道相通，通過控制液壓缸的活塞桿伸縮，可以使橡膠圈收縮或漲緊。所述X2方向進(jìn)給裝置上開設(shè)鍵槽，Z2滑板上安裝設(shè)有連接塊，鍵槽與Z2進(jìn)給裝置上的連接塊相配合，使X2方向進(jìn)給裝置可以沿X方向移動(dòng)，X2方向進(jìn)給裝置有X2進(jìn)給電機(jī)和X2殼體，X2進(jìn)給電機(jī)安裝在X2殼體上，X2進(jìn)給電機(jī)連接X2絲杠，X2絲杠上配合安裝X2螺母，X2螺母上安裝X2滑塊，X2滑塊上安裝外倒角刀。所述每個(gè)定心軸套內(nèi)各設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向鍵，導(dǎo)向鍵與定心軸上開設(shè)的導(dǎo)向槽配合。所述油缸座上安裝導(dǎo)向軸套，安裝套上安裝導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸與導(dǎo)向軸套配合為安裝套導(dǎo)向。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1、剛性好，采用整體式45°斜床身、大通徑主軸和高剛性的主軸軸承配置，
2、采用三刀架(五工位回轉(zhuǎn)上刀架、固定下刀架及垂直刀架)，多刀多刃同時(shí)切削。雙通道五軸數(shù)控控制技術(shù)，使多刀多刃復(fù)合加工更便捷，自動(dòng)化程度高，效率更高，
3、機(jī)床導(dǎo)軌采用大截面、大跨距的鑲鋼淬硬精密磨削導(dǎo)軌，抗震性好，能承受重載切削，
4、主軸無極調(diào)速，傳遞功率大，扭矩大。大跨距、大行程雙液壓卡盤結(jié)構(gòu)，夾緊可靠，保證車削剛度。配備液壓定尺機(jī)構(gòu)，送料精準(zhǔn)，
5、加工精度高，能滿足石油套管AP1、特殊扣及各種非標(biāo)螺紋的加工要求，
6、可靠性高、精度保持性好、維護(hù)方便，減少維修、操作人員費(fèi)用及設(shè)備運(yùn)行費(fèi)。軸承、液壓、潤(rùn)滑、照明、冷卻系統(tǒng)、傳動(dòng)皮帶、電氣元件、滾珠絲杠等均選用了國(guó)內(nèi)外的知名牌產(chǎn)品，
7、控制功能強(qiáng)、人機(jī)界面宜人化，控制系統(tǒng)選用德國(guó)西門子840D，軟件設(shè)計(jì)