一种管体加工用的高精度加工机构和加工工艺

摘要

本发明公开了一种管体加工用的高精度加工机构和加工工艺，包括一机台，机台上设置有扩张凹陷方管的扩张机构，扩张机构包括安装基板、扩张轴、气缸和模芯，安装基板上安装所述气缸，气缸的活塞杆连接所述扩张轴，所述气缸推动所述扩张轴水平运动，所述扩张轴的一端连接所述模芯,扩张轴带动模芯水平运动以扩张凹陷的方管，采用本发明可解决现有技术中升降桌用的方管加工精度难以控制，方管的上下边容易受应力作用向内凹陷，影响方管的加工精度的技术问题。

权利要求

1.一种管体加工用的高精度加工机构，其特征在于，包括一机台，所述机台上设置有扩张凹陷方管的扩张机构，所述扩张机构包括安装基板、扩张轴、气缸和模芯，所述安装基板上安装所述气缸，气缸的活塞杆连接所述扩张轴，所述气缸推动所述扩张轴水平运动，所述扩张轴的一端连接所述模芯,扩张轴带动模芯水平运动以扩张凹陷的方管；

所述模芯包括前端部、后端部和斜向设置的过渡面，所述过渡面与所述后端部相邻，所述后端部的面积小于所述前端部的面积，所述后端部上固连有模芯固定部，所述模芯的中部还设置有贯穿模芯进行消音的模芯孔，所述扩张轴包括一和所述模芯固定部配合的凹槽，模芯固定部嵌入凹槽内进行固定，所述凹槽的底部设置有限制模芯固定部位置的限位杆，所述扩张轴的外径尺寸小于方管口径尺寸，所述模芯的前端部外径尺寸与方管口径尺寸相等，模芯的后端部外径尺寸小于方管口径尺寸。

2.根据权利要求1所述的管体加工用的高精度加工机构，其特征在于，所述模芯固定部的截面设置为壳形截面，模芯固定部从所述后端部的上部延伸至后端部的下部，所述壳形截面包括位于顶端的外弦边和一底边，外弦边的长度长于底边的长度，所述模芯和模芯固定部连接于模芯固定部的底边端。

3.根据权利要求1所述的管体加工用的高精度加工机构，其特征在于，所述模芯固定部的截面设置为等边梯形截面，等边梯形截面包括长边和短边，所述模芯和模芯固定部连接于模芯固定部的短边端。

4.根据权利要求1所述的管体加工用的高精度加工机构，其特征在于，所述机台中部还设置有扩张基板，所述扩张轴贯穿所述扩张基板，所述扩张基板的一端连接有限位板，所述限位板中部设置有供扩张轴通过的通孔。

5.根据权利要求4所述的管体加工用的高精度加工机构，其特征在于，所述限位板的一端表面设置有防刮层，防刮层设置于所述通孔的四周，所述防刮层为粘附性橡胶沥青涂层。

6.根据权利要求1所述的管体加工用的高精度加工机构，其特征在于，所述机台上还设置有两平行设置的导杆，所述导杆上滑动连接有滑块，所述滑块与所述扩张轴连接，所述机台上还设置有控制扩张轴水平运动方向的控制杆，所述控制杆和所述气缸电连接。

7.根据权利要求1所述的管体加工用的高精度加工机构，其特征在于，所述机台上还设置有降温机构，所述降温机构包括水管和连接于水管末端的喷头。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的管体加工用的高精度加工机构的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A00：将模芯从扩张轴上拆卸下来，将方管放置于机台上，拨动控制杆启动气缸，气缸带动扩张轴前进并插入到方管中；

