专利名称：一种旋转弯曲式应力断料机的制作方法
技术领域：
本发明创造属于机加工领域中的断料加工范围。
本发明创造的现有技术是前苏联专利SU795762，如
图1所示，切槽刀先在棒料上切制出一环形切槽，预荷部分直接与棒料相接触，施加载荷于预断棒料的一侧，使棒料沿缺口处断裂，该技术的不足之处在于预荷滚轮与棒料之间存在较高速的相对转动，产生较大的摩擦力，对棒料表面和预荷滚轮均受到严重的磨损，需经常更换，并且预荷点到切槽位置的距离受预断棒料一侧的棒料长度的限制，在断裂较短的棒料时，必须加大预荷力，以剪切载荷为主，产生较大的热量和噪音，断口质量也不好。
本发明创造的目的是通过采用旋转弯曲的复合预荷方式，对于金属棒料进行高效、精密的下料，并降低工具、棒料的消耗，降低噪音。
本发明创造是一种旋转弯曲式应力断料机，它包括一个床身，一个主轴箱，一个可在床身上水平移动的预荷箱，一个切槽机构，本发明的特征在于它主要由安装在主轴箱中的旋转夹紧部件、安装于预荷箱中的预荷机构组成，预荷机构由预荷夹紧部件和预荷施力部件组成，棒料的左端由旋转夹紧部件夹紧并旋转，使棒料预断料的一侧相对于其切口相当于一悬臂梁，棒料的右端由预荷夹紧部件夹紧，切槽机构使切槽刀作径向进给运动，在棒料上切制出一V型环形切口，预荷施力部件在预荷夹紧部件上离切口一定距离的位置处与预荷夹紧部件相接触，在棒料上切制完切口后，预荷施力部件垂直或基本垂直于棒料的轴线作直线运动，使棒料在旋转的同时又作摆动运动，最后沿切口位置处断裂；
由上所述的旋转弯曲式应力断料机，切槽机构安装在一燕尾槽上，切槽机构中有一油缸驱动切槽刀作径向进给运动，其中主轴箱中的空心主轴与预荷箱的空心主轴同轴，本发明创造的特征在于其预荷机构主要由预荷夹紧部件和预荷施力部件组成，其中预荷夹紧部件主要由预荷筒、空心主轴、推力筒、定心夹头、旋转油缸组成，空心主轴装在预荷筒中几个轴承上，推力筒装在空心主轴内并与空心主轴同轴，空心主轴与推力筒之间用键联接，位于推力筒左侧的端盖上装有一定心夹头，定心夹头与空心主轴同轴，其中推力筒左端端部的内表面为一圆锥孔面，定心夹头的外表面为一圆锥面，推力筒与定心夹头的圆锥面形成一个摩擦运动副，棒料可从推力筒的孔中穿过；预荷施力部件主要由活塞缸、活塞、活塞杆、联接块组成，活塞缸安装在预荷箱的箱体上并可随预荷箱在床身上水平移动，活塞杆的上端与活塞相联，其下端与联接块相铰接，联接块与预荷筒相联接或相接触。
由上所述的旋转弯曲式应力断料机，其主轴箱中有一个主要由皮带轮，齿轮等组成的传动机构，其特征在于在空心主轴内与空心主轴同轴装有一个推力筒，推力筒的左端与一旋转油缸相联，空心主轴与推力筒之间为键联接，位于推力筒右端一侧的端盖上装有一定心夹头，该定心夹头与空心主轴同轴，其中推力筒右端端部的内表面为一圆锥孔面，定心夹头的外表面为一圆锥面，推力筒与定心夹头的锥面形成一个摩擦运动副。
本发明创造主要由旋转夹紧机构和可产生摆动运动的预荷机构组成，其中预荷机构主要由预荷夹紧部件和预荷施力部件组成，预荷夹紧部件夹紧棒料预断料的一侧，使预荷施力部件所产生的载荷通过预荷夹紧部件间接地作用于棒料上，使已切制出切槽的棒料在旋转的同时进行摆动运动，棒料在旋转和弯曲所产生的复合载荷的作用下沿切口处产生应力断裂，断口规则平整，降低了材料及工具的消耗，并提高了下料的效率。
图1为本发明创造的现有技术的关键机构的工作简图。
图2为本发明创造的关键机构的工作简图。
图3为本发明创造的一个实施例的整机装配简图。
