高精度五轴数控旋压螺纹专用机床的制作方法

1.本发明涉及螺纹芯头加工技术领域，具体的涉及一种高精度五轴数控旋压螺纹专用机床。


背景技术：

2.铜管在拉拔的过程中需要用到螺纹芯头，螺纹芯头表面的螺纹槽需要用到专用机床进行加工，通过在加工的过程中不断调节芯头以及刀具的位置完成螺纹槽的加工，但是现有旋压螺纹机床往往都是三轴联动机床，其在实际加工的过程中往往需要通过人工垫块以及手动控制旋转等方式辅助加工，这种方式加工效率十分低下，而且也会不时出现加工误差不符合要求等问题，造成不必要的损失，因此为了解决上述问题设计一种高精度五轴数控旋压螺纹专用机床则显得尤为重要。


技术实现要素：

3.本发明为了解决上述问题设计了一种高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，通过五轴联动的方式完成螺纹芯头的加工，其不仅能够控制刀具进行平移升降以及加工刀具组件整体旋转，而且还能够控制工件进行平移和转动，大大提高了加工效率，较少了废品率，起到了增加实用性能的作用。
4.为解决上述的技术问题，本发明提供了一种高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，包括支撑台和外罩体，所述的外罩体固定在支撑台的顶部，所述外罩体的前后左右四个面都设置有开关门，所述支撑台的底部设置有若干个可调节高度的支撑脚，其特征在于：所述的支撑台上设置有左右放置的加工台，所述的加工台上设置有工件夹紧工装，所述的工件夹紧工装通过左右平移机构安装在加工台上，所述的支撑台上设置有前后平移机构，所述的前后平移机构与所述的加工台呈“t”字型排布，所述的前后平移机构上设置有加工机头，所述的加工机头通过旋转机构连接在前后平移机构上，所述的加工机头的前端面水平设置有加工刀具组件，所述的加工刀具组件通过升降机构与加工机头相连。
5.进一步：所述的左右平移机构包括安装在加工台一端顶部的电动缸、固定在加工台顶部的两条滑轨和滑台，所述的工件夹紧工装设置在支撑板的顶部，两条滑轨平行设置，所述的支撑板通过滑台滑动连接在两条滑轨上，电动缸的出轴端伸至支撑板都下方并与滑台相连，滑台通过电动缸的驱动沿着滑轨进行平移。
6.又进一步：所述加工台左右两端的顶部分别安装有第一波纹罩体和第二波纹罩体，所述滑台的前后两侧各设置有一块竖板，两块竖板的左端与第一波纹罩体可拆卸连接，两块竖板的右端通过伸缩罩体组件与第二波纹罩体相连，两条滑轨相反的一侧各设置有一条水平线轨，所述伸缩罩体组件中的各个罩体都通过滑块滑动连接在水平线轨上，所述的滑轨通过第一波纹罩体、支撑板、伸缩罩体组件和第二波纹罩体进行防护。
7.又进一步：所述的工件夹紧工装包括顶紧组件和顶尖组件，所述的顶紧组件包括第一固定座、第一安装座、第一伺服电机、夹紧电缸和顶紧端头，所述的第一安装座通过第
一固定座安装在支撑板的顶部，所述的夹紧电缸安装在第一安装座内，所述的第一伺服电机与夹紧电缸相连并通过其的驱动伸出第一安装座，所述的第一伺服电机与第一安装座活动连接，所述的顶紧端头与第一伺服电机都输出轴相连，所述的顶尖组件固定在支撑板的顶部并与顶紧端头相对设置。
8.又进一步：所述的顶尖组件包括顶尖端头、固定端头、第一固定外筒体和第二固定座，所述的顶尖端头与所述的固定端头连成一体，所述的顶尖端头正对着顶紧端头，所述的固定端头可拆卸连接在第一固定外筒体内，所述的第一固定外筒体通过第二固定座安装在支撑板的顶部。
9.又进一步：所述的前后平移机构为电动轨道平移台，其通过电缸驱动平移台沿着平移滑轨进行移动。
10.又进一步：所述的旋转机构包括转盘、伺服转动电机和安装框架，所述的安装框架固定在前后平移机构的平移台上，所述的加工机头通过转盘转动连接在安装框架的顶部，所述的伺服转动电机安装在安装框架内，伺服转动电机的输出轴伸出安装框架与转盘相连，所述的转盘通过伺服转动电机的驱动进行旋转。
