CN105562798A - 一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床 - Google Patents

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曾时金
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朱旭
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Abstract

本申请公开了一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，涉及孔型加工设备领域，解决了现有加工机床无法加工异形管材的轧辊孔型的问题。该加工机床包括设有X轴和Z轴的机床底座，机床底座上设有沿X轴方向运动的工作台和沿Z轴方向运动的铣削主轴，工作台上设有与X轴同向并旋转的A轴，A轴上设有轧辊，在工作台上还设有与轧辊相对配合的工装夹具。本申请相比传统的三轴立式加工技术，其增设了在X轴方向旋转的A轴，通过数控***对X轴、Z轴和A轴的三轴联动控制，实现了对异形变断面轧辊孔型的加工，具有重量轻，加工效率和尺寸精度高等优点。

Description

一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床
技术领域
本申请涉及孔型加工设备领域，具体涉及一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床。
背景技术
周期式冷轧管机的轧辊孔型是在环形件外径的圆周上加工出异形变断面的孔型槽。该槽的展开图类似抛物线形锥体，通常称此种轧辊(模具)为变断面的孔型。管材的轧制就是在轧辊和芯棒的作用下将管材的直径或异型管的外形尺寸减小、壁厚减薄的过程。带有变断面孔型槽的轧辊在冷轧管机上是必不可少的变形工具，它的精度不仅关系到成品管材的精度和质量，而且还直接影响到模具的工作寿命和冷轧管机的产能。
德国Mannesmann-Demag公司研制的KB系列环形孔型轧辊加工机机床，虽能较好地满足轧机生产的要求，但该机床是用机械靠模来完成孔型曲面的成型加工的。当加工不同的轧辊时，需要更换相应的靠模；孔型的加工精度由靠模的精度来保证。而Demag-Meer公司研制的GG52孔型磨床只做精磨使用，磨削量极小。
目前，我国大量使用的是上个世纪六十年代仿制苏联生产的冷轧管机半圆孔型加工机床的轧辊加工设备，生产一副孔型需两台设备，一台粗镗，一台磨削。设备笨重，加工质量和效率都很低。粗镗设备同样利用机械靠模来完成孔型曲面的成型加工，加工精度难以保证，不能直接用于冷轧生产，更无法满足轧制高精度管材的要求。以上几种专用加工机床都只能加工生产圆管的轧辊孔型，而无法加工异形管材的轧辊孔型。
申请内容
为了解决上述技术存在的缺陷，本申请提供一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床。
本申请实现上述技术效果所采用的技术方案是：
一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，包括设有X轴和Z轴的机床底座，所述机床底座上设有沿所述X轴方向运动的工作台和沿所述Z轴方向运动的铣削主轴，其中，所述工作台上设有与所述X轴同向并旋转的A轴，所述A轴上设有轧辊，所述工作台上设有与所述轧辊相对配合的工装夹具。
上述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，所述机床底座在所述X轴的方向上设有X轴滚珠丝杠，所述X轴滚珠丝杠连接有伺服电机，所述工作台可滑动地安装于所述X轴上，所述工作台的底面与所述X轴滚珠丝杠的螺丝副配合。
上述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，所述机床底座上固定有立柱，所述Z轴固定在所述立柱上，所述立柱上设有Z轴滚珠丝杠，所述Z轴滚珠丝杠连接有伺服电机，所述铣削主轴安装于所述Z轴上，所述铣削主轴与所述Z轴滚珠丝杠的螺丝副配合。
上述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，所述A轴通过一轴座固定在所述工作台上。
上述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，所述工装夹具包括顶针尾座以及与所述轧辊抵紧配合的顶针盘，所述顶针尾座上设有与所述顶针盘抵接的顶针。
上述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，所述A轴上设有三爪卡盘，所述轧辊安装于三爪卡盘上。
