所属技术领域
[0001] 本
发明涉及一种活接头部件的加工方法，具体说是一种采用由箍半自动加工机的由箍半自动加工工艺。
背景技术
[0002] 由箍是活接
头管件上的一个部件，活接头也称由任，是一种便于管道安装拆卸的
水暖连接管件，由丝接、活接和与二者相匹配的由箍构成。由箍的加工一般是将外呈六
角的中空毛坯件装卡后先进行扩孔，再转到攻丝工序进行内
螺纹攻丝。目前国内的水暖管件加工企业在加工由箍时一般都采用分次装卡、单机单工位操作的工艺方法，不但工效低，劳动强度大，产量难以提高，更因多次装卡而无法保证螺纹及孔的轴线夹角的
质量，成品的合格率相对较低。
发明内容
[0003] 针对
现有技术的不足，本发明提供一种采用由箍半自动加工机的由箍半自动加工工艺，除手工卡压
工件外均采用机电自动控制完成，可对由箍毛坯工件同时进行扩孔、攻丝联动作业，旨在保证由箍加工质量，减少因多次装卡而造成的工时消耗，提高产量，降低劳动强度，节约人
力资源。
[0004] 为实现本发明所述目的，本发明采用如下技术方案予以实现:
[0005] 所述由箍半自动加工机包括机床、扩孔动力头、攻丝动力头、固定
支架、旋转转盘、旋转
制动控制系统、电磁传动箱、主传动
轴箱、由电气控制箱及电控
开关组成的电气控制系统、由扩孔
电机和攻丝电机组成的动力系统，扩孔动力头与攻丝动力头并排安装在机床床面的两侧，固定支架安装在机床床面的中央，旋转转盘安装在固定支架上，紧邻旋转转盘安装有旋转制动控制系统，机床下方安装有电磁传动箱、主
传动轴箱、电气控制箱。
[0006] 所述扩孔动力头由液压油缸、扩孔
主轴、行程调节导轴、带轮、油量调节
阀、主轴牵引汽缸、主轴牵引端板组成，扩孔动力头内安装有扩孔主轴和液压油缸，液压油缸上安装有油量调节阀，扩孔主轴滑动设置在液压油缸
活塞中心，行程调节导轴一端穿过滑动支架，另一端固定在主轴牵引端板上，行程调节导轴上设置有
接触支架和触点，扩孔主轴前端安装有扩孔用切削组合刀具，其后端安装有带轮，带轮与扩孔主轴为纵向滑动式的组合连接，主轴牵引汽缸安装在扩孔动力头底部，主轴牵引端板下部与主轴牵引汽缸的汽缸杆连接，其上部分别连接扩孔主轴和行程调节导轴，扩孔动力头共有两台，可对由箍毛坯工件交替进行扩孔作业。
[0007] 所述攻丝动力头由攻丝主轴、攻丝主轴导套、内-
外螺纹导套、
齿轮副组成，攻丝主轴置于攻丝主轴导套内，攻丝主轴上固定有丝锥，攻丝主轴的一端连接有内-外螺纹导套，齿轮副与主传动轴箱的齿轮相
啮合，接受电磁传动箱供给的动力，攻丝动力头有两台，可对工件交替进行
内螺纹攻丝作业。
[0008] 所述旋转转盘由两个单盘组成，两个单盘分别通过固定旋转主轴相背安装在固定支架上，旋转转盘包括卡压胎具、旋转
支撑轴套、
定位销套，每个旋转转盘上沿盘体设置有多个卡压胎具，旋转转盘的一侧安装有与卡压胎具数量相等的旋转支撑轴套，旋转转盘的外圆上设置有与卡压胎具数量相等的定位销套，旋转转盘是固定加工工件并将加工工件循环旋转到加工工位的部件。
[0009] 所述旋转制动控制系统包括旋转汽缸，扭动支架，定位
滑板盘，定位滑板盘汽缸，
锁紧汽缸，由杠杆套件、
连杆和连杆支架组成的连动装置，紧定导柱齿轮，带有
齿条段的紧定导柱。旋转汽缸垂直设置于该系统上方，旋转汽缸连接有扭动支架，定位滑板盘汽缸平行设置在旋转汽缸的下方，定位滑板盘汽缸连接有定位滑板盘，扭动支架与定位滑板盘相连接，锁紧汽缸垂直设置于旋转汽缸下方，锁紧汽缸连接连动装置，连动装置与紧定导柱齿轮相连接，紧定导柱齿轮与紧定导柱上的齿条段相啮合，紧定导柱滑动置于滑动孔中，其头部与旋转转盘上的定位销套相匹配，旋转制动控制系统的作用一是驱动旋转转盘的轴向旋转以转换工位，二是将旋转转盘定位锁紧而避免加工中出现抖动和位移。
