专利名称：数控管子螺纹车床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种螺纹车床，尤其是一种管子螺纹车床。
背景技术：
随着我国石油天然气工业的发展，特别是"西气东输"等工程的开工建设，我国无 论是陆上还是海上均将在今后建成更多的油、气输输管线，并将最终形成全国性的海陆油 气管网。这就需要大批的钢管，尤其需要大口径直缝钢管的制造设备，因国外同等水平的设 备价格过高。现有的管子螺纹车床在性能可靠性、生产效率、技术水平上与国外的水平有很 大的差距。尤其是管螺纹的加工精度无法达到要求。因此，需要一种大口径、大扭矩，能有 效地节省能源，并使管螺纹的加工精度得到提高，同时使环境更为整洁，更为环保的管子螺 纹车床。
发明内容本实用新型是要提供一种数控管子螺纹车床，该车床整体刚性强，可承受重切削， 主轴有足够的精度和刚度，管螺纹的加工精度高。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种数控管子螺纹车床，包括由 床身、床头箱、进给系统、床鞍、定位内支撑装置、刀架，其特点是 床身呈斜式45度布局，床身导轨镶钢淬硬精密导轨，导轨接触面贴有能降低摩擦 系数，消除其低速爬行现象的塑材料；床头箱前后均装有可实现长管件的可靠稳定的夹持 卡盘；床头箱中的主轴两端布置大跨距、高刚度、高精度的主轴轴承，主轴电机与主轴降速 齿轮之间通过皮带连接，进给系统中的滚珠丝杠经同步带轮与数字交流伺服电机连接；刀 架为八工位电动数控转塔刀架，其中端齿盘为分度定位元件。
主轴电机为伺服或变频电机；主轴轴承为圆锥滚子轴承；电箱固定在床身后面。 定位、内支撑装置内设有防止切削液沿管子内腔流向管子另一端的管子内腔的封 闭装置，其中，内支撑油缸的活塞杆前端固定连接有压紧盘，压紧盘通过楔推盘与弹性密封 环连接，弹性密封环与十字滑块相连接。 本实用新型的有益效果是 1、本机床采用45°整体斜床身结构(床身与床脚整体铸造成型)，采用合理的筋 板结构以加强床身的整体刚性。加大镶钢导轨面的宽度，并拉大跨距，使得机床抗弯、抗扭、 抗颠覆能力强，可承受重切削。导轨接触面采用贴塑材料，降低摩擦系数，消除其低速爬行 现象。 2、为了保证主轴有较大的输出扭矩，采用大传动比结构，确保机床能承受重切。选 用高刚度、高精度的主轴轴承布置，保证了主轴有足够的精度和刚度。采用轴承座形式，便 于主轴系的整体安装。 3、机床具有定位、内支撑装置，克服管螺纹加工时因悬臂切削可能产生的震动，从 而提高了整机的刚性及稳定性，使管螺纹的加工精度得到提高。同时提供管子内腔的封闭装置，防止切削液沿管子内腔流向管子另一端，保证环境整洁。
图1是本实用新型的结构布置立体示意图； 图2是床身结构立体示意图； 图3是床头箱结构立体示意图； 图4是刀架结构立体示意图； 图5是定位、内支撑装置结构立体示意图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。 如图l所示，本实用新型的数控管子螺纹车床，包括床身1、床头箱2、电箱3，床鞍 4、定位内支撑装置5、八工位或排式刀架6、排屑装置7，进给系统等。电箱3固定在床身1 后面。 (1)床身1 :床身1由高强度低应力铸铁铸造，斜式45度布局，具有刚性高、精度 高、工作效率高等特点，并且精度保持性好。床身导轨采用镶钢淬硬精密导轨，导轨跨距大， 抗弯、抗扭、抗颠覆能力强，可承受重切削。导轨接触面采用贴塑材料，降低摩擦系数，消除 其低速爬行现象。 (2)床头箱2 :由于石油套管最长有12米，为了保证夹持的稳定性，床头箱2采用 双卡盘。床头箱2采用大跨距结构，选用高刚度、高精度的主轴轴承布置。采用圆锥滚子轴 承保证了主轴的精度及刚性。主轴电机经皮带及齿轮降速，使主轴获得较大的输出扭矩。可 根据用户的需求选用伺服或变频电机。通过调换床头箱即可派生出不同规格的数控管子螺 纹车床，通用性强。 (3)进给系统进给系统采用数字交流伺服电机驱动，经同步带轮降速带动丝杠 进给，使进给轴获得了较直联形式更大的进给推力。另外由于采用降速传动，可使滚珠丝杠 的当量螺距(丝杠实际螺距X进给降速比)比实际螺距小。 (4)刀架6 :该机床使用8工位电动数控转塔刀架6，采用端齿盘作为分度定位元 件，刀盘无需抬起实现转位刹紧，结构紧凑，定位精度高。也可采用排式刀架配合复合刀具。 这样既提高了加工效率和质量，又使机床可靠性大为提高。 (5)定位、内支撑装置5 :机床具有定位、内支撑装置，克服管螺纹加工时因悬臂切 削可能产生的震动，从而提高了整机的刚性及稳定性，使管螺纹的加工精度得到提高。同时 提供管子内腔的封闭装置，防止切削液沿管子内腔流向管子另一端，保证环境整洁。内支撑 油缸进油孔13进油，推动活塞杆带动压紧盘IO，压紧盘通过楔推盘11使弹性密封环12弹 性变形，撑住管子内孔。弹性密封环12与十字滑块相连接当管子内孔与外圆不同心是可自 动调整。本部件为选配件，用户亦可选用气动定位装置，加工范围大，成本低廉。定位、内支 撑装置由液压系统控制。
