CN107538053A - 一种圆弧弯管内壁加工机床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的圆弧弯管内壁加工机床，包括床身，床身由水平部和竖直部构成，竖直部固定于水平部的一端上方，床身水平部的上表面设置有旋转平台，旋转平台与床身转动连接，旋转平台的上表面固定有夹持块，圆弧弯管水平固定于夹持块内，床身竖直部靠近床身水平部的侧壁上固定连接有水平的管状切削机构，切削机构的另一端伸入到圆弧弯管内，切削机构伸入到圆弧弯管内的弧度与圆弧弯管的弧度相适应。本发明能够高精度、高效率的对大孔径、大长度的弯管内壁进行切削加工，且加工尺寸范围广泛。克服了传动机械加工方法中切削稳定性差、传动效率低的弊端。圆弧弯管内壁加工机床能够指导并应用于实际生产过程，为圆弧弯管内壁加工提供了一种高效的方法。
Description
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域，具体涉及一种圆弧弯管内壁加工机床。
背景技术
弯管内壁表面加工技术一种是机械加工领域的难题，目前国内外对弯管内壁的加工技术主要涉及电解法加工、超声波加工、磁力研磨法加工和机械切削加工法。电解法加工、磁力研磨法加工和超声波加工仅仅适用于孔径小的工件，并且存在加工时间长、效率低、成本高等诸多问题。机械切削加工法能够较好的应用于实际生产，但是同样一些弊端，如传动效率低、加工质量差。由于圆弧弯管外形结构的影响，传统的机械设备且只能加工到距离弯管两端面距离近的位置处。对于孔径较大、长度较长的圆弧弯管内壁进行高效率、高精度切削加工一直是机械加工领域研究的重点，并且处于探索阶段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆弧弯管内壁加工机床，能够对孔径较大以及长度较长的圆弧弯管内壁进行高效率和高精度的切削加工。
本发明所采用的技术方案是：一种圆弧弯管内壁加工机床，包括床身，床身由水平部和竖直部构成，竖直部固定于水平部的一端上方，床身水平部的上表面设置有旋转平台，旋转平台与床身转动连接，旋转平台的上表面固定有夹持块，圆弧弯管水平固定于夹持块内，床身竖直部靠近床身水平部的侧壁上固定连接有水平的管状切削机构，切削机构的另一端伸入到圆弧弯管内，切削机构伸入到圆弧弯管内的弧度与圆弧弯管的弧度相适应。
本发明的特点还在于，
旋转平台为扇形，床身水平部内固定设置有角度电机，角度电机的输出轴伸出于床身水平部并连接至旋转平台的圆心处。
床身水平部的上表面还设置有与旋转平台相配合的圆弧状导轨。
切削机构包括切削管体，切屑管***于圆弧弯管内的一端设置有直驱电机，直驱电机的输出轴上固定连接有与圆弧弯管内径大小相适应的盘铣刀；切削管***于圆弧弯管内的部分还设置有定位机构。
定位机构包括与切削管体同轴设置的液压油管，还包括沿切削管体径向均匀设置的若干弹柱腔，弹柱腔均与液压油管连通，弹柱腔内均配合设置有T形弹柱，弹柱的竖直段底端均伸出于切削管体外，弹柱的竖直段位于弹柱顶端与切削管体之间的部分均套合有弹簧。
弹柱的顶端与弹柱腔的内壁之间均套合有密封圈。
加工机床还包括设置在床身竖直部上的控制装置，角度电机、直驱电机和液压油管均与控制装置连接。
弹柱腔沿切削管体径向均匀设置有三个。
本发明的有益效果是：本发明一种圆弧弯管内壁加工机床，能够高精度、高效率的对大孔径、大长度的弯管内壁进行切削加工，且加工尺寸范围广泛。克服了传动机械加工方法中切削稳定性差、传动效率低的弊端。圆弧弯管内壁加工机床能够指导并且应用于实际生产过程，为圆弧弯管内壁加工提供了一种高效的方法。
附图说明
图1是本发明一种圆弧弯管内壁加工机床的结构示意图；
图2是本发明一种圆弧弯管内壁加工机床的俯视剖视图；
图3是图2中本发明一种圆弧弯管内壁加工机床的A-A剖视图；
图4是本发明一种圆弧弯管内壁加工机床中切削机构的剖视图；
图5是图4中本发明一种圆弧弯管内壁加工机床的B-B剖视图。
图中，1.床身，2.旋转平台，3.夹持块，4.圆弧弯管，5.角度电机，6.导轨，7.切削管体，8.直驱电机，9.盘铣刀，10.液压油管，11.弹柱腔，12.弹柱，13.弹簧，14.密封圈，15.控制装置，16.第一轴承，17.第一轴承端盖，18.第二轴承，19.第二轴承端盖，20.密封端盖。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种圆弧弯管内壁加工机床，如图1、图2和图3所示，包括床身1，床身1由水平部和竖直部构成，竖直部固定于水平部的一端上方，床身1水平部的上表面设置有旋转平台2，旋转平台2与床身1转动连接，旋转平台2为扇形，床身1水平部内固定设置有角度电机5，角度电机5的输出轴伸出于床身1水平部并连接至旋转平台2的圆心处，角度电机5与连接处的输出轴上设置有第一轴承16和第一轴承端盖17，床身1水平部的上表面还设置有与旋转平台2相配合的圆弧状导轨6；旋转平台2的上表面固定有V型夹持块3，圆弧弯管4水平固定于夹持块3内；床身1竖直部靠近床身1水平部的侧壁上固定连接有水平的管状切削机构，切削机构的另一端伸入到圆弧弯管4内，切削机构伸入到圆弧弯管4内的弧度与圆弧弯管4的弧度相适应，如图4所示，切削机构包括切削管体7，切屑管体7