一种高效的钢管内壁无渣的切割加工装置的制作方法

文档序号:15652738发布日期:2018-10-12 23:24阅读:206来源:国知局

本发明涉及一种钢管的加工设备,具体的说,本实用新型设计一种高效的用于钢管加工的内壁无渣的割加工装置。



背景技术:

目前钢管的切割加工主要有加工孔、加工长槽和钢管切断几种加工方式,切割加工方法根据切割原理有冷切割和热切割两种,冷切割方式主要有铣削加工、冲切,热切割方式主要有火焰切割、光纤切割、等离子切割等方式。

分析几种切割方式:1、铣削加工:加工精度高,但加工效率低;2、冲切:加工效率高,但在加工厚壁钢管时,只能加工圆孔或长度较短的长槽孔,且加工位置只能在钢管的端头部位;3、火焰切割:切割成本低,加工精度低,只能用于精度要求不高的产品,且切割后会造成钢管内壁有大量钢渣,影响钢管的深加工;4、光纤切割:切口质量好、精度高,但设备投入和使用成本高,切割后内壁会有少量的钢渣;5、等离子切割:切割效率高,切口质量可满足大多数产品的需要,设备投入低,但切割后会造成钢管内壁有大量钢渣,影响钢管的深加工。

综上所述,虽然钢管切割加工的方法有多种,冷切割虽然加工精度高,但存在效率低、切割加工位置受限等缺陷,热切割加工主要存在切割加工后钢管内壁会沾有或多或少的焊渣,且钢渣会与钢管内壁结合较为牢固,加上在钢管内壁,清理难度大,无法实现彻底清理,影响钢管的深加工。

而且传统的等离子切割主要时用来加工直径为200mm以上的管道的端部,此种管道切屑的钢渣容易清理,而用等离子切割直径200mm以下的管道,由于管道内径较小,处理钢渣非常困难,造成产品的残次品率增加。

本实用新型是采用等离子切割来加工管道中间位置上孔槽的辅助机械,能够防止管道内残留钢渣。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题针对上述现有的技术不足,提供一种高效的用于钢管加工的内壁无渣的割加工装置;可实现钢管轴向长度上任何部位的切割加工,切割加工效率高,设备投入成本低,切口质量好无需二次加工可满足大多数产品性能,内壁无钢渣不影响钢管的深加工。

为解决上述问题,本实用新型的解决方案是:

一种高效的钢管内壁无渣的切割加工装置,其特征在于:包括可以水平前后运动的钢渣接槽,钢渣接槽包括钢渣接槽基体,所述钢渣接槽基体为管状结构,所述钢渣接槽基体上设置有开口,所述开口的两侧对称设置有向内弯曲的挡渣沿。

钢渣接槽采用一面开口,接渣槽长度大于钢管切割加工槽长度2cm以上,开口宽度较切割槽宽度宽2-5mm。

开口位置的边沿设置挡渣沿,挡渣沿的长度与挡渣槽长度一致,挡渣沿宽度为15±2mm。

开口的尺寸要较所切割尺寸大3-6mm。

钢渣接槽与所切割部位钢管内壁的距离不大于3mm。

还包括加工平台,所述加工平台上设置有钢渣接槽移动机构和等离子切割器。

钢渣接槽移动机构是钢渣接槽前后移动的动力来源,由支座、气缸和连接头组成。

钢渣接槽靠气缸的伸缩实现钢渣接槽的前后移动,气缸通过支座支撑固定,支座通过螺栓固定在加工平台上。

还包括数控执行机构,数控执行机构由水平滑轨、水平驱动电机、水平移动座、竖向滑轨,竖向驱动电机、竖向移动座、横向移动滑轨、横向移动座和夹具组成。

以等离子切割为基体,采用数控驱动,钢管内壁根据切割的形状用钢渣接槽采取防护,批量切割作业时钢渣接槽的移动通过气缸带动,在切割前通过气缸将钢渣接槽推进到钢管内部,使钢渣接槽开口位置与切割位置相对,并使钢渣接槽中心与切割位置中心对其。在切割加工切口融化的钢渣飞溅到接渣槽内,由于钢渣带有一定的冲击速度,钢渣在接触到钢渣接槽槽体后会沿槽壁往上飞溅,在经过挡渣沿的遮挡后,钢渣会掉落到钢渣接槽,解决了钢渣飞溅到钢管内壁,使切割加工后钢管内壁保持切割前的状态。

