[发明专利]一种管材相贯线等离子仿形切割装置及其加工方法

权利要求书

1.一种管材相贯线等离子仿形切割装置，其特征在于：包括底架，所述底架上安装有前端具有仿形曲面的仿形靠模，所述仿形靠模中部穿设有能相对其转动的转轴，所述转轴前端固定连接有盘型固定架，所述底架上安装有位于盘型固定架前方用以装夹管材的夹具机构；所述盘型固定架一端安装有后端顶住仿形靠模的仿形曲面并在其作用下能前后移动的轨迹杆，所述轨迹杆前端连接有用以伸入管材中对其进行切割的等离子切割头；仿形靠模上的仿形曲面加工方式是：首先仿形曲面的设计，根据使用SOLIDWORKS软件画一个直径不变的圆柱体A，然后在其表面画上一个直径小于圆柱体A的圆柱体B，使两个圆柱体相贯产生相贯线，并提取出相贯线；以此重复上面的方法进行操作，将圆柱体B的直径逐渐的缩小，且每次将不同尺寸的相贯线提取出来，在达到理想相贯线的最小直径后；再通过用SOLIDWORKS软件将所提取的所有相贯线放样成一个曲面，由此便得到仿形靠模上的仿形曲面；然后再通过SOLIDWORKS软件将仿形曲面图保存成STEP格式，再将此文件导入Mastercam生成NC 代码传输到数控加工中心进行加工，加工出所需要的仿形靠模。

2.根据权利要求1所述的管材相贯线等离子仿形切割装置，其特征在于：所述底架上安装有位于仿形靠模后侧的轴承座，所述转轴通过轴承与轴承座旋转配合，所述转轴后端通过同步带轮和同步带与电机主轴传动连接。

3.根据权利要求1所述的管材相贯线等离子仿形切割装置，其特征在于：所述轨迹杆后端连接有轨迹球头，轨迹杆上外套有用以向后顶推轨迹杆的弹簧；所述轨迹杆上套装有与其滑动配合的直线轴承，所述盘型固定架一端开设有矩形槽孔，所述直线轴承安装于所述矩形槽孔中。

4.根据权利要求3所述的管材相贯线等离子仿形切割装置，其特征在于：所述矩形槽孔内设置有一对用以配合夹紧直线轴承的固定V块；矩形槽孔两侧开设有贯通盘型固定架两侧边并且长度方向垂直于转轴的直槽，所述固定V块朝外一侧固定连接有穿过直槽后由位于盘型固定架侧边的螺母锁紧的螺杆。

5.根据权利要求1、3或4所述的管材相贯线等离子仿形切割装置，其特征在于：所述等离子切割头上外套有连接套，所述连接套固定于轨迹杆前端，连接套侧面开设有螺纹通孔，螺纹通孔中设置有用以顶紧等离子切割头锁紧螺钉。

6.根据权利要求1所述的管材相贯线等离子仿形切割装置，其特征在于：所述夹具机构包括U形夹具架，所述夹具架底部通过螺栓固定连接于底架上；所述夹具架中间设置有一对用以配合夹紧管材的V形工件装夹架，夹具架两侧穿设有锁紧螺栓，所述工件装夹架连接于锁紧螺栓朝内一端。

7.一种如权利要求4所述管材相贯线等离子仿形切割装置的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将待加工管材装夹在夹具机构上锁紧，轨迹杆后端的等离子切割头伸入到管材中；（2）根据所需切割的待加工管材半径，调整盘型固定架上的固定V块位置，确定好轨迹杆的位置后，将固定V块锁紧；（3）启动电机，通过转轴旋转带动盘型固定架旋转，同时轨迹球头在仿形靠模的仿形曲面上沿着指定的相贯线轨迹行走，且通过轨迹杆带动等离子切割头同时做相同相贯线轨迹运动，由此可完成管材切割加工。