一种液压导管扩口机的制作方法

本发明涉及航空机械设备加工技术领域，具体涉及一种液压导管扩口机。

背景技术：

现有的液压导管扩口操作大部分为手动装夹夹紧导管，手动进给，少部分为液压或电动半自动装夹夹紧；同时，所有的相关设备均没有设置定位装夹机构，扩口时进给量无法确定，仅凭操作人员经验确定进给量，无法保证液压导管扩口后的喇叭口满足hb4-52-2002(液压导管的航空标准)要求，液压导管扩口成品率不到50％，且随使用时间的增加，夹具磨损，从而导致扩口精度大幅度下降，甚至无法夹紧导管。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种液压导管扩口机，能够有效确定进给量，且保证有效夹紧液压导管，同时，采用数控面板进行数控能够实现自动扩口加工。

本发明的技术方案为：一种液压导管扩口机，包括：夹具、电源线、基体、开关、数控面板、扩口锥、溜板a、主轴伺服系统、油箱、液压导管定位机构、滚珠丝杠a、滚珠丝杠轴承支座和丝母a；

所述基体上表面的一端安装有箱体，所述箱体包罩主轴伺服系统，用于保护主轴伺服系统；令所述箱体所在端为左端，所述数控面板安装在箱体的前端面；

所述扩口锥和滚珠丝杠a的左端分别与主轴伺服系统相连，且二者相互平行；所述主轴伺服系统与数控面板电连接，数控面板能够通过所述主轴伺服系统驱动所述扩口锥和滚珠丝杠a转动；所述滚珠丝杠a的右端通过滚珠丝杠轴承支座支撑在基体上表面的右端；

所述夹具安装在溜板a的上表面，用于沿左右方向夹持液压导管，所述液压导管的左端与扩口锥的右端同轴对正；所述溜板a通过固定其底部的丝母a套装在滚珠丝杠a上，二者之间形成丝杠螺母副，滚珠丝杠a转动驱动溜板a左右平动，从而带动夹具左右平动；其中，丝母a沿基体上表面左右滑动；

所述液压导管定位机构安装在夹具之后，其能够对液压导管的右端限位且能够让开其限位作用；

所述电源线从箱体后端引出，其一端分别与地线以及开关相连，另一端与外部电源相连，外部电源通过电源线为设备提供电力；其中，开关安装在箱体的前端面上，用于控制该扩口机电力系统的启停；

所述油箱固定在基体的左端，其中设有油泵，通过油管、油嘴泵油，用于润滑所述扩口机。

优选地，所述夹具包括：压板、夹块、双锁式求心精密虎钳和虎钳滑道；所述虎钳滑道沿前后方向设置在溜板a的上端面；所述双锁式求心精密虎钳沿前后方向卡装在所述虎钳滑道中且与虎钳滑道滑动配合，所述双锁式求心精密虎钳上端加工有两个方槽，每个方槽中安装一个夹块，方槽的尺寸需保证夹块在其中的安装间隙≤0.01mm，每个所述夹块之上设有一个压板，所述压板通过固定螺钉a固定在双锁式求心精密虎钳上，保证将夹块压紧在双锁式求心精密虎钳上，两个夹块相对的面上设有导向槽，两个夹块相对夹紧用于夹持所述液压导管。

优选地，所述夹具还包括：行星减速器a、伺服电机a；所述行星减速器a的输出端固定在所述双锁式求心精密虎钳的后端，输入端与伺服电机a的输出轴相连，伺服电机a与数控面板电连接，数控面板控制伺服电机a动作，能够通过行星减速器a带动双锁式求心精密虎钳相向运动或相背运动，从而带动两个夹块夹紧或松开所述液压导管。

优选地，所述液压导管定位机构包括：安装板、直线滑台、挡杆、180°旋转气缸和伺服电机d；

所述安装板固定在夹具后端的基体上，所述直线滑台沿左右方向设置在安装板，其中，直线滑台包括：滑台底座、溜板b和滚珠丝杠b，滑台底座的底部固定在安装板上，滑台底座的顶面上沿左右方向开设滑槽，滚珠丝杠b安装在滑槽中，一端支撑在滑台底座上，另一端通过梅花联轴器b与固定在滑台底座另一端的伺服电机d的输出轴相连，其外周通过丝母b与溜板b形成丝杠螺母副，180°旋转气缸安装在溜板b的上端面，其输出端朝左，挡杆为“l”型杆，其水平端安装在180°旋转气缸的输出端，竖直端朝前，180°旋转气缸能够驱动挡杆转动，从而实现其竖直端的抬放动作；伺服电机d与数控面板电连接，数控面板控制伺服电机d驱动滚珠丝杠b转动时，带动溜板b左右方向平动，使挡杆的竖直端挡住液压导管的右端端部；