钢渣接槽槽体的形状可根据所切割钢管的口径、形状做出相应的调整,可为弧形、方形、脚形等各种不同的形状,不影响使用效果。

利用这种高效的钢管加工的内壁无渣的切割方法,切割质量如下:切口边缘光滑,切割精度在±0.5mm,可直接作为安装槽、安装螺栓孔、与其他物体配合的基座等使用;切割加工后钢管内壁无切割加工造成的钢渣,切割加工后钢管内壁保持切割前的状态,不影响钢管的深加工;切割加工后钢管外壁会有少量钢渣,采用手工或自动清理即可将钢渣清除。

本实用新型可通过传送装置与钢管生产线相连接,实现与生产线相匹配的在线切割加工生产,且效率和质量完全满足要求,具有很高的经济效益。

附图说明

附图1是本实用新型实例中钢渣接槽与需要切割加工钢管配合示意图;

附图2是本实用新型批量切割加工时自动切割示意图;

附图3是本实用新型实例中钢渣接槽示意图;

附图4时本实用新型钢渣接槽移动机构的结构示意图;

附图5是本实用新型数控执行机构的结构示意图。

图中,1-钢管,2-钢管加工槽,3-钢渣接槽,4-钢渣接槽基体,5-钢渣接槽挡渣沿,6-数控执行机构,7-等离子切割器,8-加工平台,9-钢渣接槽移动机构;61-水平滑轨; 62-水平驱动电机;63-水平移动座;64-竖向滑轨;65-竖向驱动电机;66-竖向移动座;67-横向移动滑轨;68-横向移动座;91-气缸连接头,92-气缸。93-支座,94-螺栓,95-气缸杆。

具体实施方式

如附图1、附图2和附图3所示,一种高效的钢管内壁无渣的切割加工装置,包括加工平台8,所述加工平台8上设置有钢渣接槽移动机构9、钢渣接槽3和等离子切割器7,所述等离子切割器7连接数控执行机构6。

钢渣接槽3包括钢渣接槽基体4,所述钢渣接槽基体4为管状结构,所述钢渣接槽基体4上设置有开口41,所述开口41的两侧对称设置有向内弯曲的挡渣沿5。

加工平台8上设置有钢管1,所述钢渣接槽3通过钢渣接槽移动机构9输送到钢管1内孔。

钢渣接槽移动机构9是钢渣接槽3前后移动的动力来源,由支座93、气缸92和连接头91组成。

钢渣接槽3靠气缸92的伸缩实现钢渣接槽3的前后移动,气缸92通过支座93支撑固定,支座93通过螺栓94固定在加工底座8上。

如附图4所示,还包括钢渣接槽移动机构9,钢渣接槽移动机构9是钢渣接槽3前后移动的动力来源,由支座93、气缸92和连接头91组成;

钢渣接槽3靠气缸92的伸缩实现钢渣接槽3的前后移动,气缸92通过支座93支撑固定,支座93通过螺栓94固定在加工平台8上。

如附图5所示,数控执行机构6由水平滑轨61、水平驱动电机62、水平移动座63、竖向滑轨64,竖向驱动电机65、竖向移动座66、横向移动滑轨67、横向移动座68和夹具64组成。

水平移动座63设置在水平导轨61上,水平移动座63可沿水平导轨61水平滑动,所述水平移动座63上设置竖向滑轨64,竖向移动座66可在竖向滑轨64上竖向滑动;竖向移动座66由竖向驱动电机65驱动。

