帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的自動加工方法及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種小徑銅管的加工裝置，具體涉及一種帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的自動加工方法及設備。
【背景技術】
[0002]在某些工業生產中所使用的帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管件，其直徑在Φ5左右，壁厚0.6mm左右，長度50mm左右，其小徑薄壁圓，一般壁厚0.1mm左右，此類小徑銅管件加工工藝要求嚴格。由于小徑銅管件直徑小，如果采用常規的旋壓圓錐方法很難控制其內錐形狀，整體式無油槽旋錐模具旋錐時軸向阻力大，容易使管件的內部和外部堆料而成廢品，使用壽命短；如果采用常規加心軸車削小徑薄壁時容易產生壁厚不均勻。
【發明內容】
[0003]本發明是為了克服現有技術中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的自動加工方法及設備。
[0004]本發明的技術方案是:
一種帶內外錐及薄壁圓小徑銅管的自動加工方法，包括以下步驟:
(i )初始設置伺服電機驅動滑臺處于由上料機構與管件定位夾頭對正的初始位置，氣缸驅動夾頭拉桿裝置推出管件定位夾頭位置，帶錐心軸處在退出位置，將管件放入料盒中；
(ii)上料
管件由上料機構自動送入管件定位夾頭的內孔中，主氣缸推動動滑塊向下滑動，動滑塊推動定滑塊沿軸線向右移動并將帶錐心軸沿伺服電機驅動主軸中心推到管件定位夾頭內孔的旋壓位置，氣缸驅動夾頭拉桿裝置拉回管件定位夾頭鎖緊管件；
(iii)旋內外錐
伺服電機驅動主軸帶動管件旋轉，伺服電機驅動滑臺進給運行，其上水冷座及整體式旋錐模具與管件定位夾頭對正后，以一定速度沿主軸軸線方向旋壓管件，旋壓過程帶錐心軸始終保持在管件內部，旋壓到位后，伺服電機驅動滑臺運行使水冷座及整體式旋錐模具以一定速度沿縱方向退出；主氣缸拉動動滑塊，動滑塊向上滑動，動滑塊帶動定滑塊沿軸線向左移動，并將帶錐心軸沿伺服電機驅動主軸沿軸線向左移動退回到初始位置；
(iv)車端面
伺服電機驅動主軸帶動管件旋轉，伺服電機驅動滑臺進行縱、橫方向進給運行，運行使帶座車刀到達管件的端面，進行精車端面，精車端面完成后伺服電機驅動滑臺退出；
(V)鉆鏜小孔
伺服電機驅動滑臺進行縱、橫方向進給，運行使帶座鉆頭、帶座精鏜刀依次順序到達管件，對管件進行小孔半精加工和精加工，完成后伺服電機驅動滑臺退出；
(vi)車薄壁外圓伺服電機驅動滑臺進行縱、橫方向進給，運行使帶座車刀到達管件的端面，進行精車小徑薄壁圓及錐面加工，完成后伺服電機驅動滑臺退出；
(ν?)下料及清洗旋模錐孔
伺服電機驅動滑臺進行橫方向進給，運行使下料機構和水冷座整體式旋錐模具同步分別對位管件和具清洗旋轉頭；氣缸驅動夾頭拉桿裝置推出管件定位夾頭松開管件后，伺服電機驅動滑臺縱向進給，下料機構和水冷座整體式旋錐模具同步到到達管件和模具清洗旋轉頭位后停留數秒，下料機構夾住管件、模具清洗旋轉頭旋洗整體式旋錐模具的內錐孔；伺服電機驅動滑臺縱向退回原位后，通過伺服電機驅動滑臺橫、縱順序運動，管件被送至接料盒上方，松放管件，完成后，伺服電機驅動滑臺退至初始位置，完成一個管件加工過程。
