本发明涉及细长管冷加工,具体而言,涉及一种细长管轴向切割设备及切割方法。
背景技术:
1、在当今工业制造领域,在细长管表面进行轴向加工后作为基础材料在航空航天、机械工程、石油天然气、医疗器械等行业中广泛应用。其独特的几何特性——长径比大,以及精度要求高,一般轴向尺寸切割精度要求在±3微米以内,使得在加工过程中面临一系列技术挑战。
2、现有技术中的细长管一般虽为硬质材料构成,例如金属或合金类材料,但由于其长径比较大,导致其长度方向较为柔软,即容易在长度方向上弯曲弹性变形,且径向切割要求精度高,如果切割精度不够会导致无法满足尤其是航空航天、机械工程、医疗器械等领域对其的物理性能要求,例如导致传输信号差、或切痕不规则导致产品良率和使用寿命降低等问题。管类产品最好采用机械的方式进行加工。由于以上原因,现有技术中一般不能采用一端进给一端切割的方式进行加工,因为细长柔软的管很难进行精确的径向进给,如果进给控制不当,会加工时会产生晃动等。此外,由于轴向加工的要求,还需要细长管自转,现有技术中也无法解决细长管精准自转的装置。因此,现有技术中大多数会采用激光的方式切割细长管,因为切割的过程激光切割装置可以移动,不用细长管运动,但激光切割会导致激光切痕不规则,切割精度不够的技术问题。而精确度高的机械加工设备一般较为复杂无法移动,导致其很难采用移动的切割设备对固定的细长管进行加工。
技术实现思路
1、本发明提供了一种细长管轴向切割设备及切割方法,其能够采用固定的切割装置快速且精准的对运动的细长管进行切割加工,生产效率更高,切割精度更准确。
2、本发明可以这样实现:
3、本发明提供了一种细长管轴向切割设备,其包括:
4、切割装置,所述切割装置用于对细长管的表面进行切割加工;
5、支撑装置,所述支撑装置用于在所述切割装置进行切割的情况下支撑细长管;
6、夹持装置,所述夹持装置用于夹持多个细长管远离所述切割装置的一端,并带动所述细长管旋转,所述夹持装置相对于所述切割装置可移动的设置,从而带动细长管沿轴向移动,使得所述切割装置能够依次对细长管的表面进行切割加工;
7、其中,所述支撑装置设置于所述切割装置和所述支撑装置之间;
8、其中,所述夹持装置包括驱动件、传动组以及夹持部,所述驱动件和所述传动组连接,所述夹持部和所述传动组连接,所述夹持部用于夹持细长管,所述传动组用于在所述驱动件的驱动下进行传动。
9、可选地,所述传动组包括旋转杆,所述旋转杆的端部和所述夹持部连接,所述旋转杆用于带动所述夹持部旋转。
10、可选地,所述夹持装置还包括移动底座,所述驱动件安装于所述移动底座,所述驱动件用于在所述移动底座的驱动下相对于所述切割装置移动。
11、可选地,所述移动底座包括移动电机、移动平台、丝杆座以及移动丝杆,所述移动丝杆安装于所述丝杆座,所述移动电机和所述移动丝杆的端部连接,用于驱动所述移动丝杆转动,所述移动平台安装于所述移动丝杆上,所述驱动件安装于所述移动平台,所述移动丝杆用于在所述移动电机的驱动下转动,从而使得和所述移动丝杆连接的所述移动平台进行移动,进而带动所述驱动件移动。
12、可选地,所述传动组还包括传动杆以及同步带,所述传动杆和所述驱动件的驱动端连接,所述同步带同时套设在所述传动杆以及所述旋转杆上,所述旋转杆的端部和所述夹持部连接。
13、可选地,所述夹持部为夹嘴,所述夹嘴设置于所述旋转杆的端部。
14、可选地,所述旋转杆的数量为多个,多个所述旋转杆均设置于所述传动杆的下方,且所述多个旋转杆沿水平方向间隔设置,所述同步带的数量与所述旋转杆的数量一一对应,所述多个同步带的底端分别套设于所述多个旋转杆上,所述多个同步带的顶端均套设于所述传动杆上,所述传动杆用于在所述驱动件的驱动下同时带动所述多个同步带移动,从而同时带动所述多个旋转杆一起进行自转。
15、可选地,所述夹持装置还包括安装座以及支撑板,所述安装座安装于所述移动平台上,所述支撑板安装于所述安装座的中部,所述旋转杆安装于所述安装座。
16、可选地,所述支撑板上设有第一支撑孔和第二支撑孔,所述第一支撑孔和所述第二支撑孔沿竖直方向间隔设置,且所述第一支撑孔位于所述第二支撑孔的上方,所述第二支撑孔的数量和所述旋转杆的数量一一对应,所述传动杆套设于所述第一支撑孔内,所述多个旋转杆分别套设于所述多个第二支撑孔内。
17、可选地,所述支撑装置包括挡板以及多个支撑组,所述多个支撑组沿细长管的轴向间隔设置,所述挡板和所述多个支撑组中最靠近所述夹持装置的所述支撑组的外侧连接,在所述夹持装置移动至所述挡板位置并与所述挡板接触的情况下,所述多个支撑组同时支撑细长管。