水平滑轨61、水平驱动电机62、水平移动座63、竖向滑轨64,竖向驱动电机65、竖向移动座66、横向移动滑轨67、横向移动座68和夹具64组成。

通过水平驱动电机62驱动使等离子切割器7水平运动,实现沿工件轴线方向移动;通过横向驱动电机67驱动使等离子切割器7横向运动,实现沿工件径向水平方向移动;通过竖向驱动电机65驱动使等离子切割器7竖向运动,实现等离子切割器7距离工件表面距离的高度调节。

整个加工装置加工过程为:将钢管1搬运到工件加工平台8上,然后通过钢渣接槽移动机构9带动钢渣接槽3运动,将钢渣接槽3放置到切割钢管1内部、切割口下方,然后数控执行机构6带动等离子切割器7运动,将等离子切割器移动至钢管切割位置上方,并将切割器7距离钢管1的距离调节到最佳切割距离,启动等离子切割器7,通过数控执行机构6带动等离子切割器7完成切割,切割完成后关闭等离子切割器7,回到初始位置,钢渣接槽移动机构9带动钢渣接槽3运动,将钢渣接槽从钢管1内部移出,搬走切割完的钢管1,等待下一次切割任务,以此循环。

接渣槽采用一面开口,接渣槽槽口的形状与需要切割加工的形状相一致,切割形状为长槽时,接渣槽长度大于钢管切割加工槽长度2cm以上,开口宽度较切割槽宽度宽2-5mm,开口位置的边沿设置挡渣沿,挡渣沿的长度与挡渣槽长度一致,挡渣沿宽度为15±2mm。切割加工形状为圆形或其他形状时,接渣槽开口尺寸要较所切割尺寸大3-6mm。

接渣槽与所切割部位钢管内壁的距离不大于3mm。

所述钢管1上具有钢管加工槽2,通过在钢管1的内孔放置钢渣接槽3,钢渣接槽开口与需要切割加工位置中心对齐,钢渣接槽与切割加工部位钢管内壁距离0-3mm。

在切割加工时钢渣飞溅到钢渣接槽3内,钢渣在接触到接渣槽槽体4后会沿槽壁往上飞溅,经过挡渣沿5的遮挡,钢渣会掉落到钢渣接槽3内。本切割方式不限于圆形钢管,可切割方形、矩形、多边形、异性钢管,接渣槽槽体的形状可根据所切割钢管的口径、形状做出相应的调整,可为弧形、方形、脚形等各种不同的形状,不影响使用效果。

并使钢渣接槽开口与需要切割加工位置中心对齐,钢渣接槽与切割加工部位钢管内壁距离0-3mm,然后数控执行机构6带动等离子切割器7按照设定的切割轨迹切割出槽2,切割完成后,数控执行机构6带动等离子切割器7回到初始位置,通过钢渣接槽移动机构9将钢渣接槽3从钢管1的内孔拉出,钢管切割加工完成。

在进行批量切割或切割精度要求较高的切割加工时,将切割加工需要的钢管1,放置在加工平台8上,钢渣接槽3通过钢渣接槽移动机构9输送到钢管1内孔,并使钢渣接槽开口与需要切割加工位置中心对齐,钢渣接槽与切割加工部位钢管内壁距离0-3mm,然后数控执行机构6带动等离子切割器7按照设定的切割轨迹切割出槽2,切割完成后,数控执行机构6带动等离子切割器7回到初始位置,通过钢渣接槽移动机构9将钢渣接槽3从钢管1的内孔拉出,钢管切割加工完成。

如附图3所示,一种高效的钢管加工的内壁无渣的切割方法,实现内壁无渣的关键装置是钢渣接槽3,起到将钢渣完全阻拦在钢渣接槽3内的是挡渣沿5。

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