[发明专利]一种表面切削加工装置

说明书

本发明涉及用于一种杆、管、管坯件的表面切削加工装置，尤其涉及用于铜或铜合金中空坯件精整加工前的去皮切削的装置。本装置包括：一个绕工件同轴旋转的内装刀具的刀具卡头，刀具卡头的进出侧设有用于推送工件穿过刀具卡头的驱动装置，以及紧靠切削刀具的用于工件导向定位的引导装置。

众所周知，用管坯件斜轧制造无缝铜管，需用冷轧设备或拉制设备按最终尺寸要求进行精加工。这种直接对管坯件进行精加工的办法存在着这样的问题，即轧制加工时在管坯外表面产生氧化的斑点，不利于产品质量的提高。

人们想要用中空坯件来生产高价值的符合相应标准规范的管子，如热交换器用管，就必须在精加工前对管坯的表面进行清洁处理。为此至少有三种已知的处理方法，即酸蚀、刮削和去皮切削。根据所选择的加工方法管坯表面或多或少的材料被去除，即出现了材料损失，这样产生了显著的妨害，特别是薄壁管坯更是如此。

虽然酸蚀表明只有较微小的材料损失，但酸洗池却使工件留下了粗糙的表面。在中空坯件表面刮削时，在有可能顺利进行刮削之前，该方法要求先预计约50%的冷变形。这样一来用于刮削的中空坯件成为相对薄壁的，材料损失部分也较高，似乎这样厚壁的管坯可按第三种可能的办法来切削加工。

首先，如果能成功地保持尽可能微小的材料损失，达到足够的切削深度，确保去除述及的表面缺陷，去皮切削加工为一种最有利的加工方法。在此须注意到铜的特殊材质性能，铜或铜合金的加工是很困难的，因为铜易于同刀具粘着，这会弄坏刀具或对中空坯件的表面造成不希望的伤害。出现的另外一个问题是中空坯件，特别是斜轧制成的管坯可能表现为弯曲的，椭圆的或直径不一致的，这样如果想要对所有的表面进行足够深度的切削，就必须用很大的切削深度进行加工。如果对一个弯曲坯件进行切削，因为管坯一边要比另一边去掉更多的材料，所以必然形成很差的壁厚公差。这样一来斜轧法的一个显著优点丧失了，即不再有一个正负4%范围内的好的壁厚公差。

借助于仿形切削可成功地做到对坯件全部表面用同样的切削用量加工。但至今还没有仿形法装置供使用，所以中空坯件在切削前必须对正，外径也须均匀一致。为此须附加校正机和对正机之类的设备及添加相应的人员，因而该方法成为昂贵的不经济的方法。申请人所做试验表明，软铜管坯在对正后仍不满足要求，则为管坯件在切削机床中紧挨着切削刀具敷设支承是必不可少的。

德国专利DE-A-2306602公开了一种用于线材表面切削的方法，在该方法使由一个导向套引导的要切削的线材穿过一个拉模，从而对其进行校正；接着用切削刀具对已校正的线材进行加工。但这种方法的缺点是，仍然这种已知的方法是引导工件，但导向件仍然具有一种刚性的内径，这样就不能保证工件的中心位置。与此相应工件表面也不能精确地均匀地切削加工。

在与本发明最接近的德国专利DE-A51167154中公开了一种带有旋转刀具卡头的切削机床，在该机床中将加工工件通过驱动辊导入刀具卡头。在DE-A51167154说明书中对现有技术的描述部分里提及一种方案，在本方案中，在用于加工工件的推送辊和牵引辊的附近，将切削点直接设在前后布置的导引装置处。本方案可由夹紧套或滚子组成。导引装置的结构未作进一步解释。

过去就知道，软铜管坯在切削屈服极限小于100N/mm²的软铜管坯时，必须保护其十分容易受损害的表面。如前面现有技术所描述的用于夹持工件防止其旋转的夹紧套并不适用，这是因为夹紧套会压入工作表面中，特别是加工后的易受损害的表面中，尤其是因为加工前的坯件的表面质量和直径相差悬殊。

基于上述问题与不足，本发明的目的在于如此完善这类机器装置，即利用本发明的装置可以实现无缺陷的外表面加工，尤其是对铜管坯加工，且利用本发明的装置可以避免前述不足与缺点。

根据本发明的目的提出至少在工件的进入端于刀具卡头中设置导引装置，并将其制成可以其面靠在工件表面上的夹紧块，多个夹紧块以可调整的夹紧力夹住工件的一个圆周部分。

如现有技术那样，工件在驱动辊组的推动下穿过刀具卡头，同时用导引装置作同轴导向。当工件如上述那样挤过时，导引装置的夹紧块以可调压力这样靠在工件表面上，即使工件表面在夹紧块内表面上滑动。夹紧力的大小必须与工件的表面和材料相适应，这样在没有导引装置的导向和对心作用的情况下可以避免工件损伤。

根据本发明的另一个特征，夹紧块的夹紧力是液压可调的。通过夹紧块的液力作用，其可调性能够特别简单地实现，而基本上不须提高引导装置的机械费用。