[0010] 旋转转盘的旋转工作原理是:旋转汽缸的汽缸杆根据控制指令回收或伸出，与定位滑板盘汽缸动作及定位滑板盘相互配合，通过扭动支架间歇地推动旋转转盘上的旋转支撑轴套而使旋转转盘作轴向间歇旋转。
[0011] 旋转转盘的锁紧工作原理是:锁紧汽缸的汽缸杆按电控
信号的指令回收或伸出，经连动装置带动紧定导柱齿轮轴向转动，并通过紧定导柱齿条段拨动紧定导柱前、后移动，从而实现紧定导柱头部与旋转转盘上的定位销套的吻合与退出，由此完成旋转转盘的间歇锁紧定位。
[0012] 所述电磁传动箱由
箱体、电磁传动箱主轴、
副轴、副轴输出齿轮、带轮、正转齿轮副、反转齿轮副、正转电磁
离合器组、反转电磁离合器组、2个电刷和电刷接点构成，箱体中的电磁传动箱主轴上固定有正、反转电磁离合器组，在箱体之外的电磁传动箱主轴一端安装有带轮，在正、反转电磁离合器组的吸合侧分别滑动安装有电磁传动箱主轴的正、反转齿轮副，2个电刷接点分别固定在箱体上，2个电刷分别与正、反转电磁离合器组的集电环相接触；箱体中的副轴也固定有正、反转齿轮副，并分别与电磁传动箱主轴上的正、反转齿轮副相啮合，在箱体之外的副轴一端固定有副轴输出齿轮，副轴输出齿轮与主传动轴箱中的齿轮副相啮合。电磁传动箱的作用是按控制指令为攻丝主轴28提供正、反转动力，其工作原理是:带轮将攻丝电机动力传递给主轴，电控信号通过2个电刷交替使正、反转电磁离合器组吸合、释放主轴上的正、反转齿轮副而带动副轴正转或反转，通过主传动轴箱带动两个攻丝动力头正转进锥攻丝或反转退锥，从而完成对由箍的攻丝加工。
[0013] 所述主传动轴箱是负责将电磁传动箱的输出动力通过齿轮同时分配给两个攻丝动力头。
[0014] 所述电气控制系统负责手工卡压由箍毛坯件之外的所有工作程序的自动控制，包括电气控制箱内的控制
电路及分布在整机相应
位置的电控开关。
[0015] 所述由箍半自动加工工艺包括以下步骤:
[0016] a.准备:开机后，在旋转制动控制系统的控制下，旋转转盘处于锁定状态，在旋转转盘上使全部卡压胎具卡压好待加工的工件，扩孔电机和攻丝电机同时启动，扩孔动力头和攻丝动力头准备工作；
[0017] b.扩孔刀具快速空进:扩孔主轴在液压油缸活塞中带着扩孔刀具旋转的同时，还被液压油缸推动向旋转转盘方向移动，与此同时，主轴牵弓I汽缸的汽缸杆伸出，主轴牵弓I端板也带动主轴和行程调节导轴向旋转转盘的方向移动；
[0018] C.扩孔刀具慢速切削:当扩孔刀具接近工件时，行程调节导轴上的接触支架触碰位于液压油缸一侧的油量调节阀的控制点时，使进入液压油缸的油量减少，扩孔主轴前移的速度变慢，开始对工件扩孔切削；
[0019] d.退刀:扩孔切削完成后，主轴牵引汽缸通过电控开关接到控制指令而使汽缸杆退回，扩孔主轴带着扩孔刀具连同行程调节导轴在主轴牵引端板的牵引下退回原位；
[0020] e.丝锥空进、攻丝:丝锥的空进、攻丝与扩孔刀具空进、扩孔同步进行，同时完成，攻丝电机通过带轮使电磁传动箱主轴旋转，电控信号通过电刷接点令正转电磁离合器组释放，反转电磁离合器组将反转齿轮副吸合，使副轴输出齿轮正转，并把正转动力通过主传动轴箱最终传递给主轴导套，攻丝主轴与其上的丝锥在主轴导套带动下正转的同时，还在内-外螺纹导套的控制下按一定的螺纹