本申请的有益效果为：本申请在传统的三轴立式加工技术的基础上进行了改进、优化，增设了在X轴方向旋转的A轴，通过数控***对X轴、Z轴和A轴的三轴联动控制，实现了对异形变断面轧辊孔型的加工，轧辊经一次装卡，就可以自动完成对异形变断面环形孔型的加工，提高了加工质量和效率。加工后轧辊孔型可直接用于冷轧生产，经过抛光后可满足轧制高精度管材的要求，与现有的孔型加工设备相比，本申请的专用加工机床具有总体重量轻，轧辊孔型的加工效率高，加工质量好，尺寸精度高等特点。
附图说明
图1为本申请的立体图。
图中：1-机床底座、2-X轴、3-X轴滚珠丝杠、4-A轴、5-轴座、6-轧辊、7-铣削主轴、8-Z轴滚珠丝杠、9-Z轴、10-立柱、11-顶针盘、12-顶针、13-顶针尾座、14-工作台。
具体实施方式
为使对本申请作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本申请作进一步说明：
如图1所示，一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，包括设有X轴2和Z轴9的机床底座1，机床底座1上设有沿X轴2的方向运动的工作台14和沿Z轴9的方向运动的铣削主轴7，铣削主轴7末端设有铣刀(图中未标示)。其中，作为本申请的一种改进，工作台14上设有与X轴2同向并旋转的A轴4，A轴4上设有轧辊6，工作台14上设有与该轧辊6相对配合的工装夹具。该工装夹具包括顶针尾座13以及与轧辊6抵紧配合的顶针盘11，顶针尾座13上设有与顶针盘11抵接的顶针12在进行轧辊孔型加工时，待加工的工件固定在工装夹具10上，通过顶针尾座11进行定位，使待加工的工件就位于A轴4的安装位和铣削主轴7的加工刀位下。
具体的，在本申请的优选实施例中，机床底座1在X轴2的方向上设有X轴滚珠丝杠3，X轴滚珠丝杠3连接有伺服电机，工作台14可滑动地安装于X轴2上，工作台14的底面与X轴滚珠丝杠3的螺丝副配合。在数控***的控制下，连接于X轴滚珠丝杠3的伺服电机转动相应的角位移，以驱动工作台14在X轴2上相对工装夹具进行相应的水平进给。机床底座1上固定有立柱10，Z轴9固定在立柱10上，该立柱10上设有Z轴滚珠丝杠8，Z轴滚珠丝杠8连接有伺服电机，铣削主轴7安装于Z轴9上，铣削主轴7与Z轴滚珠丝杠8的螺丝副配合。在数控***的控制下，连接于Z轴滚珠丝杠8的伺服电机转动相应的角位移，以驱动立柱10上的铣削主轴7在Z轴9上相对工装夹具进行相应的垂直进给。A轴4通过一轴座5固定在工作台14上，轧辊6安装于A轴4的三爪卡盘上，在连接于A轴4上的伺服电机控制下，A轴4转动相应的角度，以驱动轧辊6转动相应的角度，从而在铣削主轴7的配合下对固定在工装夹具上的工件以铣削方式加工轧辊孔型。
综上所述，本申请在传统的三轴立式加工技术的基础上进行了改进、优化，增设了在X方向旋转的A轴，通过数控***对X轴、Z轴和A轴的三轴联动控制，实现了对异形变断面轧辊孔型的加工，轧辊经一次装卡，就可以自动完成对异形变断面环形孔型的加工，提高了加工质量和效率。加工后轧辊孔型可直接用于冷轧生产，经过抛光后可满足轧制高精度管材的要求，与现有的孔型加工设备相比，本申请的专用加工机床具有总体重量轻，轧辊孔型的加工效率高，加工质量好，尺寸精度高等特点。
以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内，本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，包括设有X轴和Z轴的机床底座，所述机床底座上设有沿所述X轴方向运动的工作台和沿所述Z轴方向运动的铣削主轴，其特征在于，所述工作台上设有与所述X轴同向并旋转的A轴，所述A轴上设有轧辊，所述工作台上设有与所述轧辊相对配合的工装夹具。
2.根据权利要求1所述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，其特征在于，所述机床底座在所述X轴的方向上设有X轴滚珠丝杠，所述X轴滚珠丝杠连接有伺服电机，所述工作台可滑动地安装于所述X轴上，所述工作台的底面与所述X轴滚珠丝杠的螺丝副配合。
3.根据权利要求1所述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，其特征在于，所述机床底座上固定有立柱，所述Z轴固定在所述立柱上，所述立柱上设有Z轴滚珠丝杠，所述Z轴滚珠丝杠连接有伺服电机，所述铣削主轴安装于所述Z轴上，所述铣削主轴与所述Z轴滚珠丝杠的螺丝副配合。
4.根据权利要求1或2所述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，其特征在于，所述A轴通过一轴座固定在所述工作台上。
5.根据权利要求1所述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，其特征在于，所述工装夹具包括顶针尾座以及与所述轧辊抵紧配合的顶针盘，所述顶针尾座上设有与所述顶针盘抵接的顶针。
6.根据权利要求1所述的一种异形变断面轧辊孔型的专用加工机床，其特征在于，所述A轴上设有三爪卡盘，所述轧辊安装于三爪卡盘上。
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