[发明专利]坡口专用机床及基于该机床的单V型管体坡口加工方法

说明书

坡口专用机床及基于该机床的单V型管体坡口加工方法，该机床包括机床底座、工作台、机床立柱和铣头，机床立柱设置在机床底座上，铣头活动的与机床立柱连接，铣头与工作台的位置对应。本发明的工艺方法可操作性强，易于实现，自动化程度高，对相关行业具有启迪作用。

技术领域

本发明涉及一种管道加工工艺方法，该方法利用坡口专用机床通过数控系统及机床各轴的联动完成单V型管体坡口的加工。

背景技术

目前，石油、化工、电力等行业中经常有不同直径规格的管体需要焊接，而焊接质量的高低与管体坡口的加工质量密切相关，其中单V型坡口，尤其是变角度单V型坡口的应用越来越广泛。在对管件焊接质量要求较高的情况下，传统的手动气割、靠模车削加工等方式存在加工效率低下、加工精度不足、成本较高、加工变角度坡口困难等问题，因此设计一种新的可提高坡口加工效率及精度，方便实现变（等）角度加工，提高加工成品率的工艺方法成为当务之急。

发明内容

发明目的：发明提供一种坡口专用机床及基于该机床的单V型管体坡口加工方法，其目的是解决目前存在的加工效率低下、加工精度不足、成本较高、加工变角度坡口困难等问题，该方式可提高坡口加工效率及精度、方便实现变（等）角度坡口加工，且提高加工成品率。

技术方案：发明是通过以下技术方案实现的：

坡口专用机床，其特征在于：该机床包括机床底座、工作台、机床立柱和铣头，机床立柱设置在机床底座上，铣头活动的与机床立柱连接，铣头与工作台的位置对应。

在工作台上还设置有卡盘。

机床立柱为能在机床底座上相对于工作台做前后，即X向移动的结构，铣头为能相对于机床立柱做上下即Z轴移动和自身轴向旋转的结构，工作台为能以自己的轴心转动的结构。

机床立柱的底部连接X方向的丝杠，丝杠与X轴伺服电机连接驱动，使用时通过伺服电机驱动丝杠旋转进而驱动伺服电机X方向移动；铣头通过竖向即Z向的丝杠设置在机床立柱上，Z向的丝杠连接Z轴伺服电机，使用时通过Z轴伺服电机驱动Z向的丝杠转动进而完成铣头的上下上下移。

铣头通过铣头滑板设置在Z向的丝杠上，铣头滑板为三角形结构，铣头通过摆角转轴活动的设置在铣头滑板的前端顶角位置，在铣头滑板上还设置有B轴伺服电机，B轴伺服电机连接竖向丝杠，竖向丝杠上设置有能相对于竖向丝杠做上下移动的丝母，丝母与竖向丝杠螺纹配合，丝母与导轨活动连接，导轨的一端通过转轴连接丝母，另一端套有滑块，滑块固定在摆角转轴上，即导轨的一端能以丝母上的转轴为轴转动，另一端能带动摆角转轴轴向转动，进而带动铣头在铣头滑板的前端顶角位置转动。

铣头的底部与工作台或卡盘对应的位置设置有铣刀，铣刀为能通过铣头内部的传动机构在三相异步电机带动下转动的机构，工作台通过齿轮传动机构连接C轴伺服电机，使用时利用C轴伺服电机通过齿轮传动驱动工作台转动，当工作台上设置卡盘时，卡盘与工作台联动。

基于上述的坡口专用机床所实施的单V型管体坡口加工方法，其特征在于：该方法步骤如下：

对装夹在机床上的管体毛坯件进行端面铣削加工，该工步通过机床数控系统，控制机床X、C轴联动以及机床主轴转动实现铣刀对管端平面的加工；

对支管进行相贯曲面铣削，该工步通过机床数控系统，控制机床Z、C轴联动以及机床主轴转动实现铣刀对管体相贯曲面的加工；

对管体进行变（等）角度坡口铣削加工，该工步利用坡口铣削专用刀具，通过机床数控系统，控制机床X、Z、B 、C轴联动以及机床主轴转动实现铣刀对单V型管体坡口的加工；

对管体内壁进行车削加工，该工步首先进行对刀，然后通过机床数控系统，控制机床X、C轴联动实现车刀对管体内壁的加工。