自动化薄壁管管口精加工装置的制作方法

本实用新型涉及机械加工后处理技术领域，具体涉及自动化薄壁管管口的精加工装置。

背景技术：

目前精加工技术已经成为各国工业发展中的重要研究对象之一，逐渐引起人们的重视,并开始对薄壁管的精加工进行研究。德国、美国、日本等国家对精加工的方法和技术都非常重视，但是目前还没有针对自动化薄壁管精加工的标准和有效方法，因此可见自动化薄壁管精加工机床设计的必要性。

现如今国内有名的几个大的薄壁管厂家，依然采用人工进料来精加工薄壁管的方法，这样会存在产品的精度不一致性和产品的人为误差对薄壁管尺寸及精度影响比较大的问题，有时也会采用价格昂贵的激光微切割工艺，但是会带来成本的提高，与此同时，薄壁管管口精加工的一个最重要的因素是容易发生管口变形或者开裂，这样只会带来产品的次品率上升，最后导致使用该薄壁管的产品召回，重则危及用户的安全，最终会使厂家遭受不必要的经济损失。因此厂家想要提高产品的生产效率、降低生产成本和保持很好的精度一致性，必须要有一个可以自动化去除薄壁管管口毛刺的装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自动化薄壁管管口精加工装置，以解决薄壁管管口精加工的过程中容易发生管口变形的问题，用于实现对薄壁管管口进行高精度保持性、高质量、高自动化程度精加工。

本实用新型采取的技术方案是：

传动运输组件安装在输送式精加工装置床身的顶板与中部梁上，电机运动组件一和电机运动组件二分别安装在输送式精加工装置床身的顶板上，自动推杆组件一和自动推杆组件二相向安装在自动上料定位组件的两侧，并通过螺钉固定在自动加内衬套装置床身的顶板上，输送式精加工装置床身通过承接板与自动加内衬套装置床身连接，两个输送链条和夹具组件分别通过传动运输组件的输送链轮安装在输送式精加工装置床身上面，出料板安装在输送式精加工装置床身侧面、用于承接两个输送链条和夹具组件的输送物。

本实用新型所述的自动上料定位组件的结构是：两个支撑板通过四对固定板固定在自动加内衬套装置床身的顶板上，两对滑槽固定板通过螺钉固定在定位底板上，一对内衬套定位板通过其下表面螺纹孔与定位底板相连，一对定位轨道固定座通过其下底面螺纹孔安装在自动加内衬套装置床身的顶板上，一对定位轨道支撑座通过其下底面螺纹孔与定位底板相连，内衬套定位轨道穿过支撑板两端分别安装在定位轨道固定座和定位轨道支撑座上，内衬套压板通过螺钉与滑块相连，滑轨固定块通过螺钉与滑轨固定板相连，滑轨固定板通过螺钉与支撑板相连，液压缸固定座通过螺钉连接在滑轨固定板上，内衬套液压缸通过螺钉与液压缸固定座相连，推杆固定套通过过盈配合与推杆固定板连接，连接块与两个滑槽固定板形成的滑槽装配在一起，形成滑动副，内衬套填充板通过螺钉固定在推杆液压缸安装座上，推杆液压缸安装座通过螺钉固定在自动加内衬套装置床身的顶板上，推杆连接杆通过螺纹连接在推杆液压缸推杆上，薄壁管推杆两端分别通过螺纹连接在推杆连接杆和连接块上，薄壁管通过薄壁管管口定位块定位在可旋转滑块的圆弧槽内，薄壁管管口定位块通过螺钉连接在可旋转滑块上，上料板通过上料板支撑架固定在自动加内衬套装置床身的顶板上，扭转弹簧两端通过弹簧定位圈和旋转轴分别固定在可旋转滑块和连接块的凹槽里。

