专利名称：厚壁长筒管子开缝机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种厚壁长筒管子的开缝机，可以在平面几何图形封闭的园形或非园形厚壁长筒管子上开出0.2mm以上宽度的直缝或外窄内宽，锥度为1°～15°的梯形缝。特别适合在长径比大于5的难以从内部加工的特长管壁上开缝。
一般厚壁长筒管子从开缝时会遇到以下问题1.缝的分布分周向和轴向两种，轴向比周向难加工；2.缝的宽度不等，最窄的为0.2mm，窄的比宽的难加工。
3.沿周向剖面看，缝的形状分直线形和梯形两种。梯形比直线形难加工。梯形因外窄内宽，当管子很长时，从内部加工相当困难。
当需要在长径比＞5，长约5～15米的管子上开出几百至几千道缝时，生产实际中往往采用以下方法1.在管子周围钻出许多小孔，然后缠上棕，麻等物，再用钢丝捆绑的方法代替开缝。这种方法的使用效果差，加工效率低；2.采用激光打孔或开缝，这种方法加工成本高，而且难以加工出外窄内宽的梯形缝；3.采用线切割或电火花加工，这种方法加工精度低，速度慢，加工质量不易保证。
本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足而设计出来的新型开缝机。
本实用新型采用了该种技术方案厚壁长筒管子开缝机，由床身1，主轴箱2，刀具3，进给箱4，工作台5，专用夹具6，分度头7组成。主轴箱2用螺栓固定在床身1上，通过一级皮带传动9，使电动机8输出轴的转动变为主轴箱刀具轴10的转动，带着刀具3高速旋转，完成切削主运动。在床身1前面有燕尾形的垂直导轨，工作台5可沿此导轨上下移动。工作台5上还有纵向导轨和横向导轨，摇动手轮可使纵向工作台和横向工作台作纵向和横向进给运动。在床身1里面装有进给箱4，通过一系列齿轮传动，可以把进给电动机的运动传到垂直，纵向，横向进给丝杆上去，带动工作台5及纵向，横向工作台作升降，纵向，横向进给的机械运动。刀具3为盘形，用钢基片镀层或用铜基片烧结方法制成。刀具材料为硬质合金，金刚石，陶瓷等。刀具材料随管子材料而定。刀具3对称平面形心线，与分度头7轴线严格共线。专用夹具6，可用来夹持工件，并可带着工件完成偏转定位。分度头7可以进行开缝的准确分度，并与顶尖及顶尖座一起完成夹持工件。
以下结合附图
所示的实施例进一步说明。
附图是该开缝机的传动示意图。
由图可知，开缝机由床身1，主轴箱2，刀具3，进给箱4，工作台5，专用夹具6，分度头7等组成。
床身1的作用是支承主轴箱2，进给箱4和工作台5。工作台5可沿床身前面燕尾形的垂直导轨上下移动。
主轴箱2的作用是带动刀具3完成旋转切削运动。它的传动过程为固定在床身的三相异步交流电动机8，通过一级皮带传动9，使电动机8输出轴的转动变为主轴箱刀具轴10的转动。刀具3套装在刀具轴的下端，用螺母，平型垫圈和弹簧垫圈固定。根据所加工管子的材料不同，刀具轴的转速不同，刀具切削刃的线速度也不同，一般选择刀具切削刃的线速度V＝25～35m／s。刀具轴转速的改变靠更换主，从动皮带轮来完成。盘形刀具的宽度决定所开缝的宽度，最小宽度为0.2mm。
进给箱4的作用是按切削运动的要求，通过一系列齿轮传动把进给电动机的运动传到垂直，纵向，横向进给丝杆上去，带动工作台5及纵向，横向工作台作升降，纵向，横向进给的机械运动。当进行一个方向机动时，其余两个方向的运动有自锁机构控制，防止误动作。每一个方向的运动行程长度都有行程限位开关控制，以保证开缝的准确长度和在管子上的准确位置。