11.又进一步：所述的升降机构包括转动连接在加工机头内的丝杠、活灵、竖直导轨、导向滑块和丝杠驱动电机，所述的丝杠驱动电机安装在加工机头内并与竖直放置的丝杠相连，所述丝杠的左右两侧各设置有一根竖直导轨，所述的加工刀具组件安装在升降板的前端面，所述的升降板通过连接件与活灵相连，所述的活灵连接在丝杠上，所述的升降板通过导向滑块滑动连接在竖直导轨上。
12.又进一步：所述的加工刀具组件包括转轴、加工刀具、安装座、刀具旋转驱动电机和防护罩体，所述的安装座固定在升降板的前端面上，所述的刀具旋转驱动电机安装在安装座的一端，刀具旋转驱动电机的输出轴穿过安装座与转轴相连，加工刀具可拆卸地安装在转轴上，所述的防护罩体安装在安装座的另一端上，所述的转轴以及加工刀具位于防护罩体的正下方。
13.再进一步：所述安装座安装有刀具旋转驱动电机的一端上还设置有压缩气体连接头和冷却液接头，所述的防护罩体内设置有冷却液喷洒管道以及废屑喷吹管道，所述的冷却液喷洒管道与冷却液接头相连通，所述的废屑喷吹管道与压缩气体连接头相连通。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：其不仅能够控制刀具进行平移升降以及加工刀具组件整体旋转，而且还能够控制工件进行平移和转动，大大提高了加工效率，较少了废品率，起到了增加实用性能的作用；而且本发明还能够通过第一波纹罩体、支撑板、伸缩罩体组件和第二波纹罩体可以对滑轨进行防护，防止由于滑轨上残留废屑等杂物对工件平移进度造成影响，保证了加工精度。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
16.图1为本发明的外形图。
17.图2为本发明拆除外罩体后的结构图。
18.图3为前后平移机构的结构图。
19.图4为图3中a的放大图。
2，所述的第一伺服电机12-3与第一安装座12-2活动连接，所述的顶紧端头12-5与第一伺服电机12-3的输出轴相连，所述的顶尖组件固定在支撑板8的顶部并与顶紧端头相对设置；所述的顶尖组件包括顶尖端头13-1、固定端头13-2、第一固定外筒体13-3和第二固定座13-4，所述的顶尖端头13-1与所述的固定端头13-2连成一体，所述的顶尖端头13-1正对着顶紧端头12-5，所述的固定端头13-2可拆卸连接在第一固定外筒体13-3内，所述的第一固定外筒体13-3通过第二固定座13-4安装在支撑板8的顶部。本设计具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。
27.如图3所示的前后平移机构为电动轨道平移台，其通过电缸驱动平移台28沿着平移滑轨进行移动。
28.如图3所示的旋转机构包括转盘14、伺服转动电机和安装框架16，所述的安装框架16固定在前后平移机构的平移台28上，所述的加工机头6通过转盘14转动连接在安装框架16的顶部，所述的伺服转动电机安装在安装框架16内，伺服转动电机的输出轴伸出安装框架16与转盘14相连，所述的转盘14通过伺服转动电机的驱动进行旋转。
29.如图4所示的升降机构包括转动连接在加工机头内的丝杠17、活灵18、竖直导轨19、导向滑块20和丝杠驱动电机，所述的丝杠驱动电机安装在加工机头6内并与竖直放置的丝杠17相连，所述丝杠17的左右两侧各设置有一根竖直导轨19，所述的加工刀具组件安装在升降板21的前端面，所述的升降板21通过连接件22与活灵18相连，所述的活灵18连接在丝杠17上，所述的升降板21通过导向滑块20滑动连接在竖直导轨19上。
30.如图6所示的加工刀具组件包括转轴23、加工刀具24、安装座25、刀具旋转驱动电机26和防护罩体27，所述的安装座25固定在升降板21的前端面上，所述的刀具旋转驱动电机26安装在安装座25的一端，刀具旋转驱动电机26的输出轴穿过安装座25与转轴23相连，加工刀具24可拆卸地安装在转轴23上，所述的防护罩体27安装在安装座25的另一端上，所述的转轴23以及加工刀具24位于防护罩体27的正下方。