本实用新型所述的自动推杆组件一和自动推杆组件二的结构相同，其中自动推杆组件一的结构是：两端液压缸通过螺钉与两端液压缸安装板连接，两端液压缸安装板通过两端液压缸安装座固定在自动加内衬套装置床身的顶板上，两端液压缸推杆通过螺纹连接在连接杆上，推杆圆套盘通过内六角螺钉与连接杆相连，推杆圆套盘通过导套与导柱相连，内衬套推杆通过螺纹与推杆圆套盘连接，导柱二和导柱一的末端都连接在自动上料定位组件上，用于与自动上料组件的连接。

本实用新型所述的输送链条和夹具组件的结构是：夹具链条安装板每隔一个节距并通过链条销轴安装在链条上，通过链条安装板每隔两个链节距安装一对夹具，夹具通过夹具安装螺纹孔、夹具安装孔与夹具链条安装板连接，前拨爪和后拨爪头对头布局，用于将薄壁管夹紧在圆弧槽内。

本实用新型所述的承接板的结构是：承接板凹槽通过承接板固定螺钉固定在输送式精加工装置床身上，承接板凹槽通过支撑螺钉保持一定上仰角度，薄壁管通过薄壁管挡板定位。

本实用新型所述的传动运输组件的结构是：伺服电机通过伺服电机安装板安装在输送式精加工装置床身的底板上，传动链条通过伺服电机主动链轮传动给从动轮，轴承座通过螺钉连接在输送式精加工装置床身的床头板处，轴承座布置成平行四边形装，分别用螺钉固定在输送式精加工装置床身上，运输链条环绕在四组输送链轮上，其间经过中间承接链轮。

本实用新型所述的电机运动组件一和电机运动组件二的结构相同，其中电机运动组件二的结构是：往复式液压缸通过往复式液压缸安装座用螺钉固定在输送式精加工装置床身的尾部顶板上，往复式液压缸推杆通过液压缸连接环连接在三相电机安装板上，三相电机通过螺钉安装在三相电机安装板上，弹性联轴器一端连接在三相电机输出轴上，另外一端连接在精铣刀上，三相电机安装板通过导轨滑块连接在直线导轨上，直线导轨通过螺钉固定在输送式精加工装置床身的顶板上。

本实用新型的优点是：

实现对自动化薄壁管管口精加工的精确控制，通过实用新型设计的内衬套，本身具有很好的加工精度，具有自动校正机构，可以校正前期由于薄壁管加工管口的内缩变形，最终使得薄壁管管口具有传统加工无法比拟的精度，加工精度等级为IT6。

通过四个液压缸推杆作用，利用内衬套自动完成对薄壁管管口内壁的铸造残留、污渍等缺陷的的去除，同时还有变形的校正工作，同时还对薄壁管口的刚度起到了加强作用，防止后期的夹具夹紧力和精加工工作发生薄壁管变形的问题，同时实现本过程的自动化加工，保持加工精度的一致性。

本实用新型通过输送式精加工组件使得夹具夹紧力合适，使得后期薄壁管管口在精加工的过程夹紧力可靠稳定，同时通过安装链板安装夹具，使得夹具牢固可靠，利用链条经过链轮位置时产生弯曲的现象，将夹具安装在输送链上面，等到链条经过链轮时，利用后拨爪将薄壁管拨进圆弧槽内，当经过链轮以后，链条变成水平的，并自动夹紧薄壁管，当经过电机位置时，薄壁管在夹具的夹紧作用下经过精铣刀的小切削力、小进给量、高速切削作用，可以保证薄壁管具有很好的尺寸和形位精度，可以实现薄壁管管口具有很好的精度，无裂纹，粗度小等优点，当夹具带着薄壁管完成精加工以后，经过另一个链轮时，链条产生弯曲，夹具张开，释放薄壁管，完成加工工作，全程实现自动化加工，提高加工效率，完全适应了目前流水线式生产模式，适合工厂生产，可以实现大规模生产，有效降低生产成本。

