[发明专利]一种立式数控环件冷轧机床

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床，尤其涉及一种用于金属环件冷轧成形加工的专用设备。

背景技术

金属环件是使用广泛的一种零件。典型的工件如：滚动轴承的内外环、球笼保持器、隔套等，所用材料包括黑色金属和有色金属。

目前金属环件最普遍的加工方式为采用金属切削机床进行切削加工，这种方法需要多种设备配合，多道工序作业以完成零件加工，工艺路线长，并且产生大量切削。近年来，少、无切削的金属环件冷轧技术逐步发展起来，与传统的切削机床加工工艺相比较，其下料直径较小，因而大幅提高了原材料的利用率(根据尺寸不同可提高10％-30％)，同时工件经冷辗压后金属流线保留完整，材料晶粒得以细化，在随后的热处理再结晶时能够获得细而均匀的组织，提高了材料的疲劳强度。冷轧技术在环形零件加工中日益被重视。

目前使用的冷轧机，主要是小型、和中小型冷轧机，均采用卧式结构，受卧式结构的影响，其加工范围受到限制，日渐不能满足生产需要。没有前辗轮座拆卸机构，前辗轮座拆卸烦琐，辗压轮前轴承与主轴之间多采用过盈配合，拆卸困难，容易破坏主轴精度，更换模具困难；没有托辊或采用固定式托辊，固定式托辊安装在底座上，在冷轧开始时，其并不与工件接触，只是工件涨大到一定程度才开始接触，因而工件圆度不稳定，调整工件锥度比较困难；测量头多为在与工件接触部位镶嵌硬质合金杆形，工作时与工件为滑动摩擦，与工件只有一个接触点，不利于稳定工件，容易对工件外表面造成划痕；以前的支撑轮为整体式或剖分悬臂式，整体式支撑轮限制工件的最大加工直径，加工、调整困难，剖分悬臂式刚性较弱，变形量大，影响加工工件精度，不利于模具使用寿命。原进给方式多采用电液比例阀控制液压油缸直推或凸轮、连杆进给方式。进给速度采用开环控制，液压系统运动精度差，易受液压油温升影响机床加工精度，凸轮和连杆机构结构复杂，制造、维护困难。

总体上来说，目前使用的冷轧机加工出来的工件椭圆度及尺寸散差较大，加工范围较小。

发明内容

本发明目的是克服现有技术所存在的种种不足，提供一种简化结构组成，提高系统稳定性，使加工零件精度提高，加工尺寸范围增大的立式数控环件冷轧机床，

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

所述的一种立式数控环件冷轧机为立式结构。由上顶板、下底板和4根导向拉杆组成对称框架立式机架结构；上顶板上装置有辗压轮结构，辗压轮结构通过前辗轮座、后辗轮座与上顶板固定连接，安装在主轴上，主轴上置有辗压轮，其传动方式为电机经V带经减速机后通过联轴器带动主轴，对工件提供辗压旋转主动力。

所述的一种立式数控环件冷轧机，前辗轮座和上顶板由T型螺钉连接。上顶板上开有T型槽，前辗轮座可通过T型螺钉在上顶板的T型槽中滑动，方便前辗轮座的拆卸，缩短更换模具时间和减轻劳动强度。

所述的一种立式数控环件冷轧机，托辊油缸的活塞杆与曲臂铰接，活塞杆的运动可带动曲臂围绕转轴转动。

所述的一种立式数控环件冷轧机，测杆头工作时与工件为滚动接触，安装光栅传感器B。

所述的一种立式数控环件冷轧机，支撑轮采用剖分式背辊结构；主滑块安装在4根导向拉杆上，下底板固定在床身上，主进给油缸固定在下底板上，活塞杆与主滑块连接，滚动斜面通过滚珠丝杠副的转动控制其具体位置，由滚动斜面的位移对活塞杆的位置进行控制，主滑块上安装光栅传感器A，对主滑块的位置进行直接测量。

所述的一种立式数控环件冷轧机，支撑轮采用剖分式背辊结构，支撑轮与2根背辊相切，2根背辊中心竖直共线，支撑轮中心与2根背辊中心组成等腰三角形。在不降低强度的前提下，增大了工作区空间，扩大了工件加工尺寸范围。

所述的一种立式数控环件冷轧机，主滑块通过带预紧的滚动装置安装在4根导向拉杆上，4根导向拉杆相互平行，主滑块只能做上下运动。

所述的一种立式数控环件冷轧机，主滑块上安装有光栅传感器A，消除了从伺服电机到滚珠丝杠副与主滑块连接之间的机械间隙和机械结构变形量。与测量头上的光栅传感器B构成闭环控制系统。

本发明具有以下有益效果：

1.结构新颖。为国内首次采用立式结构机架和伺服液压复合进给方式的数控环件冷轧机。

2.工件加工尺寸段大，范围广。加工的工件最大直径可达Φ400mm，最大宽度可达90mm，可向下延伸。