[0005]一種帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的加工設備，包括配套機構、旋壓管件內錐執行機構、旋壓管件外錐的整體式旋錐模具及模具清洗旋轉頭、加工薄壁圓的刃具和上下料機構；
所述配套機構包括主軸箱，安裝于主軸箱下方的氣缸，主軸箱右側安裝有兩條平行的橫向導軌，縱向導軌安裝于橫向導軌上，伺服電機驅動滑臺安裝于縱向導軌上；主軸箱內安裝有中空的伺服電機驅動主軸，伺服電機驅動主軸右側形成凸緣，凸緣與主軸箱右側端面卡合，伺服電機驅動主軸右端孔內安裝有管件定位夾頭，左端形成凸環、右端形成套管部的夾頭套管安裝于伺服電機驅動主軸的中心孔內；氣缸驅動夾頭拉桿裝置包括置于凸環內的軸承和安裝于軸承兩側的撥叉，一側撥叉通過鉸鏈與主軸箱上端固定，另一側撥叉通過鉸鏈與氣缸連接；
所述旋壓管件內錐執行機構包括固定于主軸箱左側的滑塊組件定位架，滑道定位框固定于滑塊組件定位架左側，滑道定位框靠近主軸箱一側形成定位孔，滑道定位框內安裝有動滑塊和定滑塊，定滑塊一側形成凸圓柱，凸圓柱置于滑道定位框定位孔內，且定滑塊中間形成水平的通孔，軸承組置于通孔內，帶錐心軸拉桿置于夾頭套管內孔中，其一端依次與軸承、軸承組配合，另一端與置于管件定位夾頭內孔中的帶錐心軸通過U型卡銷固定連接，主氣缸與動滑塊連接，電磁閥與主氣缸通過氣管連接；滑道定位框下端面安裝有限位微調，且限位微調位于動滑塊正下方；
所述旋壓管件外錐的整體式旋錐模具及模具清洗旋轉頭包括自上而下安裝于主軸箱右側端面的模具旋轉清洗頭和油嘴，以及安裝于伺服電機驅動滑臺上的水冷座，水冷座內安裝有整體式旋錐模具，水冷座與冷水機之間連通；模具旋轉清洗頭安裝在主軸箱左側端面；
所述加工薄壁圓的刃具包括自上而下依次安裝與伺服電機驅動滑臺上的帶座鉆頭、帶座精鏜刀和帶座車刀；
所述上下料機構包括安裝于伺服電機驅動滑臺上的上料機構和下料機構，以及安裝于主軸箱右側端面的接料盒。
[0006]所述滑道定位框的定位孔與伺服電機驅動主軸同軸心。
[0007]所述整體式旋錐模具為柱形，其內錐孔表面形成有油槽。
[0008]所述模具旋轉清洗頭和油嘴均位于凸緣上方。
[0009]所述帶座鉆頭位于水冷座上方，帶座精鏜刀和帶座車刀位于上料機構和下料機構之間。
[0010]所述上料機構位于水冷座與帶座精鏜刀之間，下料機構位于帶座車刀下方。
[0011]所述上料機構和下料機構均采用機械手。
[0012]所述接料盒位于凸緣下方。
[0013]本發明的有益效果是:
本發明結構簡單，操作方便，旋壓內外錐質量好，鉆孔、精密鏜孔、無心軸精車加工薄壁圓方法提高壁厚均勻度，自動化加工效率高、成本低。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的自動加工設備的結構示意圖圖2是本發明帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的自動加工方法的流程圖；
圖3是本發明具體的加工過程中的各工步示意圖。
[0015]其中:
I主軸箱2伺服電機驅動主軸
3凸緣4管件定位夾頭
5橫向導軌6縱向導軌
7伺服電機驅動滑臺8夾頭套管
9氣缸驅動夾頭拉桿裝置10氣缸
11撥叉12鉸鏈
13滑塊組件定位架14滑道定位框
15動滑塊16定滑塊
17軸承組18凸環
19套管部20軸承
21帶錐心軸22帶錐心軸拉桿
23 U型卡銷24主氣缸
25電磁閥26限位微調
27模具清洗旋轉頭28油嘴
29接料盒30帶座鉆頭
31整體式旋錐模具32上料機構
33帶座精鏜刀34帶座車刀
35下料機構36水冷座 37管件。
