发明内容 本发明的目的在于提供一种钢管切断倒棱机，它可以解决公知技术中存在的不足，能够在一台机床上完成管材一端的切断和倒棱，大大提高了生产效率。 本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现一种钢管切断倒棱机，包括机床床座，机床床座上安装夹紧装置、主轴箱导轨和主轴箱推进电机，主轴箱导轨上安装移动平台，移动平台通过主机推动装置与主轴箱驱动电机连接，移动平台上安装主轴箱、主轴电机、进刀电机，主轴箱内安装主轴和传动轴，主电机通过传动装置与传动轴连接，传动轴上安装第一主传动斜齿轮和第一进刀斜齿轮，第一主传动斜齿轮和第一进刀斜齿轮的旋向相反，主轴上安装第二主传动斜齿轮和第二进刀斜齿轮，第二进刀斜齿轮与主轴间安装轴承，第二主传动斜齿轮与第一主传动斜齿轮啮合，第二进刀斜齿轮与第一进刀斜齿轮啮合，主轴一端安装刀盘，传动轴上安装进刀箱，进刀箱通过进刀传动装置与进刀电机连接，第二进刀斜齿轮上安装切刀拨块和倒棱刀拨块，刀盘上设置切刀滑座和倒棱刀滑座，切刀滑座上安装切刀刀具，倒棱刀滑座上安装滑轨和浮动装置用弹簧，滑轨上安装倒棱刀座，倒棱刀座上安装倒棱刀具和浮动滚轮，浮动装置用弹簧与倒棱刀座连接，切刀滑座通过切刀传动变向装置与切刀拨块连接，倒棱刀滑座通过倒棱刀传动变向装置与倒棱刀拨块连接。 所述切刀传动变向装置由拨块架和切刀拨轴组成，拨块架上安装拨块架轴，拨块架轴固定在刀盘上，拨块架上开设第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽内放置切刀拨块，第二凹槽内放置切刀拨轴，切刀拨轴与切刀滑座连接。 所述倒棱刀传动变向装置由进刀大齿轮和进刀小齿轮组成，进刀大齿轮和进刀小 齿轮均安装在刀盘上并相互啮合，进刀大齿轮上开设凹口 ，凹口内放置倒棱刀拨块，倒棱刀 滑座上设置齿条，与进刀小齿轮同轴的齿轮与齿条啮合。 所述主机推动装置是滚珠丝杠传动装置。 所述进刀传动装置包括进刀导轨、进刀滚珠丝杠、进刀滑板和进刀臂，移动平台上安装进刀导轨、进刀滚珠丝杠和进刀臂，进刀电机通过传动装置与进刀滚珠丝杠连接，进刀 滚珠丝杠上安装进刀滑板，进刀滑板与进刀臂一端连接，进刀臂与进刀箱连接。 所述夹紧装置与主轴箱间设置挡料定位装置。 所述夹紧装置由刚性卡盘和弹性卡盘组成，刚性卡盘位于主轴箱前端，主轴箱上 安装弹性卡盘。 所述机床上设置控制计算机，控制计算机分别通过导线与主电机、主轴箱推进电 机、进刀电机、卡紧装置、挡料定位装置和弹性卡盘连接。 本发明的有益效果在于能够解决公知技术中存在的不足，节约设备投资，原有需 要两台设备完成的工作只需一台即可，能够减少一半设备的投入，降低生产成本；输送台架 的数量减少，减少占地面积，节省厂房投资；所需人手少，按照两班配置，只需4人即可，减 少了一半的技术工人，降低人工成本；设备维修费用和电力消耗大幅降低，仅为原有设备的 一半，生产成本较低；可以大量节省辅助工艺时间，有效提高生产效率，传统设备需要两次 卡装、两次对中才能完成加工，本发明仅需一次装卡，即可完成切管、倒棱的全部工作，大大 减少了钢管在传送辊道上的运行时间，大幅度提高生产效率；采用齿轮差动来完成进刀，结 构简洁合理，操作简便；加工精度高，切过的钢管断面垂直度好等。