31.上述的安装座25安装有刀具旋转驱动电机26的一端上还设置有压缩气体连接头和冷却液接头，所述的防护罩体27内设置有冷却液喷洒管道以及废屑喷吹管道，所述的冷却液喷洒管道与冷却液接头相连通，所述的废屑喷吹管道与压缩气体连接头相连通。
32.综上所述，本发明通过五轴联动的方式完成螺纹芯头的加工，其不仅能够控制刀具进行平移升降以及加工刀具组件整体旋转，而且还能够控制工件进行平移和转动，大大提高了加工效率，较少了废品率，起到了增加实用性能的作用。
33.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，包括支撑台（1）和外罩体（2），所述的外罩体（2）固定在支撑台（1）的顶部，所述外罩体（2）的前后左右四个面都设置有开关门（3），所述支撑台（1）的底部设置有若干个可调节高度的支撑脚（4），其特征在于：所述的支撑台（1）上设置有左右放置的加工台（5），所述的加工台（5）上设置有工件夹紧工装，所述的工件夹紧工装通过左右平移机构安装在加工台（5）上，所述的支撑台（1）上设置有前后平移机构，所述的前后平移机构与所述的加工台呈“t”字型排布，所述的前后平移机构上设置有加工机头（6），所述的加工机头（6）通过旋转机构连接在前后平移机构上，所述的加工机头（6）的前端面水平设置有加工刀具组件，所述的加工刀具组件通过升降机构与加工机头（6）相连。2.根据权利要求1所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述的左右平移机构包括安装在加工台（5）一端顶部的电动缸、固定在加工台（5）顶部的两条滑轨（7）和滑台，所述的工件夹紧工装设置在支撑板（8）的顶部，两条滑轨（7）平行设置，所述的支撑板（8）通过滑台滑动连接在两条滑轨（7）上，电动缸的出轴端伸至支撑板（8）都下方并与滑台相连，滑台通过电动缸的驱动沿着滑轨（7）进行平移。3.根据权利要求2所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述加工台左右两端的顶部分别安装有第一波纹罩体（9-1）和第二波纹罩体（9-2），所述滑台的前后两侧各设置有一块竖板（10），两块竖板（10）的左端与第一波纹罩体（9-1）可拆卸连接，两块竖板（10）的右端通过伸缩罩体组件（11）与第二波纹罩体（9-2）相连，两条滑轨（7）相反的一侧各设置有一条水平线轨，所述伸缩罩体组件（11）中的各个罩体都通过滑块滑动连接在水平线轨上，所述的滑轨（7）通过第一波纹罩体（9-1）、支撑板（8）、伸缩罩体组件（11）和第二波纹罩体（9-2）进行防护。4.根据权利要求1或2中任一项所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述的工件夹紧工装包括顶紧组件和顶尖组件，所述的顶紧组件包括第一固定座（12-1）、第一安装座（12-2）、第一伺服电机（12-3）、夹紧电缸和顶紧端头（12-5），所述的第一安装座（12-2）通过第一固定座（12-1）安装在支撑板（8）的顶部，所述的夹紧电缸安装在第一安装座（12-2）内，所述的第一伺服电机（12-3）与夹紧电缸相连并通过其的驱动伸出第一安装座（12-2），所述的第一伺服电机（12-3）与第一安装座（12-2）活动连接，所述的顶紧端头（12-5）与第一伺服电机（12-3）的输出轴相连，所述的顶尖组件固定在支撑板（8）的顶部并与顶紧端头（12-5）相对设置。5.根据权利要求4所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述的顶尖组件包括顶尖端头（13-1）、固定端头（13-2）、第一固定外筒体（13-3）和第二固定座（13-4），所述的顶尖端头（13-1）与所述的固定端头（13-2）连成一体，所述的顶尖端头（13-1）正对着顶紧端头（12-5），所述的固定端头（13-2）可拆卸连接在第一固定外筒体（13-3）内，所述的第一固定外筒体（13-3）通过第二固定座（13-4）安装在支撑板（8）的顶部。