本实用新型装置精度高，使用灵活方便，便于人员操作，可以实现自动化生产，降低人工生产中产生的不可控误差，降低产品的不合格率；节约材料，生产出具有高的精度保持性和高质量的薄壁管管口，避免了由于薄壁管管口变形、切削力不稳定、薄壁管开裂等产生的设备不稳定的问题；本实用新型通过夹具，内衬套，自动加内衬套装备，输送式精加工装备，实现高精度的配合，零部件的互换性好，解决了自动化设备后期维护的难的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型自动上料定位组件中的自动加内衬套部分的结构示意图；

图3a是本实用新型自动上料定位组件中的自动推杆部分的结构示意图；

图3b是本实用新型自动上料定位组件中的自动推杆部分的简图；

图3c是3b前端部分的爆炸图；

图4是本实用新型自动推杆组件一的结构示意图；

图5是本实用新型自动推杆组件一的内衬套的结构示意图；

图6a是本实用新型输送链条和夹具组件中链条安装板的结构示意图；

图6b是图6a右视图；

图7是本实用新型输送链条和夹具组件中夹具部分的结构示意图；

图8a是本实用新型输送链条和夹具组件中夹具部分工作状态图；

图8b是图8a的B向视图；

图9是本实用新型传动运输组件的结构示意图；

图10是本实用新型电机运动组件二的结构示意图；图中：

1电机运动组件；2输送式精加工装置床身；3自动推杆组件；4自动上料定位组件；5自动加内衬套装置床身；6自动推杆组件；7承接板；8输送链条和夹具组件；9电机运动组件；10传动运输组件；11出料板；401固定板；402支撑板；403滑槽固定板；404定位轨道支撑座；405定位底板；406内衬套定位板；407内衬套压板；408内衬套定位轨道；409滑块；410滑轨固定块；411滑轨固定板；412液压缸固定座；413内衬套液压缸；414推杆固定板；415推杆固定套；416内衬套填充板；417推杆液压缸；418推杆液压缸安装座；419推杆连接杆；420薄壁管推杆；421薄壁管；422上料板；423上料板支撑架；424弹簧定位圈；425旋转轴；426扭转弹簧；427薄壁管管口定位块；428可旋转滑块；429连接块；301导柱一；302两端液压缸推杆；303内六角螺钉；304连接杆；305内衬套推杆；306导柱二；307导套；308推杆圆套板；309两端液压缸；310两端液压缸安装板；311两端液压缸安装座；312内衬套；801夹具链条安装板；802夹具安装孔；803链条销轴；804夹具安装螺纹孔；805圆弧槽；806前拨爪；807后拨爪；808夹具；701支撑螺钉；702承接板固定螺钉；703薄壁管挡板；704承接板凹槽；1001伺服电机；1002伺服电机安装板；1003传动链条；1004轴承座；1005输送链轮；1006从动轮；1007运输链条；1008中间承接链轮；1009伺服电机主动链轮；901往复式液压缸安装座；902往复式液压缸；903往复式液压缸推杆；904液压缸连接环；905三相电机；906弹性联轴器；907精铣刀；908三相电机安装板；909直线导轨。

具体实施方式

传动运输组件10安装在输送式精加工装置床身2的顶板与中部梁上，电机运动组件一1和电机运动组件二9分别安装在输送式精加工装置床身2的顶板上，自动推杆组件一3和自动推杆组件二6相向安装在自动上料定位组件4的两侧，并通过螺钉固定在自动加内衬套装置床身5的顶板上，输送式精加工装置床身2通过承接板7与自动加内衬套装置床身5连接，两个输送链条和夹具组件8分别通过传动运输组件的输送链轮安装在输送式精加工装置床身2上面，出料板11安装在输送式精加工装置床身2侧面、用于承接两个输送链条和夹具组件8的输送物；