附图1是本发明的主视结构示意图；附图2是附图1的右视图；附图3是附图1中A-A剖面放大结构示意图；附图4是附图3中B-B剖面结构示意图；附图5是附图1中C向 放大结构示意图；附图6是附图4中D-D剖面结构示意图。具体实施例方式对照附图对本发明作进一步说明 本发明所述一种钢管切断倒棱机，包括机床床座l，机床床座1上安装夹紧装置、 主轴箱导轨15和主轴箱驱动电机10。主轴箱导轨15上安装移动平台，所述移动平台通过 主机推动装置与主轴箱驱动电机10连接，移动平台上安装主轴箱5、主轴电机6、进刀电机 9，主轴箱5内安装主轴29、传动轴49。主电机6通过皮带传动装置与传动轴49连接，传动 轴49上安装第一主传动斜齿轮12和第一进刀斜齿轮41 ，第一主传动斜齿轮12和第一进刀 斜齿轮41的旋向相反，主轴29上安装第二主传动斜齿轮13和第二进刀斜齿轮26，第二进 刀斜齿轮26与主轴29间安装轴承，第二主传动斜齿轮13与第一主传动斜齿轮12啮合，第 二进刀斜齿轮26与第一进刀斜齿轮41啮合，为了确保进刀斜齿轮与主轴转速同步，第一主 传动斜齿轮12和第一进刀斜齿轮41的齿数相同。主轴29 —端安装刀盘32，传动轴4外安 装进刀箱50，进刀箱50通过进刀传动装置与进刀电机9连接，进刀箱50受进刀电机9控制 实现直线进给，从而带动传动轴49移动，实现第一主传动斜齿轮12和第一进刀斜齿轮41 的移动。第二进刀斜齿轮26上安装切刀拨块28和倒棱刀拨块55，刀盘32上设置切刀滑 座44和倒棱刀滑座35，切刀滑座44上安装切刀刀具，倒棱刀滑座35上安装滑轨和浮动装 置用弹簧36，滑轨上安装倒棱刀座34，倒棱刀座34上安装倒棱刀具37和浮动滚轮33，浮动 装置用弹簧36与倒棱刀座34连接，切刀滑座44通过切刀传动变向装置与切刀拨块28连 接，倒棱刀滑座35通过倒棱刀传动变向装置与倒棱刀拨块55连接。在工作时，第一主传动斜齿轮12随传动轴49转动，并将动力通过第二主传动斜齿轮13传递到主轴29，带动主轴 29及刀盘32旋转，同时，第一进刀斜齿轮41随传动轴49转动，带动第二进刀斜齿轮26随 主轴29及刀盘32 —同旋转，确保第二进刀斜齿轮26与主轴29转速保持同步。进刀箱50 运动时，带动传动轴49及第一进刀斜齿轮41沿第二进刀斜齿轮26齿廓运动，由于第二进 刀斜齿轮26与主轴29间安装有轴承，从而带动第二进刀斜齿轮26在主轴29上相对摆动。 第二进刀斜齿轮26通过安装其上的切刀拨块28和倒棱刀拨块55带动切刀传动变向装置、 倒棱刀传动变向装置进行动作，实现对钢管的切断和倒棱工作。 本发明所述切刀传动变向装置、倒棱刀传动变向装置有多种实施方式，实施例之 一的结构是，所述切刀传动变向装置由拨块架30和切刀拨轴45组成，拨块架30上安装拨 块架轴，拨块架轴固定在刀盘32上，拨块架30上开设第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽内放 置切刀拨块28，第二凹槽52内放置切刀拨轴45，切刀拨轴45与切刀滑座44连接。，第一凹 槽和第二凹槽间夹角优选90。，这样位移从圆周位移向径向位移转换时更加精确，切刀刀 具的进刀更加准确快速。本实施例所述方案也可以适用于倒棱刀传动变向装置，其具体结 构可以由上述实施例直接推知，在此不再进行详细描述。 实施例之二的结构是所述倒棱刀传动变向装置由进刀大齿轮31和进刀小齿轮 23组成，进刀大齿轮31和进刀小齿轮23均安装在刀盘32上并相互啮合，进刀大齿轮31上 开设凹口 ，凹口内放置倒棱刀拨块55，倒棱刀滑座35上设置齿条22，与进刀小齿轮23同轴 的齿轮21与齿条22啮合。