所述扩口机还包括：气源接管，气源接管从箱体的后端引出，其一端与设置在箱体内部的气压传动系统连接，另一端与外部压缩空气气源连接，所述气压传动系统与180°旋转气缸连接，外部压缩空气气源通过气源接管为180°旋转气缸提供压缩空气，以驱动挡杆转动。

优选地，所述主轴伺服系统包括：伺服电机b、同步带轮a、主轴、同步带轮b、伺服电机c和行星减速器b；所述伺服电机c的输出端与行星减速器b的输入端首尾相连，所述行星减速器b的输出端与滚珠丝杠a的左端通过梅花联轴器a连接，所述伺服电机c通过行星减速器b向滚珠丝杠a输出扭矩，用于驱动滚珠丝杠a转动；所述伺服电机b和主轴并列设置且伺服电机b的输出轴和主轴均沿左右方向，伺服电机b的输出轴上安装有同步带轮a，主轴上安装有同步带轮b，二者之间通过同步带连接，实现伺服电机b和主轴的同步传动，伺服电机b动作带动主轴转动。

优选地，还包括：安装压板，所述虎钳滑道的左右两侧外壁面上设有安装槽，所述安装压板为“l”型板，每个安装压板的水平端搭接在虎钳滑道的安装槽内，竖直端固定在溜板a上，从而实现所述虎钳滑道与溜板a之间的安装固定。

优选地，还包括：直线导轨和导轨滑块，所述滚珠丝杠a的前后两侧分别设置一个直线导轨，所述导轨滑块固定在所述溜板a的底部，导轨滑块在两个直线导轨之间左右滑动，从而带动溜板a左右滑动，直线导轨为溜板a的左右滑动前后限位。

优选地，还包括：伸缩防护板、防护板安装架；所述伸缩防护板一端与溜板a连接，另一端与固定在基体右端端面上的防护板安装架固定连接，伸缩防护板罩在滚珠丝杠a和直线导轨上，用于保护滚珠丝杠a和直线导轨；其中，伸缩防护板能够随着溜板a的左右平动而左右伸缩。

优选地，所述基体上表面的材质采用大理石。

优选地，所述基体的右端面上设有废油收集盒，其位于防护板安装架之中，用于收集润滑废油。

有益效果：

(1)本发明的扩口机采用数控面板控制扩口机，通过采用数控面板能够保证扩口加工过程全程自动(自动装夹、自动进给、扩口完成后自动退出等)，通过液压导管定位机构和溜板a的配合能够确定准确的加工进给量，同时，夹具能够有效夹紧液压导管；本发明加工液压导管喇叭口的尺寸精准，使用方便快捷，扩口效率高，成品率在90％以上，极大提高了工作效率。

(2)本发明的扩口机所设计的夹具，既能够夹紧液压导管，又不损伤液压导管外表面，且随使用时间增加，夹块磨损后，可随时更换夹块而不影响夹具的装夹效果，能够有效保证扩口精度。