轴距导程纵向移向旋转转盘，对旋转转盘上卡压的工件进行攻丝；
[0021] f.退锥:到达预定攻丝长度时，电控信号通过电刷接点令正转电磁离合器组吸合，反转电磁离合器组将反转齿轮副释放，副轴输出齿轮反转，并把反转动力通过主传动轴箱传递给主轴导套，攻丝主轴与其上的丝锥在主轴导套的带动下反转的同时，在内、外螺纹导套的控制下，按一定的螺纹轴距导程纵向退回原位；
[0022] 取下旋转转盘上已加工好的工件，卡压好待加工的工件；
[0023] g.旋转转盘解锁:当完成步骤d和步骤f时，行程调节导轴上的一个触点接近扩孔动力头尾部的电控开关，锁紧汽缸接到控制指令，使锁紧汽缸杆退回，并通过杠杆套件、连杆和连杆支架使紧定导柱齿轮反转，从而使紧定导柱头部从旋转转盘上的定位销套中退回；
[0024] h.旋转转盘转换工位:完成步骤g后，旋转汽缸接到控制指令，其汽缸杆伸出并带动扭动支架推动旋转支撑轴套沿定位滑板盘的弧形滑动孔滑动，其滑动轨迹与旋转转盘成一同心圆,从而将旋转转盘在轴心的方向转动60度即转换了一个加工工位；
[0025] 1.旋转转盘锁定:完成步骤h后，电控信号又指令锁紧汽缸将汽缸杆伸出，并通过连动装置正向转动紧定导柱齿轮而使紧定导柱前移，紧定导柱头部插入定位销套，将旋转转盘锁紧定位；
[0026] 当旋转转盘被锁定时，一路电控
信号传输给定位滑板盘汽缸使定位滑板盘带动扭动支架后移，扭动支架的开口离开已推动到位的旋转支撑轴套，另一路电控信号又令旋转汽缸动作使汽缸杆退回到止点；此时，又一路电控信号指令定位滑板盘汽缸的汽缸杆推动定位滑板盘前移，使扭动支架的开口再次与旋转转盘上的等待推动的旋转支撑轴套相吻合，旋转转盘处于旋转待命状态，至此完成一个工艺流程。
[0027] 本发明由旋转制动控制系统控制旋转转盘的不同状态。
[0028] 丝锥的空进、攻丝与扩孔刀具的空进、扩孔同步进行，同时完成。
[0029] 两个旋转转盘与两套扩孔动力头、攻丝动力头的作业交替进行，即一个旋转转盘在旋转变换工位时，另一个旋转转盘锁定后进行攻丝和扩孔作业，反之亦然。
[0030] 本发明与现有工艺相比具有以下优势:
[0031] 1、工艺设计合理，易于操作；
[0032] 2、可单人双机操作，生产效率高，生产量较现有工艺提高一倍以上；
[0033] 3、由于采用多工位同步加工，提高了产品质量和成品合格率；
[0034] 4、节约生产用工，减轻操作工人的劳动强度。
附图说明
[0035] 图1为本发明所述由箍半自动加工机主视图；
[0036] 图2为本发明所述由箍半自动加工机俯视图；
[0037] 图3为本发明所述旋转转盘示意图；
[0038] 图4为本发明所述扩孔动力头后视图；
[0039] 图5为本发明所述主轴牵引端板示意图；
[0040] 图6为本发明所述电磁传动箱结构示意图；
[0041] 图7为本发明所述攻丝动力头结构示意图；
[0042] 图8为本发明所述旋转转盘锁定示意图；
[0043] 图9为本发明所述旋转转盘旋转示意图；
[0045] 图中:机床1、扩孔动力头2、攻丝动力头3、固定支架4、旋转转盘5、电磁传动箱6、主传动轴箱7、电气控制箱8、旋转制动控制系统9、卡压胎具10、工件11、扩孔主轴12、液压油缸13、主轴牵引汽缸14、主轴牵引端板15、行程调节导轴16、油量调节阀17、扩孔电机18、攻丝电机19、带轮20、电磁传动箱主轴21、电刷接点22、正转电磁离合器组23、反转电磁离合器组24、反转齿轮副25、副轴输出齿轮26、攻丝主轴导套27、攻丝主轴28、内-外螺纹导套29、锁紧汽缸30、杠杆套件31、连杆32、连杆支架33、紧定导柱齿轮34、紧定导柱35、定位销套36、旋转汽缸37、扭动支架38、旋转支撑轴套39、定位滑板盘40、定位滑板盘汽缸41
