專利名稱：加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭的制作方法
技術領域：
本發明屬于機加工領域，特別是涉及一種用于加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭。
背景技術：
離心澆注的管坯在機加工之前進行熱處理時，由于工藝和客觀因素影響，管坯都有不同程度的彎曲，給機加工工序造成了很大困難，而且管坯機加工后的管坯壁厚均勻性對于后道工序一熱軋影響很大，因此，如何解決彎曲管坯的加工在離心澆注+熱軋生產無縫鋼管工藝中非常關鍵。傳統方式是利用深孔鏜床對細長管坯內孔進行加工，已經在機加工行業普遍應用，其鏜頭和鏜桿剛性連接，在加工過程中，鏜頭由導向套引導鏜削，加工精度高；但對于彎曲管坯，采用普通深孔鏜床進行加工時，由于鏜削系統剛性好，加工過程中鏜頭按直線切削，管坯的彎曲度被強制修正，必然會造成管坯內壁加工量不同，不能保證管坯的壁厚均勻性。彎曲管坯的內壁加工普遍的加工方式有浮動磨床和內拋丸、內噴砂。浮動磨床加工的管坯彎曲度不能太大，且加工效率低，但其加工表面質量好；內拋丸工作效率高，且對管坯彎曲度容忍度高，但對于口徑小于300mm的管坯處理難度大；內噴砂可以對小口徑彎曲管坯內表面進行處理，但該方法效率低且處理效果差。也有專門針對彎曲管坯加工，對深孔鏜床的動力傳動系統和工件夾持方式進行改造來實現，但該方式存在改造投資大、專用鏜床加工范圍窄(僅可加工彎曲管坯)等缺點， 因此,總體性價比較低。綜上所述，上述幾種加工方式，都不能有效地解決彎曲管坯的機加工問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、改造投資小、加工效率高、加工范圍寬、管坯壁厚均勻的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，包括鏜桿、鏜刀機構、鏜桿連接頭、萬向連接塊、引導模、支撐軸，鏜桿連接頭的一端與鏜桿連接，鏜桿連接頭的另一端與萬向連接塊柔性連接，萬向連接塊的另一端與支撐軸連接，引導模通過軸承安裝在支撐軸上，鏜刀機構包括刀盤、鏜刀，支撐軸的另一端固定連接刀盤，刀盤上以中心線對稱固定兩個鏜刀。本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述鏜桿連接頭的另一端開設球狀凹槽，萬向連接塊的一端設置球狀凸起，球狀凸起和球狀凹槽的弧度均大于180°，且球狀凸起的弧度小于球狀凹槽的弧度，球狀凸起嵌入球狀凹槽內，球狀凸起可在球狀凹槽內自由轉動。本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述引導模的外側面均勻固定若干組支撐導向鍵。
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本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述刀盤的后部對稱布置兩組定位鍵，刀盤上定位鍵處的外徑與加工后管坯的內徑相等，定位鍵設置的位置與鏜刀成90°。本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述刀盤前端設置兩個凹槽，每個凹槽內固定一個刀架，鏜刀通過螺釘固定在刀架上。本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述支撐軸的一端設置凸塊，凸塊嵌入萬向連接塊另一端的凹槽內，凹槽外側設置凸沿擋住凸塊，并在萬向連接塊的外側設置卡套固定。本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述支撐導向鍵材質為高溫耐磨橡膠，并具有彈性。本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述引導模的外側面開設環形凹槽，支撐導向鍵有四組，通過螺釘均勻固定在環形凹槽內。本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其中所述定位鍵為硬質合金材質。本發明加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭與現有技術相比，由于鏜桿連接頭的另一端與萬向連接塊柔性連接，即引導模可在管坯內相對鏜桿上、下、左、右運動，可有效地自適應管坯的彎曲度，而引導模和鏜刀機構為剛性連接，引導模就可以很好地把管坯的彎曲度傳遞給鏜刀進行切削加工，保證加工后管坯壁厚誤差范圍在O. 5mm以內，實現加工效率高， 加工范圍寬，不受管坯規格限制，設備改造投資小，且改造后不影響原鏜床的加工性能。下面結合附圖對本發明的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭作進一步說明。