位于圆弧弯管4内的一端设置有直驱电机8，直驱电机8的输出轴上固定连接有与圆弧弯管4内径大小相适应的盘铣刀9，直驱电机8与盘铣刀9之间的输出轴上设置有第二轴承18和第二轴承端盖19；切削管体7位于圆弧弯管4内的部分还设置有定位机构，如图5所示，定位机构包括与切削管体7同轴设置的液压油管10，还包括沿切削管体7径向均匀设置的三个弹柱腔11，弹柱腔11均与液压油管10连通，弹柱腔11内均配合设置有T形弹柱12，弹柱12的竖直段底端均伸出于切削管体7外，可通过密封端盖20进行密封，弹柱12的竖直段位于弹柱12顶端与切削管体7之间的部分均套合有弹簧13，弹柱12的顶端与弹柱腔11的内壁之间均套合有密封圈14，定位机构主要用于固定圆弧弯管4内壁，提高切削机构的刚性，保障加工过程的平稳性；加工机床还包括设置在床身1竖直部上的控制装置15，角度电机5、直驱电机8和液压油管10均与控制装置15连接。
使用时，首先，将圆弧弯管4通过夹持块3装夹在旋转平台2上；其次，控制装置15控制直驱电机8驱动盘铣刀9做旋转切削运动。控制装置15控制液压油流入液压油管10，液压油推动弹柱12作径向扩张运动，完成圆弧弯管4内壁的支撑与导向；再次，控制装置15控制角度电机5旋转，带动圆弧弯管4做轴向进给运动，直到进给过程完成；最后，控制装置15控制液压油流出液压油管10，弹簧13推动弹柱12作径向收缩运动，完成卸件。通过上述方法可完成对圆弧弯管4内壁的加工。
通过上述方式，本发明一种圆弧弯管内壁加工机床通过在对圆弧弯管4内壁加工过程中，由于切削机构一端设计为呈弧形，且与圆弧弯管4曲率半径相同，轴向进给过程中巧妙的避免了圆弧弯管4形状的干涉；盘铣刀9直接由直驱电机8驱动，避免了机械传动结构，提高了传动效率；切削机构采用定位机构，保障了切削机构的整体刚性，使得切削加工运动更加平稳，定位机构的采用液压控制原理进行控制，夹紧过程更加平稳高效。
本发明一种圆弧弯管内壁加工机床能够对大孔径、大长度的弯管内壁进行切削加工；避免了圆弧弯管4自身形状的干涉，进给顺畅；消除了切削加工过程中的震动，保障了装置刚性，提高加工精度；直驱电机8直接驱动盘铣刀9，加工效率高；盘铣刀9可调整直径尺寸，在一定范围内可满足不同弯管内径的加工需求。
Claims (8)
1.一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，包括床身(1)，床身(1)由水平部和竖直部构成，竖直部固定于水平部的一端上方，床身(1)水平部的上表面设置有旋转平台(2)，旋转平台(2)与床身(1)转动连接，旋转平台(2)的上表面固定有夹持块(3)，圆弧弯管(4)水平固定于夹持块(3)内，床身(1)竖直部靠近床身(1)水平部的侧壁上固定连接有水平的管状切削机构，切削机构的另一端伸入到圆弧弯管(4)内，切削机构伸入到圆弧弯管(4)内的弧度与圆弧弯管(4)的弧度相适应。
2.如权利要求1所述的一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，所述旋转平台(2)为扇形，床身(1)水平部内固定设置有角度电机(5)，角度电机(5)的输出轴伸出于床身(1)水平部并连接至旋转平台(2)的圆心处。
3.如权利要求1所述的一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，所述床身(1)水平部的上表面还设置有与旋转平台(2)相配合的圆弧状导轨(6)。
4.如权利要求2所述的一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，所述切削机构包括切削管体(7)，切屑管体(7)位于圆弧弯管(4)内的一端设置有直驱电机(8)，直驱电机(8)的输出轴上固定连接有与圆弧弯管(4)内径大小相适应的盘铣刀(9)；切削管体(7)位于圆弧弯管(4)内的部分还设置有定位机构。
5.如权利要求4所述的一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，所述定位机构包括与切削管体(7)同轴设置的液压油管(10)，还包括沿切削管体(7)径向均匀设置的若干弹柱腔(11)，弹柱腔(11)均与液压油管(10)连通，弹柱腔(11)内均配合设置有T形弹柱(12)，弹柱(12)的竖直段底端均伸出于切削管体(7)外，弹柱(12)的竖直段位于弹柱(12)顶端与切削管体(7)之间的部分均套合有弹簧(13)。
6.如权利要求5所述的一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，所述弹柱(12)的顶端与弹柱腔(11)的内壁之间均套合有密封圈(14)。
7.如权利要求5所述的一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，所述加工机床还包括设置在床身(1)竖直部上的控制装置(15)，角度电机(5)、直驱电机(8)和液压油管(10)均与控制装置(15)连接。
8.如权利要求5所述的一种圆弧弯管内壁加工机床，其特征在于，所述弹柱腔(11)沿切削管体(7)径向均匀设置有三个。
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