具体实施方式
[0046] 下面对照附图对本发明进行详细描述。
[0047] 如图1、2所示，所述由箍半自动加工机包括机床1、扩孔动力头2、攻丝动力头3、固定支架4、旋转转盘5、旋转制动控制系统9、电磁传动箱6、主传动轴箱7、由电气控制箱8及电控开关组成的电气控制系统、由扩孔电机18和攻丝电机19组成的动力系统，扩孔动力头2与攻丝动力头3并排安装在机床I床面的两侧，固定支架4安装在机床I床面的中央，旋转转盘5安装在固定支架4上，紧邻旋转转盘5安装有旋转制动控制系统9，机床I下方安装有电磁传动箱6、主传动轴箱7、电气控制箱8。
[0048] 本发明开机后，在旋转制动控制系统9的控制下，旋转转盘5处于锁定状态，在旋转转盘5上使全部卡压胎具10卡压好待加工的工件11，扩孔电机18和攻丝电机19同时启动，扩孔动力头2和攻丝动力头3准备工作。
[0049] 如图4、5所示，所述扩孔动力头2由液压油缸13、扩孔主轴12、行程调节导轴16、带轮、油量调节阀17、主轴牵引汽缸14、主轴牵引端板15组成，扩孔动力头2内安装有扩孔主轴12和液压油缸13，液压油缸13上安装有油量调节阀17，扩孔主轴12滑动设置在液压油缸13活塞中心，行程调节导轴16—端穿过滑动支架，另一端固定在主轴牵引端板15上，行程调节导轴16上设置有接触支架和触点，扩孔主轴12前端固定有扩孔用切削组合刀具，其后端安装有带轮，带轮与扩孔主轴12为纵向滑动式的组合连接，主轴牵引汽缸14安装在扩孔动力头2底部，主轴牵引端板15下部与主轴牵引汽缸14的汽缸杆连接，其上部分别连接扩孔主轴12和行程调节导轴16。
[0050] 所述液压油缸13是通过调节油量调节阀17的控制点来控制液压油缸13汽缸杆的移动速度，以保证扩孔主轴12在空进时快速移动，减少空耗，又可以在到达加工工位后慢速切削扩孔，减轻刀具磨损。
[0051] 所述油量调节阀17，是通过行程调节导轴16上的接触支架定时对其控制点进行调节，用以控制液压油缸13内的油的流量而使液压油缸杆伸出速度产生变化，同时它又是注油装置。
[0052] 所述主轴牵引汽缸14是为主轴牵引端板15提供纵向动力。
[0053] 所述主轴牵引端板15是传递主轴牵引汽缸14的动力而带动扩孔主轴12和行程调节导轴16纵向移动。
[0054] 所述扩孔主轴12既可以在液压油缸13活塞中通过带轮而自由旋转，又可以在液压油缸13的压力和主轴牵引端板15的
牵引力的双重作用下纵向的前后移动。
[0055] 如图2、4、5所示，扩孔刀具快速空进的实现:扩孔主轴12在液压油缸13活塞中带着扩孔刀具旋转的同时，还被液压油缸13推动向旋转转盘5方向移动，与此同时，主轴牵引汽缸14的汽缸杆伸出，主轴牵引端板15也带动主轴12和行程调节导轴16向旋转转盘5的方向移动；
[0056] 扩孔刀具慢速切削的实现:当扩孔刀具接近工件11时，行程调节导轴16上的接触支架触碰位于液压油缸13 —侧的油量调节阀17的控制点时，使进入液压油缸13的油量减少，扩孔主轴12前移的速度变慢，开始对工件11扩孔切削，由于旋转转盘5被锁定，扩孔切削时旋转转盘5不会出现移位或抖动，保证了加工质量；
