管理现场安装插头加工设备及工艺操作
l 概述
在小口径(50mm<ø<300mm)玻璃钢管道的承插胶接式安装过程中,经常需要对插头在现场进行一些临时的、必要的处理,针对施工现场设施简陋,加工条件不具备,尤其是在野外工作时,经常没有动力电等情况,设计一种轻便灵活,便于携带,操作上可机动、手动两用的加工设备,是非常有实用价值的。
2 设备结构
考虑到插头的形状一般有两种:圆柱面和圆锥面,我们将切削头部分设计成两种来适应不同的需要,下面分别介绍。
2.1 圆柱面插头加工机头
主要结构如图1所示,该图为手动工作时情况,若用电力驱动时,将该部分连接到动力装置(图中未画出)上即可使用。
工作原理:切削时将FRP管道固定不动,刀具随回转臂旋转,同时向前进给,进行螺旋切削,加工端头形状,刀具进给量由中心轴的螺距决定。
这里有几个重要的问题需要解决:
l)机器的定心固定
由于工作时,设备是从管道的一端插入固定的,因此对定心轴套要求就比较高。要求其定心固定准确,可靠,且安装拆卸灵活,这里我们采用双层三点支撑衬套橡胶圈固定的定心方式,如图2。
进行张紧时,锥套与定心套相对不动,转动中心轴,两个锥套相对运动,将顶针顶起,顶针推动村套使橡胶圈扩张,使其紧紧锁在FRP管内壁,完成定心固定。之后,刀架和回转臂绕进给套筒旋转.并向前进给以达到切削之目的。松开时,反向旋转中心轴,锥套相背面动,放松顶针,橡胶圈随之回收,离开FRP管道内壁,这样即可将机器从管道中抽出。
2)刀具选择及安装
考虑到玻璃钢的特性及现场工作情况,选用硬质合金刀块;做成圆形(图3所示)这样即可保证加工出制品的表面质量,也可以延长刀块的使用寿命,在实际应用中效果也比较理想。刀架的安装要针对不同规格玻璃钢管道预先确定好,然后对刀架进行微调可获得要求的尺寸。
3)切削螺距及切削力
采用螺距m=3螺旋丝杠作为切削进给机构,由于采用双刀头对称布置,切削时呈现双螺旋轨迹。经测算,当切削深度 t= 2mm时,刀口处的切削力为10kg左右。不同口径的FRP管,其外力数值见表1。
表1 切削图力一定时外力数值表
| ø(mm) | 50 | 100 | 200 | 250 | 300 |
| F(kg) | 1 | 2 | 4 | 5 | 6 |
2.2 圆锥面插头加工机头
当要求承插口连接为圆锥面时,对插头加工就不能用前面的圆柱面加工机头了,下面简单介绍一下圆锥面加工机头,它与圆柱面机头互换便捷。其结构形式如图4。
切削加工时,转动手柄,进给套筒不动,其上的中心齿轮通过传动系统驱动刀具上的丝杠旋转,丝杠同时驱动刀具沿导向套运动,实现切削送给。导向套圆锥面与承插口圆锥面锥度一致,加工完成后,承插锥度头自然成就。
其它结构与柱面加工机头相同,这里不再多述。
3 管插头加工质量简析
前文介绍过,进给丝杠螺距m=3mm,采用双刀对称布置,刀块为圆形,直径为ø=80mm。
刀具进行切削工作如图5所示,从图中可见,刀块所转过的两条螺旋线相距1.5mm,相交点即为切削剩下的高点,其值为:
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对FRP管加工表面,这个数值足以满足需要。








