所述的自动上料定位组件4的结构是：两个支撑板402通过四对固定板401固定在自动加内衬套装置床身5的顶板上，两对滑槽固定板403通过螺钉固定在定位底板405上，一对内衬套定位板406通过其下表面螺纹孔与定位底板405相连，一对定位轨道固定座416通过其下底面螺纹孔安装在自动加内衬套装置床身5的顶板上，一对定位轨道支撑座404通过其下底面螺纹孔与定位底板405相连，内衬套定位轨道408穿过支撑板402两端分别安装在定位轨道固定座416和定位轨道支撑座404上，内衬套压板407通过螺钉与滑块409相连，滑轨固定块410通过螺钉与滑轨固定板411相连，滑轨固定板通过螺钉与支撑板402相连，液压缸固定座412通过螺钉连接在滑轨固定板411上，内衬套液压缸413通过螺钉与液压缸固定座412相连，推杆固定套415通过过盈配合与推杆固定板414连接，连接块429与两个滑槽固定板403形成的滑槽装配在一起，形成滑动副，内衬套填充板416通过螺钉固定在推杆液压缸安装座418上，推杆液压缸安装座418通过螺钉固定在自动加内衬套装置床身5的顶板上，推杆连接杆419通过螺纹连接在推杆液压缸417推杆上，薄壁管推杆420两端分别通过螺纹连接在推杆连接杆419和连接块429上，薄壁管421通过薄壁管管口定位块427定位在可旋转滑块428的圆弧槽内，薄壁管管口定位块427通过螺钉连接在可旋转滑块428上，上料板422通过上料板支撑架423固定在自动加内衬套装置床身5的顶板上，扭转弹簧426两端通过弹簧定位圈424和旋转轴425分别固定在可旋转滑块428和连接块429的凹槽里；

所述的自动推杆组件一3和自动推杆组件二6的结构相同，其中自动推杆组件一3的结构是：两端液压缸309通过螺钉与两端液压缸安装板310连接，两端液压缸安装板310通过两端液压缸安装座311固定在自动加内衬套装置床身5的顶板上，两端液压缸推杆302通过螺纹连接在连接杆304上，推杆圆套盘通过内六角螺钉303与连接杆304相连，推杆圆套盘308通过导套307与导柱相连，内衬套推杆305通过螺纹与推杆圆套盘308连接，导柱二306和导柱一301的末端都连接在自动上料定位组件4上，用于与自动上料组件的连接；

所述的输送链条和夹具组件8的结构是：夹具链条安装板801每隔一个节距并通过链条销轴803安装在链条上，通过链条安装板每隔两个链节距安装一对夹具808，夹具808通过夹具安装螺纹孔804、夹具安装孔802与夹具链条安装板连接，前拨爪806和后拨爪807头对头布局，用于将薄壁管夹紧在圆弧槽805内；

所述的承接板7的结构是：承接板凹槽704通过承接板固定螺钉702固定在输送式精加工装置床身2上，承接板凹槽704通过支撑螺钉701保持一定上仰角度，薄壁管通过薄壁管挡板703定位；

所述的传动运输组件10的结构是：伺服电机1001通过伺服电机安装板1002安装在输送式精加工装置床身2的底板上，传动链条1003通过伺服电机主动链轮1009传动给从动轮1006，轴承座1004通过螺钉连接在输送式精加工装置床身2的床头板处，轴承座布置成平行四边形装，分别用螺钉固定在输送式精加工装置床身2上，运输链条1007环绕在四组输送链轮1005上，其间经过中间承接链轮1008；

所述的电机运动组件一1和电机运动组件二9的结构相同，其中电机运动组件二9的结构是：往复式液压缸902通过往复式液压缸安装座901用螺钉固定在输送式精加工装置床身2的尾部顶板上，往复式液压缸推杆903通过液压缸连接环904连接在三相电机安装板908上，三相电机905通过螺钉安装在三相电机安装板908上，弹性联轴器906一端连接在三相电机905输出轴上，另外一端连接在精铣刀907上，三相电机安装板通过导轨滑块连接在直线导轨909上，直线导轨909通过螺钉固定在输送式精加工装置床身2的顶板上；

