一种坡口加工工艺的制作方法

本发明涉及两轴数控坡口机床用于碳钢、合金钢、不锈钢管件端头坡口加工工艺流程及加工工艺参数，属于自动化焊接设备技术领域。

背景技术

常见的坡口加工采用成型坡口刀在管子端面沿着轴向进给，利用刀片自有的形状切削出与刀片一致的坡口形状及角度，无法加工复杂的坡口形状，当管壁较厚时无法进行一次加工，厚壁管的加工过程需要多次人工接刀，效率低，也很难保证成型面的美观度，传统坡口加工方式吃刀面宽，切削力大，极易产生震刀，研发一种能克服上述缺陷的坡口加工工艺成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种坡口加工工艺，该加工工艺通过数控系统进行轴向和径向两轴插补进刀的原理，一把刀具可以加工出多角度、多形式的坡口，加工灵活；采用较窄的吃刀宽度，切削力小，加工顺畅，有效保证管件坡口面的光洁度；采用高转速、高进给速度，提高加工效率。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种坡口加工工艺，具体包括以下步骤：

(1)将管件通过物流输送辊道输送至两轴数控坡口机床机头虎钳内部，操作机床液压虎钳夹紧管件；

(2)编设数控系统，数控系统中包含i、v、双v、u四种坡口图形模块，从中选择需加工的坡口模块，选择管件材质、直径，设置坡口形状尺寸参数，系统自动关联加工程序及切削工艺参数；

(3)手动方式控制刀座径向行走直至刀头与工件上表面1-5mm的距离，手动方式控制动力箱轴向行走直至刀头与工件端头在轴向方向齐平；

(4)切换自动方式，按下两轴数控坡口机床的启动键，冷却系统自动打开，动力箱轴向行走吃刀宽度的距离，主轴回转，径向开始进刀，当听到刀头已满盘接触工件时，按下两轴数控坡口机床的零点预置键，刀头按照与坡口形式相匹配的轨迹进行轴向径向两个轴的插补运动，往复多次加工，直到加工完成后，刀头自动回退到安全位置，冷却系统关闭，主轴停止旋转。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述坡口加工工艺中，步骤(2)中管件材质为碳钢、不锈钢或合金钢。

前述坡口加工工艺中，步骤(2)中管径为2-24inches。

前述坡口加工工艺中，在切削时，每刀切削径向及轴向分别留出0.5mm的安全距离；

技术效果，考虑管件及装夹的误差，每刀切削保证径向及轴向均要留出0.5mm的安全距离，保证安全性。

本发明的有益效果是：

本发明采用两轴加工方式运用轴向和径向两轴同时插补进刀，吃刀面窄、刀盘旋转快、每转进刀量大，解决了震刀问题，加工灵活性高，效率大大提升。

附图说明

图1为本发明实施例中i型坡口加工示意图；

图2为本发明实施例中v型坡口加工示意图；

图3为本发明实施例中双v型坡口加工示意图；

图4为本发明实施例中u型坡口加工示意图；

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种坡口加工工艺，具体包括以下步骤：

(1)将管件通过物流输送辊道输送至两轴数控坡口机床机头虎钳内部，操作机床液压虎钳夹紧管件；

(2)编设数控系统，数控系统中包含i、v、双v、u四种坡口图形模块，从中选择需加工的坡口模块，选择管件材质、直径，设置坡口形状尺寸参数，系统自动关联加工程序及切削工艺参数；

具体切削工艺参数如表1-3所示：

表1管材为碳钢时切削工艺参数

表2管材为合金钢时切削工艺参数

表3管材为不锈钢时切削工艺参数

(3)手动方式控制刀座径向行走直至刀头与工件上表面1-5mm的距离，手动方式控制动力箱轴向行走直至刀头与工件端头在轴向方向齐平；

(4)切换自动方式，按下两轴数控坡口机床的启动键，冷却系统自动打开，动力箱轴向行走吃刀宽度的距离，主轴回转，径向开始进刀，当听到刀头已满盘接触工件时，按下两轴数控坡口机床的零点预置键，刀头按照与坡口形式相匹配的轨迹进行轴向径向两个轴的插补运动，往复多次加工，直到加工完成后，刀头自动回退到安全位置，冷却系统关闭，主轴停止旋转；

具体实施时：

i型坡口加工流程如图1所示：

(1)由于工件尺寸不规则，因此每更换一个工件，都要执行一次人工对刀，人工对刀到1点，按下“启动”，冷却系统打开，刀从1行走到2；

(2)到达2点时刀盘开始旋转，同时z轴进刀，刀从2行走到3；

(3)到达3点，也就是人工观察切削到管件时，按下“置零”按钮，此时3点作为切削轨迹的起始点；

(4)3点→4点→5点→6点→7点→8点，按此轨迹循环，直至加工完毕(考虑管件及装夹的误差，每刀切削保证径向及轴向均要留出0.5mm安全距离)；

(5)加工完毕，退刀到安全位置。

切削过程：2点→3点，3点→4点，7点→8点为切削工进速度，其余走刀使用空程速度；

v型加工流程如图2所示：

(1)由于工件尺寸不规则，因此每更换一个工件，都要执行一次人工对刀，人工对刀到1点，按下“启动”，冷却系统打开，刀从1行走到2；

(2)到达2点时刀盘开始旋转，同时z轴进刀，刀从2行走到3；

(3)到达3点，也就是人工观察切削到管件时，按下“置零”按钮，此时3点作为切削轨迹的起始点；

(4)3点→4点→5点→6点→7点→5点，按此轨迹循环，直至加工完毕(考虑管件及装夹的误差，每刀切削保证径向及轴向均要留出0.5mm的安全距离)；

(5)加工完毕，退刀到安全位置。

切削过程：2点→3点，3点→4点，6点→7点为切削工进速度，其余走刀使用空程速度；

双v型加工流程如图3所示：

(1)由于工件尺寸不规则，因此每更换一个工件，都要执行一次人工对刀，人工对刀到1点，按下“启动”，冷却系统打开，刀从1行走到2；

(2)到达2点时刀盘开始旋转，同时z轴进刀，刀从2行走到3；

(3)到达3点，也就是人工观察切削到管件时，按下“置零”按钮，此时3点作为切削轨迹的起始点；

(4)3点→4点→5点→6点→7点→8点→5点→9点→10点→11点→5点，按此轨迹循环，直至加工完毕(考虑管件及装夹的误差，每刀切削保证径向及轴向均要留出0.5mm的安全距离)；

(5)加工完毕，退刀到安全位置。

切削过程：2点→3点，3点→4点，6点→7点→8点，9点→10点→11点为切削工进速度，其余走刀使用空程速度。

u型加工流程如图4所示：

(1)由于工件尺寸不规则，因此每更换一个工件，都要执行一次人工对刀，人工对刀到1点，按下“启动”，冷却系统打开，刀从1行走到2；

(2)到达2点时刀盘开始旋转，同时z轴进刀，刀从2行走到3；

(3)到达3点，也就是人工观察切削到管件时，按下“置零”按钮，此时3点作为切削轨迹的起始点；

(4)3点→4点→5点→6点→7点→8点→5点，按此轨迹循环，直至加工完毕(考虑管件及装夹的误差，每刀切削保证径向及轴向均要留出0.5mm的安全距离)；

(5)加工完毕，退刀到安全位置。

切削过程：2点→3点，3点→4点，6点→7点→8点为切削工进速度，其余走刀使用空程速度。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。