圖I為本發明加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭的結構示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭包括鏜桿I、鏜桿連接頭2、萬向連接塊3、引導模4、支撐軸5、鏜刀機構，鏜桿連接頭2的一端與鏜桿I螺紋連接，鏜桿連接頭2的另一端開設球狀凹槽21，萬向連接塊3的一端設置球狀凸起31，球狀凸起31和球狀凹槽21的弧度均大于180°，且球狀凸起31的弧度小于球狀凹槽21的弧度，球狀凸起31 嵌入球狀凹槽21內，球狀凸起31可在球狀凹槽21內自由轉動，支撐軸5的一端設置凸塊 51，凸塊51嵌入萬向連接塊3另一端的凹槽32內，凹槽32外側設置凸沿33擋住凸塊51， 并在萬向連接塊3的外側設置卡套34固定。引導模4通過軸承41安裝在支撐軸5上，引導模4的外側面開設環形凹槽42，環形凹槽內42通過螺釘均勻固定四組支撐導向鍵43，支撐導向鍵43材質為高溫耐磨橡膠，并具有一定的彈性，根據加工管徑不同更換不同厚度的支撐導向鍵。通過調整支撐導向鍵的厚度，可以在一定范圍內適應管坯內徑的變化，增加了加工穩定性。鏜刀機構包括刀盤61、鏜刀62，支撐軸5的另一端通過螺紋連接刀盤61，刀盤61 前端以中心線對稱設置兩個凹槽，每個凹槽內固定一個刀架63，鏜刀62通過螺釘固定在刀架63上。為保證整根管坯的加工穩定性，特別是在即將加工完成時，引導模4逐漸從管坯中退出，鏜刀機構逐漸失去導向，因此引導模4和鏜刀機構之間的距離應盡可能小，并在刀盤61的后部對稱布置兩組硬質合金定位鍵64，刀盤61上定位鍵64處的外徑與加工后管坯的內徑相等，定位鍵64設置的位置與鏜刀62成90°，當引導模4從管坯中退出后，由定位鍵64進行引導，直到鏜刀62順利完成鏜削工作。本發明加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭的工作過程為本發明浮動鏜頭在進行鏜削加工彎曲管坯時，可充分利用現有深孔鏜床設備，僅把目前的推鏜改為拉鏜，采用的排屑方式和管坯夾持方式和傳統鏜床一致，即工件旋轉，鏜桿做直線運動，安裝方便，并且不影響原有鏜床加工性能。由于球狀凸起31可在球狀凹槽
21內自由轉動，即引導模4可在管坯內相對鏜桿上、下、左、右運動，可有效地自適應管坯的彎曲度，而引導模4和鏜刀機構為剛性連接，引導模4就可以很好地把管坯的彎曲度傳遞給鏜刀62進行切削加工，保證加工后的壁厚均勻性。本發明在充分利用現有深孔鏜床設備的基礎上，設計了一種新的浮動鏜頭，通過萬向連接塊連接鏜桿和鏜刀機構，在不影響鏜桿剛度的前提下，由可旋轉的引導模和彎曲管坯緊密接觸，將管坯的彎曲度有效地傳遞給鏜刀機構，從而實現對彎曲管坯的加工，尤其適用于細長彎曲且對內表面粗糙度加工質量要求不高的管坯加工。由于引導模可在支撐軸上自由旋轉，可以隨管坯旋轉而被動轉動，不僅可以減少摩擦力，還可以更好地和管坯接觸，避免了引導模的突然波動而造成打刀情況出現。以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1.一種加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，包括鏜桿、鏜刀機構，其特征在于還包括鏜桿連接頭、萬向連接塊、引導模、支撐軸，鏜桿連接頭的一端與鏜桿連接，鏜桿連接頭的另一端與萬向連接塊柔性連接，萬向連接塊的另一端與支撐軸連接，引導模通過軸承安裝在支撐軸上，鏜刀機構包括刀盤、鏜刀，支撐軸的另一端固定連接刀盤，刀盤上以中心線對稱固定兩個Il刀。
2.根據權利要求I所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述鏜桿連接頭的另一端開設球狀凹槽，萬向連接塊的一端設置球狀凸起，球狀凸起和球狀凹槽的弧度均大于180°，且球狀凸起的弧度小于球狀凹槽的弧度，球狀凸起嵌入球狀凹槽內，球狀凸起可在球狀凹槽內自由轉動。
3.根據權利要求2所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述引導模的外側面均勻固定若干組支撐導向鍵。
4.根據權利要求3所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述刀盤的后部對稱布置兩組定位鍵，刀盤上定位鍵處的外徑與加工后的管坯內徑相等，定位鍵設置的位置與鏜刀成90°。
5.根據權利要求4所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述刀盤前端設置兩個凹槽，每個凹槽內固定一個刀架，鏜刀通過螺釘固定在刀架上。
6.根據權利要求5所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述支撐軸的一端設置凸塊，凸塊嵌入萬向連接塊另一端的凹槽內，凹槽外側設置凸沿擋住凸塊，并在萬向連接塊的外側設置卡套固定。
7.根據權利要求6所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述支撐導向鍵材質為高溫耐磨橡膠,并具有彈性。
8.根據權利要求7所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述引導模的外側面開設環形凹槽，支撐導向鍵有四組，通過螺釘均勻固定在環形凹槽內。
9.根據權利要求8所述的加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，其特征在于所述定位鍵為硬質合金材質。
全文摘要
本發明公開了一種加工彎曲管坯內表面的浮動鏜頭，鏜桿連接頭的一端與鏜桿連接，鏜桿連接頭的另一端與萬向連接塊柔性連接，萬向連接塊的另一端與支撐軸連接，引導模通過軸承安裝在支撐軸上，鏜刀機構包括刀盤、鏜刀，支撐軸的另一端固定連接刀盤，刀盤上以中心線對稱固定兩個鏜刀。本發明由于鏜桿連接頭的另一端與萬向連接塊柔性連接，即引導模可在管坯內相對鏜桿上、下、左、右運動，可有效地自適應管坯的彎曲度，而引導模和鏜刀機構為剛性連接，引導模就可以很好地把管坯的彎曲度傳遞給鏜刀，保證加工后管坯壁厚均勻，實現加工效率高，加工范圍寬，設備改造投資小，且改造后不影響原鏜床的加工性能。
文檔編號B23B29/03GK102601402SQ20121005703
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者周延峰, 張學禮, 李國文, 李建偉, 王黎暉 申請人:新興鑄管股份有限公司