本实施例所述方案也可以适用于切刀传动变向装置，其具体结 构可以由上述实施例直接推知，在此不再进行详细描述。 在本发明中，由于切刀刀具的行程较短，优选采用实施例之一的结构，其进刀快速 准确；倒棱刀具的行程较长，优选采用实施例之二的结构，此时若采用实施例之一的结果， 往往较难达到理想的进刀行程。 本发明中，切刀刀具和倒棱刀具可以分别设置为3个或4个，优选方案是刀盘32圆周上均匀间隔设置两套切刀刀具和倒棱刀具，此时刀具定位定心更加准确，切削效率高。 每套刀具均分别相应设置一套传动变向装置，其结构及连接关系同上述实施例。 所述主机推动装置优选采用滚珠丝杠传动装置，其具有传递动力稳定，移动位置准确的优点。为了进一步提高主轴箱5移动的准确性，可在主轴箱导轨15上配置光栅尺，进一步保证主轴箱5进给的精度，有效提高机床的加工精度。 本发明进一步特征在于所述进刀传动装置可以有多种，例如通过齿轮齿条传动 等，本发明公开一种结构简洁、传动精确的进刀传动装置，包括进刀导轨11、进刀滚珠丝杠、 进刀滑板8和进刀臂3，移动平台上安装进刀轨道11 、进刀滚珠丝杠和进刀臂3，进刀电机9 通过传动装置与进刀滚珠丝杠连接，进刀滚珠丝杠上安装进刀滑板8，进刀滑板8与进刀臂 3 —端连接，进刀臂3与进刀箱50连接。 为了提高送料时定位精度，实现自动定位，在夹紧装置与主轴箱5间设置挡料定 位装置4。使用时钢管输送到挡料定位装置4时，夹紧装置进行夹紧定位，然后挡料定位装 置4收回，机床开始进行加工。在本发明中，所述卡紧装置可以采用多种结构，例如采用两 个刚性卡盘等，优选方案为夹紧装置由刚性卡盘2和弹性卡盘18组成，刚性卡盘2位于主 轴箱5前端，主轴箱5上安装弹性卡盘18。在加工前定位时，刚性卡盘2可以准确给管材定 位，弹性卡盘23可以夹住管材等待切掉的成品部分，辅助定位；在切削时，刚性卡盘2提供足够的夹持力固定管材，弹性卡盘23辅助固定切除部分；在切断完成后，弹性卡盘18松开， 同时主轴箱推进电机10带动主轴箱5前进一定距离，此时被切除下的管材料头被管材前端 推出弹性卡盘18，该方案能够防止倒棱时，倒棱刀滑座35以及浮动滚轮33受到料头干涉， 提高加工安全性。 本发明中，为了提高加工精度，实现自动化生产，在机床上设置控制数控系统，数 控系统分别通过导线与主电机、主轴箱驱动电机10、进刀电机9、夹紧装置、挡料定位装置4 和弹性卡盘18连接。由数控系统对整个加工过程进行操控，其加工精度大大提高。 本发明使用时，分为初始状态、管材切断加工状态和倒棱加工状态三种状态 初始状态切刀刀具和浮动滚轮位于中间位置(进刀零点)，方便钢管进入。 切断状态钢管送到位后，刚性卡盘2夹紧钢管，挡料定位装置4退回，弹性卡盘 18同时夹紧钢管。钢管夹紧后，在主轴箱驱动电机10的驱动下，主轴箱5由初始位置快速 移动到钢管切断位置。主电机6带动主轴29及刀盘32旋转，进刀电机9通过进刀滚珠丝 杠驱动进刀滑板8移动，从而驱动进刀臂3带动进刀箱50移动，实现传动轴49移动，由于 采用了斜齿轮差动原理，齿轮轴49移动时带动第一进刀斜齿轮41移动，进而让第二进刀斜 齿轮26转过一个角度，装在第二进刀斜齿轮26上的切刀拨块28，切刀拨块28拨动拔块架 30转动，同时带动切刀拨轴45转动，在切刀拔轴45的带动下，装在切刀滑座44上的切刀刀 具进刀，实现对钢管进行切断。 