步骤B00:扩张轴贯穿方管后关闭气缸动作，将模芯固定部从上往下嵌入扩张轴的凹槽内进行固定；

步骤C00:反向拨动控制杆，气缸反向运动，带动扩张轴后退并从方管中退出，模芯在行进过程中与方管接触并扩张凹陷的方管。

9.根据权利要求8所述的管体加工用的高精度加工机构的加工工艺，其特征在于，在步骤C00中，方管被扩张后，启动降温机构，向方管表面喷洒清水降温。

说明书

一种管体加工用的高精度加工机构和加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及家具管材加工领域，尤其涉及的是一种管体加工用的高精度加工机构和加工工艺。

背景技术

[0002] 现代办公方式使人们坐着办公的时间越来越长，大家逐渐意识到久坐非常不利于身体健康，久坐给腰椎带来了很大的负荷，容易患上腰椎、颈椎病，而且并不利于工作效率的提高，人们开始尝试坐站交替式办公，也就是坐着办公一会儿后转换成站着办公，由于坐着办公和站着办公时需要桌面高度有所调整，渐渐地市场上升降桌也就出现了，使用升降桌站式办公成为一种流行的健康办公方式。

[0003] 升降桌带有升降管脚，管脚一般设置为方形管体，方形管体通过电机、液压或人手进行伸缩调节，因此，相对于一般的方管，用于升降桌的方管需要更高的加工精度，避免过大的加工误差造成方管伸缩调节发生干涉。生产升降桌时，方管的加工精度难以控制，方管的上下边容易受应力作用向内凹陷，影响了方管的加工精度，因此现亟需一种可以提供高精度方管的装置。

[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种管体加工用的高精度加工机构和加工工艺,以解决现有技术中升降桌用的方管加工精度难以控制，方管的上下边容易受应力作用向内凹陷，影响方管的加工精度的技术问题。

[0006] 本发明的技术方案如下：

[0007] 一种管体加工用的高精度加工机构，其中，包括一机台，所述机台上设置有扩张凹陷方管的扩张机构，所述扩张机构包括安装基板、扩张轴、气缸和模芯，所述安装基板上安装所述气缸，气缸的活塞杆连接所述扩张轴，所述气缸推动所述扩张轴水平运动，所述扩张轴的一端连接所述模芯, 扩张轴带动模芯水平运动以扩张凹陷的方管。

[0008] 所述的管体加工用的高精度加工机构，其中，所述模芯包括前端部、后端部和斜向设置的过渡面，所述过渡面与所述后端部相邻，所述后端部的面积小于所述前端部的面积，所述后端部上固连有模芯固定部，所述模芯的中部还设置有贯穿模芯进行消音的模芯孔，所述扩张轴包括一和所述模芯固定部配合的凹槽，模芯固定部嵌入凹槽内进行固定，所述凹槽的底部设置有限制模芯固定部位置的限位杆，所述扩张轴的外径尺寸小于方管口径尺寸，所述模芯的前端部外径尺寸与方管口径尺寸相等，模芯的后端部外径尺寸小于方管口径尺寸。

[0009] 所述的管体加工用的高精度加工机构，其中，所述模芯固定部的截面设置为壳形截面，模芯固定部从所述后端部的上部延伸至后端部的下部，所述壳形截面包括位于顶端的外弦边和一底边，外弦边的长度长于底边的长度，所述模芯和模芯固定部连接于模芯固定部的底边端。

[0010] 所述的管体加工用的高精度加工机构，其中，所述模芯固定部的截面设置为等边梯形截面，等边梯形截面包括长边和短边，所述模芯和模芯固定部连接于模芯固定部的短边端。

[0011] 所述的管体加工用的高精度加工机构，其中，所述机台中部还设置有扩张基板，所述扩张轴贯穿所述扩张基板，所述扩张基板的一端连接有限位板，所述限位板中部设置有供扩张轴通过的通孔。

[0012] 所述的管体加工用的高精度加工机构，其中，所述限位板的一端表面设置有防刮层，防刮层设置于所述通孔的四周，所述防刮层为粘附性橡胶沥青涂层。

[0013] 所述的管体加工用的高精度加工机构，其中，所述机台上还设置有两平行设置的导杆，所述导杆上滑动连接有滑块，所述滑块与所述扩张轴连接，所述机台上还设置有控制扩张轴水平运动方向的控制杆，所述控制杆和所述气缸电连接。