18、可选地,所述支撑组包括支撑夹爪、感应器以及驱动气缸,所述驱动气缸和所述支撑夹爪连接,所述感应器和所述驱动气缸连接,所述驱动气缸用于在所述感应器的感应信号下驱动所述支撑夹爪张开或闭合。
19、本发明还提供了一种细长管轴向切割方法,利用细长管轴向切割设备进行切割,所述切割方法包括:
20、将细长管和所述夹持装置的夹嘴对准;
21、所述夹持装置朝向靠近所述切割装置的方向移动,使得细长管到达切割位置;
22、所述支撑装置对细长管进行支撑固定;
23、驱动所述切割装置对细长管的表面进行切割加工。
24、可选地,所述驱动所述切割装置对细长管的表面进行切割加工的步骤包括:
25、所述切割装置的刀片依据预设切割厚度沿径向切割细长管的表面,接着所述夹持装置带动细长管旋转第一预设角度,刀片继续依据预设切割厚度沿径向切割细长管的表面,之后所述夹持装置依据预设移动距离带动细长管沿轴向移动,刀片继续依据预设切割厚度沿径向切割细长管的表面,接着所述夹持装置带动细长管旋转第一预设角度,刀片继续依据预设切割厚度沿径向切割细长管的表面;
26、所述夹持装置依据预设移动距离带动细长管沿轴向移动,且所述夹持装置带动细长管旋转第二预设角度,刀片依据预设切割厚度沿径向切割细长管的表面,接着所述夹持装置带动细长管旋转第一预设角度,刀片继续依据预设切割厚度沿径向切割细长管的表面;并循环所述驱动所述切割装置对细长管的表面进行切割加工的步骤。
27、可选地,所述驱动所述切割装置对细长管的表面进行切割加工的步骤还包括:
28、所述预设切割厚度小于细长管的半径,所述第一预设角度为90°-182°,所述第二预设角度为45°-92°。
29、本发明的细长管轴向切割设备及切割方法的有益效果包括,例如:
30、该细长管轴向切割设备包括切割装置、支撑装置、以及夹持装置,切割装置用于对细长管的一端表面进行切割加工;支撑装置用于在切割装置进行切割的情况下支撑细长管的中部,夹持装置用于夹持多个细长管远离切割装置的一端,并带动细长管旋转,夹持装置相对于切割装置可移动的设置,从而带动细长管沿轴向移动,使得切割装置能够依次对细长管的表面进行切割加工,夹持装置包括驱动件、传动组以及夹持部,驱动件和传动组连接,夹持部和传动组连接,夹持部用于夹持细长管,传动组用于在驱动件的驱动下进行传动;传动组包括旋转杆,旋转杆的端部和夹持部连接,旋转杆用于带动夹持部旋转。在工作时,切割装置切割细长管的一端,支撑装置对细长管的中部进行支撑,夹持装置夹持住细长管的另一端,并带动细长管朝向靠近切割装置的方向移动,带细长管移动至切割装置的切割位置时,支撑装置对细长管进行支撑,从而固定细长管。本发明采用以上夹持装置和支撑装置的设计,避免在切割过程中细长管出现晃动等现象,保证细长管在切割时的切割精度,并且夹持装置能够在切割过程中持续带动细长管移动,并能保持精确的长度方向的进给,从而使得切割装置在轴向上对细长管的表面持续进行切割加工,切割的过程中能够确保细长管的有效固定不晃动不变形,从而完成对细长管的整体切割加工,夹持装置还能够带动细长管沿圆周方向进行精准的自转,通过让细长管自转使得切割装置能够连续切割细长管的整个圆周,而不是沿着单一点或者线性路径切割,从而满足切割产品的加工要求,并提高切割效率,该细长管轴向切割设备能够使得采用固定的切割装置对移动的细长管进行快速且精准的切割加工,生产效率更高,切割精度更准确。
31、该细长管轴向切割方法利用细长管轴向切割设备进行切割,所述切割方法包括:将细长管和所述夹持装置的夹嘴对准;所述夹持装置朝向靠近所述切割装置的方向移动,使得细长管到达切割位置;所述支撑装置对细长管进行支撑固定,驱动所述切割装置对细长管的表面进行切割加工。该细长管轴向切割设备的切割方法能够快速且精准的对细长管进行切割加工,生产效率更高,切割精度更准确。
1.一种细长管轴向切割设备,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述传动组(222)包括旋转杆(2223),所述旋转杆(2223)的端部和所述夹持部(223)连接,所述旋转杆(2223)用于带动所述夹持部(223)旋转。
3.根据权利要求2所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述夹持装置(20)还包括移动底座(21),所述驱动件(221)安装于所述移动底座(21),所述驱动件(221)用于在所述移动底座(21)的驱动下相对于所述切割装置(10)移动。