同时，在切刀刀具进刀，对钢管进行切断的过程中，第二进刀斜齿轮26通过倒棱 刀拨块55带动进刀大齿轮31转动，进刀大齿轮31继而带动进刀小齿轮23转动，与进刀小 齿轮23同轴的齿轮21随之转动，带动装在倒棱刀滑座35上的齿条22移动，从而带动倒棱 刀滑座35作与切刀刀具反向的移动，使倒棱刀座34后退，确保在切断过程中，浮动滚轮33 不会与钢管干涉。 在钢管料头被切下时，倒棱刀座34后亦退至刀盘32最外端的位置。在切断过程 中，主轴箱5保持固定不动，主轴箱推进电机10及相关装置不参与插补动作。 倒棱状态钢管被切断后，进刀电机9反向转动，通过进刀电机9驱动进刀臂3带 动进刀箱50移动，实现传动轴49反向移动，通过上述两套进刀结构，带动切刀刀具和倒棱 刀具后退至零点位置。弹性卡盘18松开。主轴箱推进电机10经传动装置推动主轴箱5前 进一定距离，此时切下的料头被钢管前端推出弹性卡盘18。 随后主轴箱5向后移动一段距离，当倒棱刀座34及浮动滚轮33让开钢管加工端 部时，进刀电机9通过驱动进刀臂13带动进刀箱50移动，进而带动传动轴49迅速反向回 退。与切断状态同样的道理，传动轴49反向回退时带动第一进刀斜齿轮41同时反向回退， 进而让第二进刀斜齿轮26反转过一个角度，装在第二进刀斜齿轮26上的切刀拨块28和倒 棱刀拨块55同时反向转动，倒棱刀拨块55带动进刀大齿轮31转动，进刀大齿轮31继而带 动进刀小齿轮23转动，与进刀小齿轮23固定在一起的齿轮21同时转动，进而带动倒棱刀 滑座35快进到设定的位置。同时，第二进刀斜齿轮26的转动还驱动切刀滑座44快速后退。 倒棱刀具到达加工位置时，切刀滑座44已退刀至最外端。 主电机6带动主轴29及刀盘32旋转。主轴箱推进电机10驱动主轴箱5向前进 给，当浮动滚轮33接触到钢管时，在浮动装置用弹簧36的作用下，浮动滚轮33紧靠在钢管 内壁，并随钢管内壁尺寸变化而浮动，同时倒棱刀座34随浮动滚轮33浮动。随着主轴箱5的向前进给，由装在倒棱刀座34上的倒棱刀具37对钢管进行倒棱加工。在浮动装置用弹 簧36作用力及切削力的作用下，浮动滚轮33紧压在钢管内壁上，可确保尺寸的公差要求， 提高加工精度。 在倒棱过程中，进刀电机9保持固定，不参与任何插补动作。 当平端面、倒角加工完成后，主轴箱5返回到初始位置，刚性卡盘3打开，钢管退 出；同时，倒棱刀座34及倒棱刀具37返回到零点位置，一个工作循环结束。 附图中14是进刀滑板轨道。权利要求一种钢管切断倒棱机，包括机床床座(1)，其特征在于机床床座(1)上安装夹紧装置、主轴箱导轨(15)和主轴箱推进电机(10)，主轴箱导轨(15)上安装移动平台，移动平台通过主机推动装置与主轴箱驱动电机(10)连接，移动平台上安装主轴箱(5)、主轴电机(6)、进刀电机(9)，主轴箱(5)内安装主轴(29)和传动轴(49)，主电机(6)通过传动装置与传动轴(49)连接，传动轴(49)上安装第一主传动斜齿轮(12)和第一进刀斜齿轮(41)，第一主传动斜齿轮(12)和第一进刀斜齿轮(41)的旋向相反，主轴(29)上安装第二主传动斜齿轮(13)和第二进刀斜齿轮(26)，第二进刀斜齿轮(26)与主轴(29)间安装轴承，第二主传动斜齿轮(13)与第一主传动斜齿轮(12)啮合，第二进刀斜齿轮(26)与第一进刀斜齿轮(41)啮合，主轴(29)一端安装刀盘(32)，传动轴(49)上安装进刀箱(50)，进刀箱(50)通过进刀传动装置与进刀电机(9)连接，第二进刀斜齿轮(26)上安装切刀拨块(28)和倒棱刀拨块(55)，刀盘(32)上设置切刀滑座(44)和倒棱刀滑座(35)，切刀滑座(44)上安装切刀刀具，倒棱刀滑座(35)上安装滑轨和浮动装置用弹簧(36)，滑轨上安装倒棱刀座(34)，倒棱刀座(34)上安装倒棱刀具(37)和浮动滚轮(33)，浮动装置用弹簧(36)与倒棱刀座(34)连接，切刀滑座(44)通过切刀传动变向装置与切刀拨块(28)连接，倒棱刀滑座(35)通过倒棱刀传动变向装置与倒棱刀拨块(55)连接。