工作原理：

1)首先对精加工机床进行安装和调试，将排放整齐的薄壁管421置于上料板422末端，这样可以方便进行上料；将出料板11末端放置在底部有软海绵的容器正上方，这样可以防止薄壁管的摔伤，将内衬套312预先安装在内衬套填充套板416里面，由于上料板422和出料板11的内槽深度基本与薄壁管的直径相同，所以无需担心薄壁管在运输的过程中发生偏移、倾斜等问题，随即开启机床电源，使两个装备同时运动起来；

2)置于上料板422上的自动化薄壁管421由于上料板的坡度，自动向下滑落，最下端的薄壁管421会落在可旋转滑块428的圆弧形凹槽内，等待着内衬套推杆305的推进工作；这时，内衬套推杆305在液压缸两端液压缸309的作用下开始向前推进，将可旋转滑块428推送至内衬套定位板406对应的圆弧形凹槽正上方，此时停止推进；然后由竖直方向上的内衬套液压缸413通过连杆机构将固定在滑块409上的内衬套压板407沿着由滑轨固定块410组成的内凹槽形轨道向下运动，接触到薄壁管421以后，由于在连接块429与可旋转滑块428中间安装有扭转弹簧426，两者可以进行相对转动和复位功能，继续向下运动，直到将薄壁管421压紧在内衬套定位板406上才会停止运动，此刻由内衬套液压缸413通过薄壁管推杆420带动可旋转滑块428反方向运动，达到撤去可旋转滑块的目的，为下一次上料做准备；此时两端液压缸309开始带动内衬套推杆305沿着导柱二306和导柱一301向薄壁管421管口靠近，推杆经过内衬套填充板416底部，推动内衬套312送入薄壁管管口，直到内衬套312被全部送入，并且预留有指定的切削余量，方可停止运动，这时就完成了薄壁管421管口的校正和内壁铸造残留和污渍的去除工作；

3)当进行第二次上料时，由于可旋转滑块428前面有一定斜度，可以先将第一次上料时的薄壁管421边顶起边向前推送，直到将可旋转滑块428推送至内衬套定位板406对应的圆弧形凹槽正上方，此时停止推进，这时第一次上料的薄壁管421通过带有斜度的可旋转滑块428的推动和抬起作用下落至承接板7上，承接板7末端有薄壁管挡板703可以定位薄壁管的位置，以便进行接下来的精加工作业；

4)重复步骤2)可以连续不断的上料、安装内衬套，然后落料；

5)由自动加衬套装备加工完成的薄壁管都会按照顺序自动排列在承接板7上，等待输送式精加工装备对薄壁管421外管口的加工，由伺服电机1001通过传动链条1003带动从动链轮1006，然后从动链轮带动在其轴上的输送链轮1005，输送链轮6带动运输链条1007运动，最后会带动通过夹具链条安装板801安装在运输链条1007上的夹具808进行运动，当夹具808自下到上运动到输送链轮1005中心与薄壁管421中心连线位置处时，会由夹具808的后拨爪807拨动薄壁管，并自动掉入设定好的圆弧槽中，并夹紧薄壁管421，带动薄壁管421沿着输送链轮进行运动，下一个夹具808也会执行相同的动作，当运输链条1007通过夹具808带着薄壁管421经过三相电机905位置时，三相电机905通过弹性联轴器906带动精铣刀907旋转运动，对薄壁管421外管口进行精加工管口的工作，下一个夹具808带着的薄壁管421也会执行相同的动作；

6)当运输链条1007通过夹具808带着薄壁管421完成精加工工作以后，运输链条1007到达输送链轮1005位置，此时由于输送链轮的外圆弧弯曲存在，运输链条1007经过此位置时会自动将夹具808两个拨爪自动张开，最后释放加工完成的薄壁管421，并自动下落到出料板11上，排列下落到预先放置底部有软海绵的容器里面，逐步完成所有薄壁管421精加工的加工，然后，人工将薄壁管421两端的内衬套312取出，放回内衬套填充板416里面，等待后续薄壁管421的安装校正使用；

所述精铣刀的旋转速度为1500r/min。

薄壁管规格为