[0057] 扩孔切削完成后，主轴牵引汽缸14通过电控开关接到控制指令而使汽缸杆退回，扩孔主轴12带着扩孔刀具连同行程调节导轴16在主轴牵引端板15的牵引下退回原位。
[0058] 如图1、6、7所示，所述攻丝动力头3由攻丝主轴28、攻丝主轴导套27、内-外螺纹导套29、齿轮副组成，攻丝主轴28置于攻丝主轴导套27内，攻丝主轴上固定有丝锥，攻丝主轴28的一端连接有内-外螺纹导套29，齿轮副与主传动轴箱7的齿轮相啮合，接受电磁传动箱6供给的动力。
[0059] 所述攻丝主轴28除了进行轴向旋转外，还受内、外螺纹导套29的控制而按一定的螺纹轴距导程纵向前后移动，使之在转动时的移动轨迹与螺纹轴距的轨迹相符。
[0060] 所述攻丝主轴导套27是攻丝主轴28的托负零件，其作用是将传导过来的旋转动力传递给攻丝主轴28，同时也控制着攻丝主轴28在其导向键的约束下只能纵向前后移动。
[0061] 所述内-外螺纹导套29是与加工管件螺纹的轴距相匹配的专用螺纹导套，以保证加工后的螺纹与设计的管件螺纹的
螺距相符。
[0062] 所述电磁传动箱6由箱体、电磁传动箱主轴21、副轴、副轴输出齿轮26、带轮20、正转齿轮副、反转齿轮副25、正转电磁离合器组23、反转电磁离合器组24、2个电刷和电刷接点22构成，箱体中的电磁传动箱主轴21上固定有正、反转电磁离合器组23、24，在箱体之外的电磁传动箱主轴21 —端安装有带轮20，在正、反转电磁离合器组23、24的吸合侧分别滑动安装有电磁传动箱主轴21的正、反转齿轮副，2个电刷接点22分别固定在箱体上，2个电刷分别与正、反转电磁离合器组23、24的集电环相接触；箱体中的副轴也固定有正、反转齿轮副，并分别与电磁传动箱主轴21上的正、反转齿轮副相啮合，在箱体之外的副轴一端固定有副轴输出齿轮26，副轴输出齿轮26与主传动轴箱7中的齿轮副相啮合。
[0063] 丝锥的空进、攻丝的实现:丝锥的空进、攻丝与扩孔刀具空进、扩孔同步进行，同时完成。攻丝电机19通过带轮20使电磁传动箱主轴21旋转，电控信号通过电刷接点22令正转电磁离合器23释放,反转电磁离合器24将反转齿轮副25吸合,使副轴输出齿轮26正转，并把正转动力通过主传动轴箱7最终传递给主轴导套27，攻丝主轴28与其上的丝锥在主轴导套27带动下正转的同时，还在内-外螺纹导套29的控制下按一定的螺纹轴距导程纵向移向旋转转盘5，对旋转转盘5上卡压的工件11进行攻丝，由于旋转转盘5被锁定，攻丝时旋转转盘5同样不会出现移位或抖动，保证了工件11螺纹的同心度；
[0064] 到达预定攻丝长度时，电控信号通过电刷接点22令正转电磁离合器23吸合，反转电磁离合器24将反转齿轮副25释放,副轴输出齿轮26反转，并把反转动力通过主传动轴箱7传递给主轴导套27，攻丝主轴28与其上的丝锥在主轴导套27的带动下反转的同时，在内、外螺纹导套29的控制下，按一定的螺纹轴距导程纵向退回原位。
[0065] 操作人员取下旋转转盘5上已加工好的工件，卡压好待加工的工件后，旋转转盘5在旋转制动控制系统9的控制下，相继完成解锁——转换工位——锁定动作。
[0066] 如图3、9所示，所述旋转转盘5由两个单盘组成，两个单盘分别通过固定旋转主轴相背安装在固定支架4上，旋转转盘5包括卡压胎具10、旋转支撑轴套39、定位销套36，每个旋转转盘5上沿盘体设置有多个卡压胎具10，旋转转盘5的一侧安装有与卡压胎具10数量相等的旋转支撑轴套39，旋转转盘5的外圆上设置有与卡压胎具10数量相等的定位销套36。