2. 根据权利要求1所述的一种钢管切断倒棱机，其特征在于切刀传动变向装置由拨 块架(30)和切刀拨轴(45)组成，拨块架(30)上安装拨块架轴，拨块架轴固定在刀盘(32) 上，拨块架(30)上开设第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽内放置切刀拨块(28)，第二凹槽 (52)内放置切刀拨轴(45)，切刀拨轴(45)与切刀滑座(44)连接。3. 根据权利要求1所述的一种钢管切断倒棱机，其特征在于倒棱刀传动变向装置由 进刀大齿轮(31)和进刀小齿轮(23)组成，进刀大齿轮(31)和进刀小齿轮(23)均安装在 刀盘(32)上并相互啮合，进刀大齿轮(31)上开设凹口，凹口内放置倒棱刀拨块(55)，倒棱 刀滑座(35)上设置齿条(22)，与进刀小齿轮(23)同轴的齿轮(21)与齿条(22)啮合。4. 根据权利要求1所述的一种钢管切断倒棱机，其特征在于主机推动装置是滚珠丝 杠传动装置。5. 根据权利要求1所述的一种钢管切断倒棱机，其特征在于进刀传动装置包括进刀 导轨(11)、进刀滚珠丝杠、进刀滑板(8)和进刀臂(3)，移动平台上安装进刀导轨(11)、进刀 滚珠丝杠和进刀臂(3)，进刀电机(9)通过传动装置与进刀滚珠丝杠连接，进刀滚珠丝杠上 安装进刀滑板(8)，进刀滑板(8)与进刀臂(3) —端连接，进刀臂(3)与进刀箱(50)连接。6. 根据权利要求1所述的一种钢管切断倒棱机，其特征在于夹紧装置与主轴箱(5) 间设置挡料定位装置(4)。7. 根据权利要求1或6所述的一种钢管切断倒棱机，其特征在于夹紧装置由刚性卡 盘(2)和弹性卡盘(18)组成，刚性卡盘(2)位于主轴箱(5)前端，主轴箱(5)上安装弹性 卡盘(18)。8. 根据权利要求7所述的一种钢管切断倒棱机，其特征在于机床上设置控制计算机， 控制计算机分别通过导线与主电机、主轴箱推进电机(10)、进刀电机(9)、卡紧装置、挡料 定位装置(4)和弹性卡盘(18)连接。全文摘要本发明公开了一种钢管切断倒棱机，包括机床床座，机床床座上安装夹紧装置、主轴箱导轨和主轴箱推进电机，主轴箱导轨上安装移动平台，移动平台通过主机推动装置与主轴箱驱动电机连接，移动平台上安装主轴箱、主轴电机、进刀电机，主轴箱内安装主轴和传动轴，主电机通过传动装置与传动轴连接，主轴一端安装刀盘，刀盘上设置切刀滑座和倒棱刀滑座。本发明的有益效果在于能够解决公知技术中存在的不足，节约设备投资，原有需要两台设备完成的工作只需一台即可，能够减少一半设备的投入，降低生产成本；输送台架的数量减少，减少占地面积，节省厂房投资；所需人手少；设备维修费用和电力消耗大幅降低，仅为原有设备的一半，生产成本较低等。文档编号B23P23/02GK101780638SQ20101011912公开日2010年7月21日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日发明者侯兰波, 侯志清, 王建立, 赵胜林 申请人:赵胜林