[0014] 所述的管体加工用的高精度加工机构，其中，所述机台上还设置有降温机构，所述降温机构包括水管和连接于水管末端的喷头。

[0015] 所述的管体加工用的高精度加工机构的加工工艺，其中，包括以下步骤：

[0016] 步骤A00：将模芯从扩张轴上拆卸下来，将方管放置于机台上，拨动控制杆启动气缸，气缸带动扩张轴前进并插入到方管中；

[0017] 步骤B00: 扩张轴贯穿方管后关闭气缸动作，将模芯固定部从上往下嵌入扩张轴的凹槽内进行固定；

[0018] 步骤C00:反向拨动控制杆，气缸反向运动，带动扩张轴后退并从方管中退出，模芯在行进过程中与方管接触并扩张凹陷的方管。

[0019] 所述的管体加工用的高精度加工机构的加工工艺，其中，在步骤C00中，方管被扩张后，启动降温机构，向方管表面喷洒清水降温。

[0020] 本发明的有益效果：本发明通过提供一种管体加工用的高精度加工机构和加工工艺，设置了带有过渡面的模芯对凹陷的方管进行渐进的扩张，消除了方管因受应力造成的凹陷现象，本发明结构设置巧妙，加工成本低廉，高效地解决了现有技术中升降桌用的方管加工精度难以控制，方管的上下边容易受应力作用向内凹陷，影响方管的加工精度的技术问题。

附图说明

[0021] 图1是本发明的整体结构示意图。

[0022] 图2是本发明的整体结构示意图。

[0023] 图3是本发明中模芯的结构示意图。

[0024] 图4是本发明中模芯的侧视图。

[0025] 图5是是本发明中模芯的主视图。

[0026] 图6是本发明中模芯固定部的俯视图。

[0027] 图7是本发明中模芯的剖视图。

[0028] 图8是不存在凹陷现象的方管的主视图。

[0029] 图9是存在凹陷现象的方管的主视图。

[0030] 图10是本发明中扩张轴的结构示意图。

[0031] 图11是本发明中扩张轴的主视图。

[0032] 图12是本发明中模芯和扩张轴连接后的俯视图。

[0033] 图13是本发明中模芯和扩张轴连接后的剖视图。

[0034] 图14是本发明中限位板的结构示意图。

[0035] 图15是本发明中另一实施方式的限位板的结构示意图。

[0036] 图16是本发明中降温机构的结构示意图。

具体实施方式

[0037] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

[0038] 参阅图8和图9，图8所示为高精度的方管的主视图，图9为发生凹陷的方管的主视图，本发明提供一种管体加工用的高精度加工机构对发生凹陷的方管进行加工，使其恢复为如图8所示的高精度的方管，参阅图1和图2，其中，包括一机台1，所述机台1上设置有扩张凹陷方管的扩张机构2，扩张机构2包括安装基板21、扩张轴20、气缸25和模芯22，安装基板21上安装所述气缸25，气缸25的活塞杆连接所述扩张轴20，所述气缸25推动所述扩张轴20水平运动，扩张轴20的外径尺寸小于方管口径尺寸。扩张轴20的一端连接所述模芯22, 扩张轴20带动模芯22水平运动以扩张凹陷的方管。升降桌对于其方管生产的精度要求一般较高，方管细微的凹陷现象足以因方管间干涉导致升降桌升降不畅，通过气缸25推动所述扩张轴20水平运动，扩张轴20带动模芯22插入到方管中水平运动以扩张凹陷的方管，保证了方管的形状精度。