4.根据权利要求3所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述移动底座(21)包括移动电机(211)、移动平台(212)、丝杆座(213)以及移动丝杆(214),所述移动丝杆(214)安装于所述丝杆座(213),所述移动电机(211)和所述移动丝杆(214)的端部连接,用于驱动所述移动丝杆(214)转动,所述移动平台(212)安装于所述移动丝杆(214)上,所述驱动件(221)安装于所述移动平台(212),所述移动丝杆(214)用于在所述移动电机(211)的驱动下转动,从而使得和所述移动丝杆(214)连接的所述移动平台(212)进行移动,进而带动所述驱动件(221)移动。
5.根据权利要求4所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述传动组(222)还包括传动杆(2221)以及同步带(2222),所述传动杆(2221)和所述驱动件(221)的驱动端连接,所述同步带(2222)同时套设在所述传动杆(2221)以及所述旋转杆(2223)上,所述旋转杆(2223)的端部和所述夹持部(223)连接。
6.根据权利要求5所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述夹持部(223)为夹嘴,所述夹嘴设置于所述旋转杆(2223)的端部。
7.根据权利要求5所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述旋转杆(2223)的数量为多个,多个所述旋转杆(2223)均设置于所述传动杆(2221)的下方,且所述多个旋转杆(2223)沿水平方向间隔设置,所述同步带(2222)的数量与所述旋转杆(2223)的数量一一对应,所述多个同步带(2222)的底端分别套设于所述多个旋转杆(2223)上,所述多个同步带(2222)的顶端均套设于所述传动杆(2221)上,所述传动杆(2221)用于在所述驱动件(221)的驱动下同时带动所述多个同步带(2222)移动,从而同时带动所述多个旋转杆(2223)一起进行自转。
8.根据权利要求7所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述夹持装置(20)还包括安装座(23)以及支撑板(24),所述安装座(23)安装于所述移动平台(212)上,所述支撑板(24)安装于所述安装座(23)的中部,所述旋转杆(2223)安装于所述安装座(23)。
9.根据权利要求8所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述支撑板(24)上设有第一支撑孔(241)和第二支撑孔(242),所述第一支撑孔(241)和所述第二支撑孔(242)沿竖直方向间隔设置,且所述第一支撑孔(241)位于所述第二支撑孔(242)的上方,所述第二支撑孔(242)的数量和所述旋转杆(2223)的数量一一对应,所述传动杆(2221)套设于所述第一支撑孔(241)内,所述多个旋转杆(2223)分别套设于所述多个第二支撑孔(242)内。
10.根据权利要求1所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述支撑装置(30)包括挡板(31)以及多个支撑组(32),所述多个支撑组(32)沿细长管(101)的轴向间隔设置,所述挡板(31)和所述多个支撑组(32)中最靠近所述夹持装置(20)的所述支撑组(32)的外侧连接,在所述夹持装置(20)移动至所述挡板(31)位置并与所述挡板(31)接触的情况下,所述多个支撑组(32)同时支撑细长管(101)。
11.根据权利要求10所述的细长管轴向切割设备,其特征在于,所述支撑组(32)包括支撑夹爪(321)、感应器(322)以及驱动气缸(323),所述驱动气缸(323)和所述支撑夹爪(321)连接,所述感应器(322)和所述驱动气缸(323)连接,所述驱动气缸(323)用于在所述感应器(322)的感应信号下驱动所述支撑夹爪(321)张开或闭合。
12.一种细长管轴向切割方法,其特征在于,利用权利要求1-11任一项所述的细长管轴向切割设备进行切割,所述切割方法包括:
13.根据权利要求12所述的细长管轴向切割方法,其特征在于,所述驱动所述切割装置(10)对细长管(101)的表面进行切割加工的步骤包括:
14.根据权利要求13所述的细长管轴向切割方法,其特征在于,所述驱动所述切割装置(10)对细长管(101)的表面进行切割加工的步骤还包括:
