一種用于端面坡口加工設(shè)備的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的制作方法

本發(fā)明涉及管道坡口加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種端面坡口加工設(shè)備的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有管道端面坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)包括方形導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及錐齒輪進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)等。其中，方形導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向塊加工制作難度大，對稱性及平行度難以保證，直接影響進(jìn)退刀精度；錐齒輪進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)則是通過兩個錐齒輪達(dá)到直角換向的功能，并需要設(shè)置萬向聯(lián)軸器連接驅(qū)動軸以實(shí)現(xiàn)進(jìn)退刀的功能。但切削過程中萬向聯(lián)軸器無法進(jìn)行剛性傳輸，切削力對錐齒輪反復(fù)沖擊，錐齒輪組件容易損壞，更換維修較為復(fù)雜，影響生產(chǎn)。

另，中國專利CN104786088 A公開一種坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，采用齒輪齒條相配合以實(shí)現(xiàn)進(jìn)退刀，但采用上述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的坡口機(jī)只能采用單刀切削加工，對于大壁厚的管子來說，加工時間長，效率較低。

鑒于此，有必要提供一種新的用于端面坡口加工設(shè)備的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種用于端面坡口加工設(shè)備進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，能夠提高坡口加工效率及運(yùn)行穩(wěn)定性，更適于管壁較厚的管子坡口加工。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種用于端面坡口加工設(shè)備的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，包括刀盤、安裝至所述刀盤前側(cè)的刀座、以及驅(qū)動所述刀座沿刀盤的徑向移動的驅(qū)動組件。所述刀座包括第一刀座與第二刀座；所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)還包括前后延伸并穿過刀盤中心位置的軸向雙面齒條、固定于刀盤且分別與所述軸向雙面齒條兩側(cè)相嚙合的第一齒輪與第二齒輪、連接第一刀座并與所述第一齒輪嚙合的第一徑向齒條、以及連接第二刀座并與所述第二齒輪嚙合的第二徑向齒條，所述軸向雙面齒條的后端連接至驅(qū)動組件并在所述驅(qū)動組件的驅(qū)使下前后移動，進(jìn)而驅(qū)使第一齒輪與第二齒輪轉(zhuǎn)動，再通過第一徑向齒條與第二徑向齒條驅(qū)使所述第一刀座與第二刀座沿刀盤的徑向同步移動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述刀盤內(nèi)還固定設(shè)置有用以安裝所述第一齒輪與第二齒輪的導(dǎo)向支座，所述軸向雙面齒條穿設(shè)于所述導(dǎo)向支座并位于所述第一齒輪與第二齒輪之間。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)還包括至少一對可旋轉(zhuǎn)固定于所述導(dǎo)向支座的滾針軸承，所述軸向雙面齒條具有分別與所述第一齒輪及第二齒輪相嚙合的兩個齒面、以及與所述齒面相鄰并相對設(shè)置的兩個抵持面，所述軸向雙面齒條穿設(shè)于所述滾針軸承之間，并使得所述滾針軸承抵壓于所述抵持面上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動組件包括伺服電機(jī)及設(shè)置于伺服電機(jī)前側(cè)并適配于所述伺服電機(jī)的RV減速機(jī)，所述RV減速機(jī)的前端設(shè)有輸出法蘭，所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置于所述輸出法蘭與軸向雙面齒條之間的導(dǎo)向傳動組件。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向傳動組件包括前后延伸且后端固定至所述輸出法蘭的滾珠絲桿、套設(shè)于滾珠絲杠外周并與所述滾珠絲桿相配合的推力球軸承、以及與所述推力球軸承相固定的回轉(zhuǎn)連接塊，所述滾珠絲桿轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使所述推力球軸承及回轉(zhuǎn)連接塊前后移動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向傳動組件還包括連接至所述回轉(zhuǎn)連接塊的滾珠花鍵軸及套設(shè)于所述滾珠花鍵軸外周的滾珠花鍵螺母，所述滾珠花鍵軸的前端與所述軸向雙面齒條相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置于所述導(dǎo)向傳動組件外周的殼體，所述滾珠花鍵螺母設(shè)置為兩個且均固定于所述殼體的內(nèi)側(cè)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述殼體內(nèi)側(cè)還固定設(shè)置有前后延伸的導(dǎo)向桿，所述回轉(zhuǎn)連接塊上開設(shè)有與所述導(dǎo)向桿相配合的導(dǎo)向孔，以使得所述回轉(zhuǎn)連接塊可沿導(dǎo)向桿前后移動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)還包括固定至所述回轉(zhuǎn)連接塊的行程開關(guān)，所述殼體開設(shè)有供所述行程開關(guān)向外突伸的開口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置于所述刀座與刀盤之間的消隙彈簧，所述刀座的后側(cè)開設(shè)有用以安裝所述消隙彈簧的安裝槽。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明提供的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，通過雙刀切削有效提高坡口加工效率，并利于保持軸向雙面齒條前后移動的軸向穩(wěn)定性；刀盤旋轉(zhuǎn)過程中能夠?qū)崟r控制刀座的進(jìn)給速度，更適于管壁較厚的管子坡口加工。

