[发明专利]数控轧辊槽加工机床及其加工方法

说明书

技术领域

本公开涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种数控轧辊槽加工机床及其加工方法。

背景技术

在冶金行业生产螺纹钢时，主要在轧辊孔型中加工横肋，形似月牙，并且在横肋中间留有不同空隙以便雕刻螺纹钢规格、精度等级等标记。

市场上的螺纹钢加工机床，结构多样，采用在床身上安装两个铣头的结构，具有铣槽和刻字的功能，但是由于床身布置的不合理，在一个铣头进给时，另一个铣头也同时进给，这样一来其中一个铣头运行到机床末端时，另一个铣头很容易和头架或尾架部件形成干涉，致使工件加工不完全，需要将工件掉头重新加工，加工效率低，加工精度差。

此外，由于机床结构设计的不合理，将影响机床的使用寿命。

因此，如何针对上述现有技术所存在的缺点进行研发改良，实为相关业界所需努力研发的目标，本公开设计人有鉴于此，乃思及创作的意念，遂以多年的经验加以设计，经多方探讨并试作样品试验，及多次修正改良，乃推出本公开。

公开内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本公开提供了一种结构合理均衡，加工时部件之间不干涉，便于实现全自动化加工的数控轧辊槽加工机床及其加工方法。

(二)技术方案

本公开提供了一种数控轧辊槽加工机床，包括床身、位于床身中部的床鞍部件及分别位于床身两端的头架部件和尾架部件，工件夹持在头架部件和尾架部件之间；所述床身上具有沿床身长轴延伸的供床鞍部件滑动安装的第一滚珠丝杆机构及供尾架部件安装的导轨机构；所述第一滚珠丝杆机构和所述导轨机构并行设置；

所述床鞍部件包括：

床鞍本体，安装在第一滚珠丝杆机构上，其上面安装有一对互相平行且均垂直于第一滚珠丝杆机构的第二滚珠丝杆机构，所述第二滚珠丝杆机构远离工件的一端均装有行程开关；

旋飞铣头部件，安装在其中一根第二滚珠丝杆机构上；

摆动雕铣头部件，安装在另一根第二滚珠丝杆机构上。

在本公开的一些实施例中，所述床身为卧式长方形封闭式箱体结构，其内壁四周布有加强筋。

在本公开的一些实施例中，所述第一滚珠丝杆机构上包括床身上水平布置的床鞍部件导轨；所述导轨机构包括在床身上为尾架部件移动用的且平行设置的三角导轨及平导轨。

在本公开的一些实施例中，所述床身采用侧排屑方式，切屑和冷却液由床身尾座导轨中间腔体排入床身后侧的导流槽，经沉淀后冷却液由尾端流回冷却箱。

在本公开的一些实施例中，所述旋飞铣头部件包括依次连接的伺服电机、联轴器、圆锥齿轮副、中间轴、齿轮副、刀杆主轴及刀具；其中，伺服电机经联轴器、圆锥齿轮副、将动力和转动运动传递到中间轴，经齿轮副、直接驱动刀杆主轴；控制刀杆主轴与工件旋转的插补关系从而实现切削轧辊肋槽。

在本公开的一些实施例中，所述摆动雕铣头部件依次包括伺服电机、联轴器、蜗轮蜗杆副、摆动主轴及铣头体；其中，伺服电机经联轴器，驱动蜗轮蜗杆副，最后通过摆头主轴带动铣头体作摆动运动。

在本公开的一些实施例中，所述铣头体通过丝杆螺母副沿轴向移动、定位，以调节主轴刀尖的摆动回转半径。

在本公开的一些实施例中，所述摆动雕铣头部件中的摆动主轴采用双导程蜗轮蜗杆副。

在本公开的一些实施例中，所述旋飞铣头部件和摆动雕铣头部件互锁。

本公开还提供了一种上述数控轧辊槽加工机床的加工方法，其步骤如下：

(1)工件夹持：先将床鞍和两个铣头退至远离工件位置；保持工件两端基本水平，平稳移动工件至尾架部件和头架部件之间夹紧，锁住尾架部件；

(2)旋飞铣头部件在其第二滚珠丝杆部件的作用下向工件进给，进入加工状态，此时摆动雕铣头部件退至后方，触发行程开关，并自锁；

(3)旋飞铣头加工完毕，停止运动并退至后方，触发行程开关并自锁；摆动雕铣头部件在其第二滚珠丝杆部件的作用下向工件进给，进入加工状态；

(4)加工结束，拆卸工件。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开至少具有以下有益效果其中之一：

(1)旋飞铣头和摆动雕铣头在床鞍上由独立的导轨、驱动单元支撑、驱动；独立控制(无需机械或电气转换)，与机床各功能部件之间无干涉现象，实现轧辊满行程加工；在完成初始对刀后实现横肋槽飞刀铣削和字符、图案雕铣一次性完成；

(2)采用整体四导轨床身结构，突出保证了整机高刚性、高精度及稳定性；具有良好的耐磨性及精度保持性并具有优良的刚度、抗振性和抗断面畸变能力；