[0039] 若模芯22设置为与方管口径大小相同的立方体，由于此时方管呈凹陷状（如图9所示），模芯22是难以进入到方管中的，容易被凹陷的方管口卡住，参阅图3和图4，在本发明中，模芯22包括前端部A、后端部a和斜向设置的过渡面222，过渡面222与所述后端部a相邻，模芯22的前端部A外径尺寸与方管口径尺寸相等，模芯的后端部a外径尺寸小于方管口径尺寸，后端部a的面积小于所述前端部A的面积，这样，扩张轴20带动模芯22插入到方管中水平运动时，方管的内壁首先和过渡面222相接触，方管凹陷部分沿着过渡面222不断被向外扩张，直至接触到模芯22的上下端面，斜向设置的过渡面形成一个面积较小的后端部a，使模芯22可顺利插入到方管中，而且，通过这种设置过渡面的渐进式扩张的方式，在有效扩张凹陷方管的同时，最大程度地减少对方管管体的损害。

[0040] 若模芯22和扩张轴20通过螺栓连接，则每次扩张轴20穿过方管管体后皆需要用螺栓将模芯22连接于扩张轴20上，再进行扩张动作，扩张动作完成后又要拆卸下模芯，非常费时费力，效率极其低下。参阅图3、图10和图11，因此在本实施例中，后端部a上固连有模芯固定部220，所述扩张轴20包括一和所述模芯固定部220配合的凹槽200，模芯固定部220嵌入凹槽200内进行固定（如图12和图13所示），当需要安装模芯22时，将模芯固定部220从上往下嵌入到凹槽200中，当需要拆卸模芯22时，只需将模芯固定部220由下往上从凹槽200中抽出，这种简洁高效的连接方式十分省时省力。

[0041] 进一步地，为了防止扩张轴20带动模芯22运动时模芯22和扩张轴20分离，模芯固定部220的截面设置为壳形截面（如图6所示），模芯固定部220从模芯22后端部的上部延伸至后端部的下部，壳形截面包括位于顶端的外弦边D和一底边d，外弦边D的长度长于底边d的长度，模芯22和模芯固定部220连接于模芯固定部220的底边端，凹槽200的截面形状和模芯固定部220的截面形状适配，这样，模芯固定部220的壳形截面设置使扩张轴20在拉动模芯22时，模芯固定部220受到凹槽200内壁的作用力而不容易被分离。进一步地，外弦边D的长度与底边d的长度之比e的值对模芯22连接的稳定性起着至关重要的作用，在本实施例中，e的值设置为1.42。若e的值过小，则无法防止扩张轴20带动模芯22运动时模芯22与扩张轴20分离，若e的值过大，则模芯固定部220和模芯22的连接处容易产生拉裂现象，损坏模芯22。经过技术人员的反复试验，e的值设置为1.42最为适宜，采用这一比值既能有效防止模芯22和扩张轴20分离，也避免拉裂现象的产生。

[0042] 作为本发明的另一实施方式，所述模芯固定部220的截面也可设置为等边梯形截面，等边梯形截面包括长边和短边，所述模芯22和模芯固定部220连接于模芯固定部220的短边端，同样地，梯形截面设置的模芯固定部220同样可以防止扩张轴20带动模芯22运动时模芯22和扩张轴20分离。

[0043] 为了防止模芯固定部220受重力作用向下滑脱离凹槽200，凹槽200的底部设置有限制模芯固定部220位置的限位杆201，模芯固定部220抵接限位杆201后便不能继续往下滑动。

[0044] 由于模芯22扩张方管时模芯22存在与方管相对的摩擦，难免产生一些噪音，影响了作业人员工作环境的舒适度，在本发明中，参阅图5，模芯22的中部还设置有贯穿模芯22进行消音的模芯孔221，声波进入模芯孔221内，模芯孔221内空气振动强烈，空气柱与孔壁的摩擦消耗了声能，从而达到吸声降噪的效果。为了使吸音效果更为优异，参阅图7，模芯孔221设置为双层吸音孔，内层的直径小于外层直径，声波在小孔径的内层吸音孔孔壁上不断反射，由于孔径小，反射次数增加使声波能量不断被消耗，达到更优异的吸音降噪效果。