图4为本发明创造的一个实施例的主轴箱及切槽机构的装配图。
图5为上述本发明创造的实施例的预荷机构的装配图。
如图2、图3所示，棒料3由送料机构(图中未示出)送入主轴箱6中的推力筒5-3中，使棒料3在推力筒5-3中移动至预定断料的位置时，旋转油缸10动作，将推力筒5-3向右推动，使推力筒5-3的右端的圆锥孔形的内表面作用于定心夹头5-1的圆锥形外表面，使定心夹头5-1夹紧棒料3；在主轴箱6中的传动机构包括皮带轮6-7，随皮带轮6-7转动的转轴6-8，齿轮6-10与齿轮6-12装在同一套轴上，同轴安装在转轴6-8上，在主轴箱6的底部装一操纵轴6-9，在操纵轴6-9上装有一拨叉6-11，拨叉6-11的上端插在齿轮6-10与6-12之间，空心主轴5-2安装在主轴箱6的上部，齿轮6-5与6-6装在同一套轴上，同轴安装在空心主轴5-2上，拨叉6-11可使齿轮6-10与齿轮6-6啮合，或使齿轮6-12与齿轮6-5啮合，使空心主轴5-2得到不同的转速。本发明创造的旋转夹紧机构主要由定心夹头5-1、推力筒5-3、旋转油缸10和空心主轴5-2组成，推力筒5-3的左端与旋转油缸10相联接，推力筒5-3与空心主轴5-2同轴装在空心主轴5-2内，与空心主轴5-2为键联接，空心主轴5-2装在主轴箱6上的轴承6-4上。切槽机构4主要由切槽刀4-1、刀架4-2、调节螺母4-3、油缸4-4、活塞4-5、活塞杆4-6、支架4-7、燕尾槽4-8组成，活塞杆4-6的上端与活塞4-5相联，下端与调节螺母4-3相联，活塞缸4-4装在支架4-7上，支架4-7装在燕尾槽4-8上，燕尾槽4-8装在主轴箱6的箱体6-1上，切槽刀4-1可随活塞杆4-6作径向进给运动。下面用形象的传动路线来叙述动态的过程棒料3→由送料机构送入推力筒5-3中→到达预定断料位置→旋转油缸10→推动推力筒5-3向右移动→推动定心夹头5-1夹紧棒料3；
皮带轮6-7(转动)→转轴6-8→齿轮6-10或6-12(由拨叉6-11拨动决定)→齿轮6-6或6-5→空心主轴5-2→推力筒5-3→棒料3(转动)；油缸4-4中的活塞杆4-6向下移动→刀架4-2→切槽刀4-1(向下进给)→在棒料3上切制出V型环形切槽。
如图2和5所示，本发明创造的预荷机构是由预荷夹紧部件1和预荷施力部件2组成，其中预荷夹紧部件1包括预荷筒1-6、空心主轴1-9与预荷筒1-6同轴，装在预荷筒1-6上的轴承1-5、1-7、1-8上，推力筒1-10与空心主轴1-9同轴，装在空心主轴1-9内并与空心主轴1-9用一个键1-2联接，推力筒1-10的右端与旋转油缸8相联，推力筒1-10的左端端部的内表面为一圆锥孔面，定心夹头1-11与推力筒1-10同轴并装在端盖1-12上，定心夹头1-11的外表面为一圆锥面；预荷施力部件2包括活塞缸2-3、活塞2-2、活塞杆2-1、联接块2-4，活塞缸2-3安装在预荷箱9的箱体上部，活塞杆2-1的上端与活塞2-2相联，其下端与联接块2-4相铰接，联接块2-4与预荷筒1-6相联接或相接触；1-13为一端盖。
切槽机构4在棒料3上切制好环形切槽后，旋转油缸8动作，将推力筒1-10向左推动，推力筒1-10作用于定心夹头1-11使定心夹头1-11将棒料3夹紧，棒料3继续随旋转夹紧机构5旋转，因定心夹头1-11将棒料3夹紧，所以棒料3带动定心夹头1-11和推力筒1-10旋转，推力筒1-10通过键1-2又带动空心主轴1-9旋转，在棒料3旋转的同时，活塞缸2-3中的活塞2-2开始动作，带动活塞杆2-1来回作直线运动，活塞杆2-1又带动联接在其下端的联接块2-4也作直线运动，联接块2-4推动预荷筒1-6作摆动运动，预荷筒1-6又带动空心主轴1-9、推力筒1-10、棒料3在旋转的同时作摆动运动，将旋转和弯曲所产生的复合载荷作用于环形切口上，使棒料3沿环形切口出断裂。