附圖說明

圖1為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)不包括的平面視圖；

圖3為圖2中進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)的另一平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖4中進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖7為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向傳動組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)導(dǎo)向傳動組件中滾珠花鍵軸及滾珠花鍵螺母的剖視圖；

圖9為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖10為采用本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的端面坡口加工設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)相應(yīng)的加工原理圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖所示的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但該實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)該實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

參看圖1至圖11所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施方式。如圖1所示，所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100包括刀盤11、安裝至所述刀盤11前側(cè)的刀座12、以及驅(qū)動所述刀座12沿刀盤11的徑向移動的驅(qū)動組件20。其中，所述刀座12包括沿所述刀盤11的中心對稱設(shè)置的第一刀座121及第二刀座122，所述第一刀座121與第二刀座122分別用以安裝進(jìn)行坡口切削的第一刀具131及第二刀具132。

所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100還包括前后延伸并穿過刀盤11中心位置的軸向雙面齒條31、固定于刀盤11且分別與所述軸向雙面齒條31兩側(cè)相嚙合的第一齒輪321與第二齒輪322、連接第一刀座121并與所述第一齒輪321嚙合的第一徑向齒條331、以及連接第二刀座122并與所述第二齒輪322嚙合的第二徑向齒條332。

所述軸向雙面齒條31在驅(qū)動組件20的驅(qū)使下前后移動，進(jìn)而驅(qū)使第一齒輪321與第二齒輪322反方向同時轉(zhuǎn)動，再通過第一徑向齒條331與第二徑向齒條332驅(qū)使所述第一刀座121與第二刀座122沿刀盤11的徑向同步移動。

其中，所述刀盤11的中間位置呈前后貫穿設(shè)置，并且所述刀盤11內(nèi)還固定設(shè)置有用以安裝所述第一齒輪321與第二齒輪322的導(dǎo)向支座34。所述軸向雙面齒條31穿設(shè)于所述導(dǎo)向支座34的中心位置并位于所述第一齒輪321與第二齒輪322之間。所述軸向雙面齒條31具有分別與所述第一齒輪321及第二齒輪322相嚙合的兩個齒面311以及與所述齒面311相鄰并相對設(shè)置的兩個抵持面312。所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100還包括至少一對可旋轉(zhuǎn)固定于所述導(dǎo)向支座34的滾針軸承35，所述軸向雙面齒條31穿設(shè)于所述滾針軸承35之間，并使得一對所述滾針軸承35分別抵壓于相對設(shè)置的兩個所述抵持面312上。藉此，所述軸向雙面齒條31沿徑向被所述第一齒輪321、第二齒輪322以及滾針軸承35所限定，使得所述軸向雙面齒條31最大程度避免徑向偏差，影響進(jìn)退刀精度。

所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100還包括沿所述刀盤11的徑向設(shè)置的第一滑軌141及第二滑軌142，以使得所述第一刀座121能夠經(jīng)由所述第一滑軌141實(shí)現(xiàn)徑向滑動；同時，所述第二刀座122能夠經(jīng)由所述第二滑軌142實(shí)現(xiàn)徑向滑動。所述第一滑軌141與第二滑軌142分別通過與其相適配的第一緊固件151及第二緊固件152固定安裝在所述刀盤11的前側(cè)。所述第一緊固件151與第二緊固件152之間還具有與所述刀盤11的中間位置相對應(yīng)的前擋塊16，所述前擋塊16位于所述刀盤11的正前方，并且所述前擋塊16的中心位置還朝前凹陷形成有與所述軸向雙面齒條31的前端相對應(yīng)的凹槽161。所述軸向雙面齒條31向前移動過程中，所述軸向雙面齒條31的前端能夠突伸進(jìn)入所述凹槽161，增大行程。

所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100還包括設(shè)置于所述第一刀座121與刀盤11之間的第一消隙彈簧171、以及設(shè)置于所述第二刀座122與刀盤11之間的第二消隙彈簧172。所述第一刀座121后側(cè)開設(shè)有用以安裝所述第一消隙彈簧171的第一安裝槽1211；所述第二刀座122后側(cè)開設(shè)有用以安裝所述第二消隙彈簧172的第二安裝槽1221。所述第一消隙彈簧171及第二消隙彈簧172可分別使得第一刀座121及第二刀座122在徑向移動時，保證第一徑向齒條331與第一齒輪321、以及第二徑向齒條332與第二齒輪322的緊密配合。

具體地，所述第一消隙彈簧171的兩端分別設(shè)置有第一固定件1711與第一固定柱1712，所述第一固定件1711將所述第一消隙彈簧171的一端固定至所述刀盤11上；所述第一安裝槽1211內(nèi)部設(shè)有與所述第一固定柱1712相配合的第一連接孔1212，以將所述第一消隙彈簧171的另一端與第一刀座121相固定。同樣地，第二消隙彈簧172的兩端分別設(shè)置有第二固定件1721與第二固定柱1722，所述第二安裝槽1221內(nèi)部設(shè)有第二連接孔1222，以實(shí)現(xiàn)第二消隙彈簧172的固定安裝。