工作台5的作用是可带着纵向工作台和横向工作台一起完成升降，纵向和横向进给运动。进给运动可以是进给箱4控制的机动，也可以是手轮控制的手动。手轮上装有刻度盘，刻度精度为0.02mm。每次进刀量用刻度盘控制，以保证开缝的准确深度。工作台上还固定有专用夹具6和分度头7，工作台面加工有T型槽，用来保证夹具6和分度头7的定位。为使所加工的缝平直，调整工作台面与刀具轴线垂直，还要使刀具对称平面形心线。分度头轴线严格共线。
专用夹具6的作用是用来夹持工件－管子，并可带着管子完成偏转定位。当需要加工梯形缝时，将夹具6偏转－α角，而且相应地偏移夹具中心O至O′。OO′与α的数值随所加工梯形缝锥度的大小而变化。偏转定位后，重新夹紧工件，继续加工，即可加工出梯形缝，而且保证偏转定位前后，管子外缘处缝的宽度不变。夹具6一般为两件，其直径较小的凸缘处作为与管子内孔配合，凸缘形状与管子内孔形状相同，固定在管子的两端，保证夹具中心线与管子中心线重合。
分度头7的作用是保证工件－管子的准确分度。在分度头上装有孔盘，按管子周向开缝数目决定分度数，与分度头7配套使用以完成夹持功能的还有顶尖及顶尖座。
为了提高加工效率，保证加工表面的光洁度，在切削过程中，要往刀与工件接触工作区加注高压油基冷却液。
本实用新型结构简单，成本较低，利于推广应用。特别是本实用新型的切削效率高，平均每分钟即可加工出一道缝，适合大批量工业生产。再加之适用范围广，可以加工金属管材，其中包括普通碳素钢，优质碳素结构钢，也包括合金钢，耐热、不锈、超硬等难切削钢，还可以加工非金属管材，如陶瓷、水泥、玻璃钢等。另外，加工质量高，加工后缝的宽度公差为±0.03mm，表面粗糙度Ra值为0.16～0.32μm。
本实用新型所加工的管子可以作为建筑业地下工程用的降水管，也可作为水井、油井、天然气井等用的下井工具。
权利要求1.一种用于厚壁长筒管子开缝的机器，由床身(1)，主轴箱(2)，刀具(3)，进给箱(4)，工作台(5)，专用加具(6)，分度头(7)组成，其特征在于所说的主轴箱(2)固定在床身(1)上，通过一级皮带传动(9)，使电动机(8)输出轴的转动变为主轴箱刀具轴(10)的转动，带着刀具(3)高速旋转，完成切削主运动。
2.根据权利要求1所说的开缝机，其特征在于所说的刀具(3)为盘形，用钢基片镀层或用铜基片烧结方法制成，刀具材料为硬质合金，金刚石，陶瓷等，刀具材料随管子材料而定，刀具(3)对称平面形心线，与分度头(7)轴线严格共线。
3.根据权利要求1或2所说的开缝机，其特征在于所说的进给箱(4)能驱动工作台(5)，完成上下、左右、前后三个方向的往复运动。
4.根据权利要求1或2所说的开缝机，其特征在于所说的工作台(5)能固定专用夹具(6)和分度头(7)，工作台面与刀具轴线保持垂直，在进给箱4的驱动下，完成相对刀具的进、退运动。
5.根据权利要求1或2所说的开缝机，其特征在于所说的专用夹具(6)可用来夹持工件，并可带着工件完成偏转定位。
6.根据权利要求1或2所说的开缝机，其特征在于所说的分度头(7)可以进行开缝的准确分度，并与顶尖及顶尖座一起完成夹持工件。
专利摘要厚壁长筒管子开缝机是一种开缝机器，可以在平面几何图形封闭的圆形或非圆形厚壁长筒管子上开出很细的直缝，或外窄内宽的梯形缝。特别适合在长径比大于5的难以从内部加工的特长管壁上开缝。
本实用新型由床身1，主轴箱2，刀具3，进给箱4，工作台5，专用夹具6，分度头7等组成。具有结构简单，操作方便，定位可靠，加工成本低，加工效率高，加工质量好，适用范围广等优点。可以加工各种金属或非金属管材。所加工的管子可以用作建筑业地基工程的降水管、水井、油井。天然气井等的下井或固井工具。
文档编号B23C3/00GK2144545SQ9222592
公开日1993年10月27日 申请日期1992年6月30日 优先权日1992年6月30日
发明者杨贺来, 巩万安, 孙善平 申请人:天津城市建设学院