【具體實施方式】
[0016]下面結合說明書附圖及實施例對本發明帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的自動加工方法及設備進行詳細說明:
如圖1所示，一種帶內外錐及薄壁圓的小徑銅管的自動加工設備，包括配套機構、旋壓管件內錐執行機構、旋壓管件外錐的整體式旋錐模具及模具清洗旋轉頭、加工薄壁圓的刃具和上下料機構；
所述配套機構包括主軸箱1，安裝于主軸箱I下方的氣缸10，主軸箱I右側安裝有兩條平行的橫向導軌5，縱向導軌6安裝于橫向導軌5上，伺服電機驅動滑臺7安裝于縱向導軌6上；
主軸箱I內安裝有中空的伺服電機驅動主軸2，伺服電機驅動主軸2右端形成凸緣3，凸緣3與主軸箱I右側端面卡合，伺服電機驅動主軸2右端孔內安裝有管件定位夾頭4，左端形成凸環18、右端形成套管部19的夾頭套管8安裝于伺服電機驅動主軸2的中心孔內，氣缸驅動夾頭拉桿裝置9包括置于凸環18內的軸承20和安裝于軸承20兩側的撥叉11，一側撥叉11通過鉸鏈12與主軸箱I上端固定，另一側撥叉11通過鉸鏈12與氣缸10連接；
所述旋壓管件內錐執行機構包括固定于主軸箱I左側的滑塊組件定位架13，滑道定位框14固定于滑塊組件定位架13左側，滑道定位框14靠近主軸箱I 一側形成定位孔，滑道定位框14的定位孔與伺服電機驅動主軸2同軸心，
滑道定位框14內安裝有動滑塊15和定滑塊16，動滑塊15截面呈直角梯形，定滑塊16一側形成凸圓柱，凸圓柱置于滑道定位框14定位孔內，且定滑塊16中間形成水平的通孔，軸承組17置于通孔內，帶錐心軸拉桿22置于夾頭套管8內孔中，其一端依次與軸承20、軸承組17配合，另一端與置于管件定位夾頭4內孔中的帶錐心軸21通過U型卡銷23固定連接，主氣缸24與動滑塊15連接，電磁閥25與主氣缸24通過氣管連接；滑道定位框14下端面安裝有限位微調26，且限位微調26位于動滑塊15正下方；
旋壓管件外錐的整體式旋錐模具及模具清洗旋轉頭包括自上而下安裝于主軸箱I右側端面的模具清洗旋轉頭27和油嘴28，以及安裝于伺服電機驅動滑臺7上的水冷座36，水冷座36內安裝有整體式旋錐模具31，整體式旋錐模具31為柱形，其內錐孔表面形成有油槽，水冷座36與冷水機(未圖示)之間用軟管連通；模具清洗旋轉頭27和油嘴28均位于凸緣3上方，模具清洗旋轉頭27安裝在主軸箱左側端面，模具清洗旋轉頭27與步進電機電機軸連接；
加工薄壁圓的刃具包括自上而下依次安裝與伺服電機驅動滑臺7上的帶座鉆頭30、帶座精鏜刀33和帶座車刀34 ;且帶座鉆頭30位于水冷座36上方，帶座精鏜刀33和帶座車刀34位于上料機構32和下料機構35之間；
上下料機構包括安裝于伺服電機驅動滑臺7上的上料機構32和下料機構35，以及安裝于主軸箱I右側端面的接料盒29，接料盒29位于凸緣3下方，上料機構32位于水冷座36與帶座精鏜刀33之間，下料機構35位于帶座車刀34下方，上料機構32和下料機構35均采用機械手。
[0017]如圖2所示，一種帶內外錐及薄壁圓小徑銅管的自動加工方法，包括以下步驟:
(i)初始設置
伺服電機驅動滑臺7處于由上料機構32與管件定位夾頭4對正的初始位置，氣缸10驅動夾頭拉桿裝置9推出管件定位夾頭4位置，帶錐心軸21處在退出位置，將管件37放入料盒29中；
(ii)上料
管件37由上料機構32自動送入管件定位夾頭4的內孔中，主氣缸24推動動滑塊15向下滑動，動滑塊15推動定滑塊16沿軸線向右移動并將帶錐心軸21沿伺服電機驅動主軸2中心推到管件定位夾