所述第一徑向齒條331的前側(cè)還設(shè)有用以連接所述第一刀座121的第一固定座3311，所述第一刀座121的后側(cè)設(shè)有與所述第一固定座3311相配合的第一固定槽1213，藉此實(shí)現(xiàn)第一徑向齒條331與第一刀座121的相互固定。同理，所述第二徑向齒條332還設(shè)有第二固定座3321，所述第二刀座122的后側(cè)設(shè)有第二固定槽1223，藉此實(shí)現(xiàn)第二徑向齒條332與第二刀座122的相互固定。

所述驅(qū)動組件20包括伺服電機(jī)21及設(shè)置于伺服電機(jī)21前側(cè)并適配于所述伺服電機(jī)21的RV減速機(jī)22，所述RV減速機(jī)22的前端設(shè)有輸出法蘭221。所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100還包括設(shè)置于所述輸出法蘭221與軸向雙面齒條31之間的導(dǎo)向傳動組件40。

所述導(dǎo)向傳動組件40包括前后延伸且后端固定至所述輸出法蘭221的滾珠絲桿41、套設(shè)于滾珠絲杠41外周并與所述滾珠絲桿相配合的推力球軸承42、以及與所述推力球軸承42相固定的回轉(zhuǎn)連接塊43。所述伺服電機(jī)21驅(qū)動滾珠絲桿41轉(zhuǎn)動時，所述推力球軸承42及回轉(zhuǎn)連接塊43沿所述滾珠絲桿41前后移動。

所述導(dǎo)向傳動組件40還包括連接至所述回轉(zhuǎn)連接塊43的滾珠花鍵軸44及套設(shè)于所述滾珠花鍵軸44外周的滾珠花鍵螺母45。所述滾珠花鍵軸44呈中空設(shè)置以使得所述滾珠絲桿41能夠沿軸向朝前探伸進(jìn)入滾珠花鍵軸44中間。所述滾珠花鍵軸44的前端還設(shè)有連接件441，所述軸向雙面齒條31的后端形成與所述連接件441相配合連接的連接部313。在本實(shí)施例中，所述滾珠花鍵軸44沿圓周方向形成有3條前后延伸的凸棱441，所述滾珠花鍵螺母45具有分別設(shè)置于凸棱兩側(cè)的滾珠451。

所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100還包括設(shè)置于所述導(dǎo)向傳動組件40外周的殼體46，所述滾珠花鍵螺母45還具有用以將其固定至所述殼體46內(nèi)側(cè)的固定452。其中，所述滾珠花鍵螺母45前后設(shè)置為兩個。所述殼體46內(nèi)側(cè)還固定設(shè)置有前后延伸并與所述回轉(zhuǎn)連接塊43位置相對應(yīng)的導(dǎo)向桿431，所述導(dǎo)向桿431的兩端設(shè)有固定連接座432以將其固定至殼體46的內(nèi)側(cè)。所述回轉(zhuǎn)連接塊43上開設(shè)有與所述導(dǎo)向桿431相配合的導(dǎo)向孔433，以使得所述回轉(zhuǎn)連接塊43可沿導(dǎo)向桿431前后移動。其中，所述導(dǎo)向桿431設(shè)置為兩根且分別位于回轉(zhuǎn)連接塊43的兩側(cè)。

所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100還包括固定設(shè)置在所述回轉(zhuǎn)連接塊43上的行程開關(guān)47，所述殼體46上開設(shè)有供所述行程開關(guān)47向外突伸的開口461。

如圖10所示為一種采用本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100的端面坡口加工設(shè)備，所述端面坡口加工設(shè)備還包括外殼201、以及設(shè)置于所述驅(qū)動組件20及導(dǎo)向傳動組件40旁側(cè)的主電機(jī)202。在進(jìn)行管子的坡口加工進(jìn)程中，首先將管子定位并卡持固定，再通過主電機(jī)202、連接主電機(jī)202與刀盤11的傳功機(jī)構(gòu)、以及所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100對管子進(jìn)行坡口加工。加工完成前無需對管子旋轉(zhuǎn)及重新定位，適于大管徑、管壁較厚的管子的處理加工。

其中，第一刀具131及第二刀具132的加工軌跡分別如圖11中的a、b所示。原工藝需要進(jìn)行6次進(jìn)刀切削完成的坡口，采用本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100，能夠通過3次進(jìn)給加工完成，據(jù)現(xiàn)場測試，實(shí)際加工效率提升70%以上。

綜上所述，本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)100通過雙刀切削有效提高坡口加工效率，并利于保持軸向雙面齒條31前后移動的軸向穩(wěn)定性；刀盤11旋轉(zhuǎn)過程中能夠?qū)崟r控制刀座12的進(jìn)給速度，更適于管壁較厚的管子坡口加工。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。