[0067] 所述卡压胎具10是为将工件11固定在旋转转盘5上，通过紧定螺杆的拧紧、松开来卡紧或取下工件11。
[0068] 所述旋转支撑轴套39，其作用是在旋转汽缸37的动力驱动下推动旋转转盘5在轴向位置上进行旋转，旋转支撑轴套39分6等份安装，每推动一次旋转转盘5便旋转60度。
[0069] 如图3、8所示，所述定位销套36，其作用是在锁紧汽缸30的动力驱动下，通过紧定导柱35与定位销套36的吻合而保持旋转转盘5在固定支架4上轴向停止位置的稳固，以克服旋转转盘5从旋转状态变为停止状态时产生的移动或抖动，是保证由箍加工质量的关键。
[0070] 如图3、8、9所示，所述旋转制动控制系统9包括旋转汽缸37，扭动支架38，定位滑板盘40，定位滑板盘汽缸41，锁紧汽缸30，由杠杆套件31、连杆32和连杆支架33组成的连动装置，紧定导柱齿轮34，带有齿条段的紧定导柱35。旋转汽缸37垂直设置于该系统上方，旋转汽缸37连接有扭动支架38，定位滑板盘汽缸41平行设置在旋转汽缸37的下方，定位滑板盘汽缸41连接有定位滑板盘40，扭动支架38与定位滑板盘40相连接，锁紧汽缸30垂直设置于旋转汽缸37下方，锁紧汽缸30连接连动装置，连动装置与紧定导柱齿轮34相连接，紧定导柱齿轮34与紧定导柱35上的齿条段相啮合，紧定导柱35滑动置于滑动孔中，其头部与旋转转盘5上的定位销套36相匹配。[0071 ] 所述定位滑板盘40上设计有弧形滑动孔，所述扭动支架38上有滑动销和开口，其滑动销滑动置于定位滑板盘40上的弧形滑动孔中，其开口与旋转转盘5上的旋转支撑轴套39相匹配。
[0072] 旋转转盘5解锁的实现:当扩孔和攻丝工序完成时，行程调节导轴16上的一个触点接近扩孔动力头2尾部的电控开关，锁紧汽缸30接到控制指令，使锁紧汽缸杆退回，并通过杠杆套件31、连杆32和连杆支架33使紧定导柱齿轮34反转，从而使紧定导柱35头部从旋转转盘5上的定位销套36中退回；
[0073] 旋转转盘5转换工位的实现:旋转汽缸37随后接到控制指令，其汽缸杆伸出并带动扭动支架38推动旋转支撑轴套39沿定位滑板盘40的弧形滑动孔滑动，其滑动轨迹与旋转转盘5成一同心圆,从而将旋转转盘5在轴心的方向转动60度即转换了一个加工工位；
[0074] 旋转转盘5锁定的实现:此时，电控信号又指令锁紧汽缸30将汽缸杆伸出，并通过连动装置正向转动紧定导柱齿轮34而使紧定导柱35前移，紧定导柱35头部插入定位销套36，将旋转转盘5锁紧定位；
[0075] 当旋转转盘5被锁定时，一路电控信号传输给定位滑板盘汽缸41使定位滑板盘40带动扭动支架38后移，扭动支架38的开口离开已推动到位的旋转支撑轴套39，另一路电控信号又令旋转汽缸37动作使汽缸杆退回到止点；此时，又一路电控信号指令定位滑板盘汽缸41的汽缸杆推动定位滑板盘40前移，使扭动支架38的开口再次与旋转转盘5上的等待推动的旋转支撑轴套36相吻合，旋转转盘5处于旋转待命状态。
[0076] 至此完成了一个工艺流程如图10所示，此后便一直循环工作下去，直至停机。
[0077] 在扩孔、攻丝作业时，两个旋转转盘5和两套扩孔动力头2、攻丝动力头3同时循环上述工作程序，因为是双盘作业，故将两个旋转转盘5与两套扩孔动力头2、攻丝动力头3的作业设计成交替进行方式，即一个旋转转盘5在旋转变换工位时，另一个旋转转盘5锁定后进行攻丝和扩孔作业，反之亦然，这样既可节约电耗，也便于取下和卡压工件的操作。