6.根据权利要求1所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述的前后平移机构为电动轨道平移台，其通过电缸驱动平移台（28）沿着平移滑轨进行移动。7.根据权利要求1所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述的旋转机构包括转盘（14）、伺服转动电机和安装框架（16），所述的安装框架（16）固定在前后平移机构的平移台（28）上，所述的加工机头（6）通过转盘（14）转动连接在安装框架（16）的顶部，所述的伺服转动电机安装在安装框架（16）内，伺服转动电机的输出轴伸出安装框架（16）与
转盘（14）相连，所述的转盘（14）通过伺服转动电机的驱动进行旋转。8.根据权利要求1所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述的升降机构包括转动连接在加工机头内的丝杠（17）、活灵（18）和竖直导轨（19）、导向滑块（20）和丝杠驱动电机，所述的丝杠驱动电机安装在加工机头（6）内并与竖直放置的丝杠（17）相连，所述丝杠（17）的左右两侧各设置有一根竖直导轨（19），所述的加工刀具组件安装在升降板（21）的前端面，所述的升降板（21）通过连接件（22）与活灵（18）相连，所述的活灵（18）连接在丝杠（17）上，所述的升降板（21）通过导向滑块（20）滑动连接在竖直导轨（19）上。9.根据权利要求8所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述的加工刀具组件包括转轴（23）、加工刀具（24）、安装座（25）、刀具旋转驱动电机（26）和防护罩体（27），所述的安装座（25）固定在升降板（21）的前端面上，所述的刀具旋转驱动电机（26）安装在安装座（25）的一端，刀具旋转驱动电机（26）的输出轴穿过安装座（25）与转轴（23）相连，加工刀具（124）可拆卸地安装在转轴（23）上，所述的防护罩体（27）安装在安装座（25）的另一端上，所述的转轴（23）以及加工刀具（24）位于防护罩体（27）的正下方。10.根据权利要求9所述的高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其特征在于：所述安装座（25）安装有刀具旋转驱动电机（26）的一端上还设置有压缩气体连接头和冷却液接头，所述的防护罩体（27）内设置有冷却液喷洒管道以及废屑喷吹管道，所述的冷却液喷洒管道与冷却液接头相连通，所述的废屑喷吹管道与压缩气体连接头相连通。

技术总结
本发明涉及螺纹芯头加工技术领域，具体涉及一种高精度五轴数控旋压螺纹专用机床，其包括支撑台和外罩体，所述的外罩体固定在支撑台的顶部，所述外罩体的前后左右四个面都设置有开关门，其特征在于：所述的支撑台上设置有左右放置的加工台，所述的加工台上设置有工件夹紧工装，所述的工件夹紧工装通过左右平移机构安装在加工台上，所述的支撑台上设置有前后平移机构，所述的前后平移机构上设置有加工机头，所述的加工机头通过旋转机构连接在前后平移机构上，所述的加工机头的前端面水平设置有加工刀具组件。本设计通过采用五轴联动的方式进行加工，不仅提高了加工效率，而保证了加工精度，起到了增加实用性能的作用。起到了增加实用性能的作用。起到了增加实用性能的作用。


技术研发人员：钱昌骔 庄永鑫 张晓路 朱朝林
受保护的技术使用者：泰州市华东硬质合金模具刃具有限公司
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/8/24