[发明专利]一种双转轴式柔性斜轧机

说明书

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，提供了一种双转轴式柔性斜轧机，包括基座单元、导料单元、两轧辊、两伺服主轴系统、辊距调整机构、两倾角调整机构、冷却系统和数控系统。两伺服主轴系统由两机架支撑安装，驱动两轧辊作旋转运动；辊距调整机构驱动两机架，使两轧辊作同步对中径向压下运动；两倾角调整机构分别驱动伺服主轴系统绕水平轧制中心线旋转，使两轧辊作倾角调整运动；数控系统控制两轧辊的转速、径向压下以及倾角调整，从而相同尺寸规格的斜轧机及轧辊，可柔性斜轧成形不同尺寸规格的轴类零件。本发明具有同步对中压下、机架强度高、安装调试简单、可柔性化生产等优点，在中小批量的大直径轴类零件成形领域具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别涉及一种双转轴式柔性斜轧机。

背景技术

大型轴类零件是重大装备的关键部件之一，用于大型设备的动力传递及运动实现。一般都是在高速重载工况下承受弯曲、扭转、冲击及振动等复合载荷的作用，其生产成本、成形精度、性能质量将直接影响航天航空、轨道交通、重型机械、军工装备等行业的关键装备性能，是发展大型先进装备制造业的前提。

目前大型轴类零件的成形工艺主要有：一是采用自由锻、快锻成形，该工艺无需设计专用模具，生产柔性较高，但该工艺存在生产效率低、产品精度低、自动化程度低、产品质量稳定性差等问题，制约了高质量轴类零件的生产；二是径向锻造成形，该工艺精度较高，是目前大型轴类零件成形的主要方法，但存在成形设备结构复杂、制造维护技术难于掌握、设备昂贵且基本依赖进口等问题；三是楔横轧成形，通过研发产品模具，可以高效率精确成形，但是由于其模具尺寸较大、加工成本高，且不能柔性生产的特点，目前主要运用在大批量的中小轴类成形工艺中，在大型轴类上运用较少。

随着轴类零件尺寸大型化、规格的多样化、数量小批量的发展趋势，通过柔性制造实现“一设备干多活”、“小设备干大活”显得尤其重要。本团队专利申请《一种轴类零件两辊柔性斜轧成形装置及方法》（申请号201910362201.9）提出了柔性斜轧轴类零件的成形工艺过程及原理装置，但未发明具体的工程设备。

而目前结构相近的斜轧机主要有框架式、机床式和钳式，但均存在以下问题：一是设备无法柔性成形，只能生产单一规格的产品；二是设备自动化程度底，轧机调试复杂；三是设备整机尺寸大，制造成本高。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种双转轴式柔性斜轧机，采用双转轴式结构，通过数控系统控制两轧辊的两轧辊的旋转运动、径向压下运动以及倾角调整运动，从而相同规格的斜轧机及模具，可柔性成形不同尺寸规格的轴类零件。

本发明采用如下技术方案：

一种双转轴式柔性斜轧机，包括基座单元、导料单元、2个轧辊、两伺服主轴系统、辊距调整机构、两倾角调整机构和数控系统；

2个所述轧辊均具有绕轧辊轴线旋转的轧辊旋转运动、沿坯料径向的直线运动、及调整轧辊轴线与坯料轴线之间夹角的倾斜角度调整运动；

所述导料单元，用于限制坯料在2个所述轧辊间转动，防止坯料甩摆；

所述两伺服主轴系统，用于驱动2个所述轧辊绕轧辊轴线旋转；

所述辊距调整机构，用于驱动2个所述轧辊沿坯料径向直线运动；

所述两倾角调整机构，用于驱动2个所述轧辊调整轧辊轴线与坯料轴线之间夹角；

所述数控系统，用于控制所述两伺服主轴系统、辊距调整机构和两倾角调整机构；

所述基座单元，用于安装所述柔性斜轧机。

进一步的，所述两伺服主轴系统、辊距调整机构、两倾角调整机构均设置于2个机架上；