(3)本发明的扩口机所设计的夹具，能够自动夹紧和松开液压导管。

(4)本发明的扩口机所设计的液压导管定位机构，既能够有效确定进给量，又能够在扩口加工的同时让开其对液压导管的限位作用，从而有利于液压导管的扩口加工。

(5)本发明的扩口机所设计的主轴伺服系统，既能够有效驱动扩口锥进行扩口加工，又能够带动夹具左右平动，从而有利于准确控制液压导管加工的进给量。

(6)本发明的扩口机通过安装压板将夹具巧妙地安装在溜板a上，有利于夹具随着溜板a左右平动而向左进给或向右退出。

(7)本发明的扩口机通过直线导轨和导轨滑块的设计，有利于保证溜板a沿左右方向进行直线平动，从而准确控制液压导管的进给量。

(8)本发明的扩口机中的伸缩防护板能够保护滚珠丝杠a和直线导轨，防止滚珠丝杠a和直线导轨受外部物体侵害而发生变形、污染等情况。

附图说明

图1为本发明扩口机的结构示意图。

图2为本发明扩口机的四视图，(a)右视图，(b)左视图，(c)主视图，(d)俯视图。

图3为本发明扩口机的剖视图。

图4为本发明扩口机中夹具的结构示意图。

图5为本发明扩口机中定位机构的结构示意图。

其中，1-安装压板；2-夹具；201-固定螺钉a；202-压板；203-夹块；204-双锁式求心精密虎钳；205-虎钳滑道；3-行星减速器a；4-伺服电机a；5-电源线；6-气源接管；7-基体；8-开关；9-数控面板；10-扩口锥；11-溜板a；12-伸缩防护板；13-防护板安装架；14-伺服电机b；15-同步带轮a；16-主轴；17-同步带轮b；18-伺服电机c；19-行星减速器b；20-油箱；21-液压导管定位机构；2101-安装板；2102-直线滑台；2103-挡杆；2104-180°旋转气缸；2105-梅花联轴器b；2106-伺服电机d；22-液压导管；23-梅花联轴器a；24-滚珠丝杠a；25-滚珠丝杠轴承支座；26-直线导轨；27-导轨滑块；28-丝母a。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种液压导管扩口机，能够有效确定进给量，且保证有效夹紧液压导管，同时，采用数控面板进行数控能够实现自动扩口加工。

该扩口机包括：安装压板1、夹具2、电源线5、气源接管6、基体7、开关8、数控面板9、扩口锥10、溜板a11、伸缩防护板12、防护板安装架13、主轴伺服系统、油箱20、液压导管定位机构21、滚珠丝杠a24、滚珠丝杠轴承支座25、直线导轨26、导轨滑块27和丝母a28；夹具2包括：行星减速器a3、伺服电机a4、压板202、夹块203、双锁式求心精密虎钳204和虎钳滑道205；液压导管定位机构21包括：安装板2101、直线滑台2102、挡杆2103、180°旋转气缸2104、梅花联轴器b2105、伺服电机d2106；主轴伺服系统包括：伺服电机b14、同步带轮a15、主轴16、同步带轮b17、伺服电机c18和行星减速器b19。

该扩口机的连接关系：基体7上表面的材质采用大理石，利用大理石水平精度高的特性，提供基准的工作平台；基体7上表面的一端安装有箱体，箱体包罩主轴伺服系统，用于保护主轴伺服系统；令箱体所在端为该扩口机的左端，数控面板9安装在箱体的前端面，通过操控数控面板9能够控制该扩口机动作，其中，数控面板9分别与伺服电机a4、伺服电机b14、伺服电机c18以及伺服电机d2106的输入端连接，用于控制各个伺服电机动作(数控面板9控制各个伺服电机动作的数控程序为现有技术)；

对于主轴伺服系统，其中，伺服电机c18(功率为400w)的输出端与行星减速器b19(采用1/40行星减速器)的输入端首尾相连，行星减速器b19的输出端与滚珠丝杠a24的左端通过梅花联轴器a23连接，伺服电机c18通过行星减速器b19向滚珠丝杠a24输出扭矩，用于驱动滚珠丝杠a24转动；滚珠丝杠a24的右端通过滚珠丝杠轴承支座25支撑在基体7上表面的右端；伺服电机b14(功率为400w)和主轴16并列设置且伺服电机b14的输出轴和主轴16均沿左右方向，伺服电机b14的输出轴上安装有同步带轮a15，主轴16上安装有同步带轮b17，二者之间通过同步带连接，实现伺服电机b14和主轴16的同步传动，伺服电机b14动作带动主轴16转动，能够调节主轴16的扭矩；

溜板a11通过固定其底部的丝母a28套装在滚珠丝杠a24上，二者之间形成丝杠螺母副，滚珠丝杠a24转动能够驱动溜板a11左右平动，从而带动安装在溜板a11上的夹具2实现进给动作；其中，滚珠丝杠a24的前后两侧分别设置一个直线导轨26，溜板a11底部还固定有导轨滑块27，导轨滑块27在两个直线导轨26之间左右滑动，从而带动溜板a11左右滑动，直线导轨26为溜板a11的左右滑动进行前后限位；夹具2通过一对以上安装压板1(一对安装压板1包括两个安装压板1，优选使用两对安装压板1)安装固定在溜板a11上，具体地：虎钳滑道205沿前后方向设置在溜板a11的上端面，虎钳滑道205的左右两侧外壁面上设有安装槽，安装压板1为“l”型板，每个安装压板1的水平端搭接在虎钳滑道205的安装槽内，竖直端固定在溜板a11上，从而实现虎钳滑道205与溜板a11之间的安装固定；双锁式求心精密虎钳204沿前后方向卡装在虎钳滑道205中且与虎钳滑道205滑动配合，双锁式求心精密虎钳204上端加工有两个方槽，每个方槽中安装一个夹块203，方槽的尺寸需保证夹块203在其中的安装间隙≤0.01mm，每个夹块203之上设有一个压板202，压板202通过固定螺钉a201固定在双锁式求心精密虎钳204上，保证将夹块203压紧在双锁式求心精密虎钳204上，两个夹块203相对的面上设有导向槽(导向槽的延伸方向沿左右方向)，两个夹块203相对夹紧用于夹持液压导管22；行星减速器a3(采用1/10行星减速器)的输出端固定在双锁式求心精密虎钳204的后端，行星减速器a3的输入端与伺服电机a4(功率为100w)的输出轴相连，伺服电机a4动作能够通过行星减速器a3驱动双锁式求心精密虎钳204相向运动或相背运动，从而带动两个夹块203夹紧或松开液压导管22；