权利要求1.本发明创造是一种旋转弯曲式应力断料机，它包括一个床身7，一个主轴箱6，一个可在床身上水平移动的预荷箱9，一个切槽机构4，本发明创造的特征在于它主要由安装在主轴箱6中的旋转夹紧部件5、安装于预荷箱9中的预荷机构组成，预荷机构由预荷夹紧部件1和预荷施力部件2组成，棒料3的左端由旋转夹紧部件5夹紧并旋转，使棒料3预断料的一侧相对于其切口相当于一悬臂梁，棒料3的右端由预荷夹紧部件1夹紧，切槽机构4使切槽刀作径向进给运动，在棒料3上切制出一V型环形切口，预荷施力部件2在预荷夹紧部件1上离切口一定距离的位置处与预荷夹紧部件1相接触，在棒料3上切制完切口后，预荷施力部件2垂直或基本垂直于棒料3的轴线作直线运动，使棒料3在旋转的同时又作摆动运动，最后沿切口位置处断裂；
2.根据权利要求1所述的旋转弯曲式应力断料机，其特征在于其切槽机构主要由预荷夹紧部件1和预荷施力部件2组成，其中预荷夹紧部件1主要由预荷筒1-6、空心主轴1-9、推力筒1-10、定心夹头1-11、旋转油缸8组成，空心主轴1-9装在预荷筒1-6中的轴承1-5、1-7、1-8上，推力筒1-10装在空心主轴1-9内并与空心主轴1-9同轴，空心主轴1-9与推力筒1-10之间用键1-2联接，位于推力筒1-10左侧的端盖1-12上装有一定心夹头1-11，定心夹头1-11与空心主轴1-9同轴，其中推力筒1-10左端端部的内表面为一圆锥面，定心夹头1-11的外表面为一圆锥面，推力筒1-10与定心夹头1-11的圆锥面形成一个摩擦运动副，棒料3可从推力筒1-10的孔中穿过；预荷施力部件2主要由活塞缸2-3、活塞2-2、活塞杆2-1、联接块2-4组成，活塞缸2-3安装在预荷箱9的箱体上并可随预荷箱9在床身7上水平移动，活塞杆2-1的上端与活塞2-2相联，其下端与联接块2-4相铰接，联接块2-4与预荷筒1-6相联接或相接触；
3.根据权利要求1所述的旋转弯曲式应力断料机，其特征在于在空心主轴5-2内与空心主轴5-2同轴装有一个推力筒5-3，推力筒5-3的左端与一旋转油缸10相联，空心主轴5-2与推力筒5-3之间为键联接，位于推力筒5-3右端一侧的端盖6-3上装有一定心夹头5-1，该定心夹头5-1与空心主轴5-2同轴，其中推力筒5-3右端端部的内表面为一圆锥孔面，定心夹头5-1的外表面为一圆锥面，推力筒5-3与定心夹头5-1的锥面形成一个摩擦运动副。
专利摘要本装置创造主要由旋转夹紧机构和可产生摆动运动的预荷机构组成，其中预荷机构主要由预荷夹紧部件和预荷施力部件组成，预荷夹紧部件夹紧棒料预断料的一侧，使预荷施力部件所产生的载荷通过预荷夹紧部件间接地作用于棒料上，使已切制出切槽的棒料在旋转的同时进行摆动运动，棒料在旋转和弯曲所产生的复合载荷的作用下沿切口处产生应力断裂，断口规则平整，降低了材料及工具的消耗，并提高了下料的效率。
文档编号B23D21/00GK2257751SQ9620285
公开日1997年7月16日 申请日期1996年2月9日 优先权日1996年2月9日
发明者芮执元, 龚俊, 黄建龙, 刘克仁, 魏庆同, 郎福元 申请人:甘肃工业大学