(6)电气部分 该机床的电气设计包括硬件和软件二方面。硬件上满足机床设计要求下，力求做 到硬件通用性和互换性。做到使机床控制面板适用范围更广。[0026] 选用水晶按键，主要考虑对一些按键可以比较容易地修改定义，对一些通用的按 钮通过形象符号来定义，这样如果控制面板用作其它机型的话，在按键数量满足定义的情 况下都可以选用，不必重新设计制作面板。另外我们考虑了面设计加装了接线端子，使得安 装接线非常的方便，且线缆整齐。 从机床控制程序上考虑最多的是安全、可靠和使用户使用方便。对一些涉及人身 安全和机床运行通过程序软件采用必要的互锁。为了使用户操作方便，编制了许多提示信 息，对一些状态信号通过按键上的指示灯加以提醒，并利用系统的原宥功能编制了刀具号 和当前刀架位置的提示，使用户使用更方便了 。 采用程序模块化设计，对一些基本的程序控制形式可以做到通用。对数控机床而 言，进给轴或主轴的控制基本都是一样的。无论从软/硬件还是编制使用说明书都可以带 来方便，既节约了设计成本，做到资源共享，更主要能是有限的人力资源投入新产品开发。 对一些特殊的控制对象同样以子程序的形式编制，这样将每种特殊的控制对象以模块化的 子程序形式独立存在，即使不同机型也可以有同一个程序，所区别的仅通过参数分别调用 所需要的控制功能，便于控制程序的完善和管理。 (7)本机床采用设计模块化。采用CAD设计，在设计本机床的同时考虑相近规格的 产品，使零件的通用性强。并运用强大的分析软件对重要零件进行有限元分析，优化设计， 使设计更为可靠。同时还编制完成《数控管子螺纹车床》企业标准，指导数控管子螺纹车床 的研发设计和制造。
权利要求一种数控管子螺纹车床，包括由床身(1)、床头箱(2)、电箱(3)，进给系统、床鞍(4)、定位、内支撑装置(5)、刀架(6)，其特征在于所述床身(1)呈斜式45度布局，床身导轨镶钢淬硬精密导轨，导轨接触面贴有能降低摩擦系数，消除其低速爬行现象的塑材料；所述床头箱(2)前后均装有可实现长管件的可靠稳定的夹持卡盘；床头箱(2)中的主轴两端布置大跨距、高刚度、高精度的主轴轴承，主轴电机与主轴降速齿轮之间通过皮带连接，进给系统中的滚珠丝杠经同步带轮与数字交流伺服电机连接；所述刀架(6)为八工位电动数控转塔刀架，其中端齿盘为分度定位元件。
2. 根据权利要求1所述的数控管子螺纹车床，其特征在于所述主轴电机为伺服或变频电机。
3. 根据权利要求1所述的数控管子螺纹车床，其特征在于所述主轴轴承为圆锥滚子轴承。
4. 根据权利要求1所述的数控管子螺纹车床，其特征在于所述电箱(3)固定在床身(1)后面。
5. 根据权利要求1所述的数控管子螺纹车床，其特征在于所述定位、内支撑装置(5)内设有防止切削液沿管子内腔流向管子另一端的管子内腔的封闭装置，其中，内支撑油缸的活塞杆前端固定连接有压紧盘(IO)，压紧盘(10)通过楔推盘(11)与弹性密封环(12)连接，弹性密封环(12)与十字滑块相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种数控管子螺纹车床，包括由床身、床头箱、进给系统、床鞍、定位内支撑装置、刀架。床身呈斜式45度布局，床身导轨镶钢淬硬精密导轨，导轨接触面贴有能降低摩擦系数，消除其低速爬行现象的塑材料；床头箱前后均装有可实现长管件的可靠稳定的夹持卡盘；床头箱中的主轴两端布置大跨距、高刚度、高精度的主轴轴承，主轴电机与主轴降速齿轮之间通过皮带连接，进给系统中的滚珠丝杠经同步带轮与数字交流伺服电机连接；刀架为八工位电动数控转塔刀架，其中端齿盘为分度定位元件。该车床整体刚性强，可承受重切削，主轴有足够的精度和刚度，管螺纹的加工精度高。
文档编号B23B19/02GK201483096SQ20092007650
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月18日 优先权日2009年6月18日
发明者姚杰坤, 杨蓓, 石宏伟, 范灏, 陆志伟, 陈伟, 陈贤国, 龚华 申请人:上海第三机床厂