扩口锥10安装在主轴16的轴孔中，其锥端位于箱体外部右侧且与液压导管22同轴，主轴16转动能够驱动扩口锥10加工液压导管22的喇叭口；

液压导管定位机构21设置在夹具2之后，具体地：安装板2101固定在夹具2后端的基体7上，直线滑台2102沿左右方向设置在安装板2101上，其中，直线滑台2102包括：滑台底座、溜板b和滚珠丝杠b，滑台底座的底部固定在安装板2101上，滑台底座的顶面上沿左右方向开设滑槽，滚珠丝杠b安装在滑槽中，一端支撑在滑台底座上，另一端通过梅花联轴器b2105与固定在滑台底座另一端的伺服电机d2106(功率为100w)的输出轴相连，其外周通过丝母b与溜板b形成丝杠螺母副，180°旋转气缸2104安装在溜板b的上端面，其输出端朝左，挡杆2103为“l”型杆，其水平端安装在180°旋转气缸2104的输出端，竖直端朝前，180°旋转气缸2104能够驱动挡杆2103转动，从而实现其竖直端的抬放动作；当伺服电机d2106驱动滚珠丝杠b转动时，带动溜板b左右方向平动，使挡杆2103的竖直端挡住液压导管22的右端端部，能够对液压导管22装夹时左右限位；

伸缩防护板12一端与溜板a11连接，另一端与固定在基体7右端端面上的防护板安装架13固定连接，伸缩防护板12罩在滚珠丝杠a24和直线导轨26上，用于保护滚珠丝杠a24和直线导轨26，防护板安装架13用于安装支撑伸缩防护板12；其中，伸缩防护板12能够随着溜板a11的左右平动而左右伸缩；

电源线5从箱体后端引出，其一端分别与地线以及开关8相连，另一端与外部电源相连，外部电源通过电源线5为设备提供电力；其中，开关8安装在箱体的前端面上，用于控制该扩口机整个电力系统的启停；

气源接管6从箱体的后端引出，其一端与设置在箱体内部的气压传动系统连接，另一端与外部压缩空气气源连接，气压传动系统与180°旋转气缸2104连接，外部压缩空气气源通过气源接管6为180°旋转气缸2104提供压缩空气，以驱动挡杆2103转动；

油箱20固定在基体7的左端，其中设有油泵，通过油管、油嘴向夹具2、导轨滑块27和丝母a28等泵油，用于为夹具2、导轨滑块27和丝母a28等润滑；基体7的右端面上设有废油收集盒，其位于防护板安装架13之中，用于收集夹具2、滚珠丝杠a24等动作产生的润滑废油。

该扩口机的工作原理：接通电源及压缩空气气源，打开开关8，启动扩口机，油箱20的油泵按设定周期自动循环泵射润滑油；通过数控面板9依次控制伺服电机c18和伺服电机d2106动作，从而通过溜板a11带动夹具2、通过直线滑台2102带动挡杆2103复位零点(即作为每日首次工作校零)；通过数控面板9控制伺服电机a4动作，从而带动夹具2中的两个夹块203相背运动，两个夹块203张开设定距离后，在两个夹块203之间装入液压导管22，液压导管22的前端面抵住挡杆2103，再次通过数控面板9控制伺服电机a4反向动作，从而带动两个夹块203夹紧液压导管22；通过数控面板9控制伺服电机d2106动作，从而通过挡杆2103将液压导管22向左推动，使其与扩口锥10充分接触；通过数控面板9控制伺服电机b14动作，带动主轴16转动，进而带动扩口锥10动作，从而加工液压导管22的喇叭口；同时，液压导管定位机构21通过180°旋转气缸2104带动挡杆2103自动抬起，让开其对液压导管22端部的限位作用；通过数控面板9控制伺服电机c18动作，使溜板a11不断向左进给，扩口锥10不断对液压导管22的管口进行扩口；完成扩口后，通过数控面板9控制伺服电机c18反向动作，使溜板a11向右退出，通过数控面板9控制伺服电机a4使夹具2自动松开液压导管22，拆卸加工完的液压导管22。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。