[0045] 进一步地，机台1中部还设置有扩张基板23，所述扩张轴20贯穿所述扩张基板23，参阅图14，所述扩张基板23的一端连接有限位板230，限位板230中部设置有供扩张轴20通过的通孔2301，方管在被模芯22扩张时受模芯22的摩擦被带动一起往右运动，若方管和模芯22相对静止，则不能起到扩张方管的效果，因此需要使方管和模芯22相对运动，限位板230限制了方管随模芯22一同往右运动，方管抵接限位板230后便不再往右移动。

[0046] 由于方管会触碰到限位板230，方管被蹭刮后管身会受损，参阅图15，限位板230的一端表面设置有防刮层2300防止方管受损，防刮层2300设置于所述通孔2301的四周，优选地，所述防刮层2300为粘附性橡胶沥青涂层，橡胶沥青涂层具有良好的弹性，将方管和限位板230的刚性接触转为弹性接触，避免刮蹭到方管管体。

[0047] 优选地，参阅图1和图2，所述机台1上还设置有两平行设置的导杆24，导杆24上滑动连接有滑块（图中未标示），滑块与所述扩张轴20连接，扩张轴20运动时带动滑块在导杆24上滑动，导杆24和滑块组成的滑动连接副为扩张轴20的运动提供了两个支点，使扩张轴
20水平运行时平稳性得到加强，保证了行进的精度。机台1上还设置有控制扩张轴20水平运动方向的控制杆，所述控制杆和气缸25电连接，将控制杆往不同方向拨动，气缸驱动扩张轴
20前进或后退。

[0048] 由于模芯22扩张方管时与管身内壁摩擦，两刚性物体间的摩擦产生噪音的同时也会产生大量的热量，为了降低方管管体的温度，参阅图16，机台1上还设置有降温机构3，所述降温机构3包括水管30和连接于水管30末端的喷头31，水管30喷洒清水对管体表面降温，喷头31使喷洒的清水水柱更为聚集，提高出水水压，改善冷却效果。

[0049] 本发明还提供一种管体加工用的高精度加工机构的加工工艺，其中，包括以下步骤：

[0050] 步骤A00：将模芯22从扩张轴20上拆卸下来，将方管放置于机台1上，拨动控制杆启动气缸25，气缸25带动扩张轴20前进并插入到方管中，由于扩张轴20的外径略小于方管的内径，此时凹陷的方管并未被扩张；

[0051] 步骤B00: 扩张轴20贯穿方管后关闭气缸动作，将模芯固定部220从上往下嵌入扩张轴20的凹槽200内进行固定，相对于螺栓连接的方式，这种凹槽200与模芯固定部220配合的连接方式结构同样牢固，结构设置更为巧妙、简洁，省时省力。

[0052] 步骤C00:反向拨动控制杆，气缸25反向运动，带动扩张轴20后退并从方管中退出，模芯22在行进过程中与方管接触并扩张凹陷的方管。在扩张过程中，方管的内壁首先和过渡面222相接触，方管凹陷部分沿着过渡面222不断被向外扩张，直至接触到模芯22的上下端面，这种巧妙地设置过渡面222进行渐进式扩张的方式，令模芯22顺利进入到凹陷的方管中，可有效扩张凹陷方管的同时，最大程度地减少对方管管体的损害，扩张过程更顺畅。

[0053] 为了降低被扩张后的方管的表面温度，在步骤C00中，方管被扩张后，启动降温机构3，向方管表面喷洒清水降温。

[0054] 本发明通过提供一种管体加工用的高精度加工机构和加工工艺，设置了带有过渡面的模芯对凹陷的方管进行渐进的扩张，消除了方管因受应力造成的凹陷现象，本发明结构设置巧妙，加工成本低廉，高效地解决了现有技术中升降桌用的方管加工精度难以控制，方管的上下边容易受应力作用向内凹陷，影响方管的加工精度的技术问题。

[0055] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。