專利名稱：一種實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金檢驗(yàn)前處理設(shè)備，尤其是一種實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心， 屬于金屬切削機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)申請(qǐng)人了解，金屬試樣在出爐后進(jìn)行成分檢驗(yàn)前，需要進(jìn)行切割、磨削、銑削一系列加工處理，即需要先將試樣切割，然后對(duì)其切割后的中心部分表面進(jìn)行磨削或銑削(根據(jù)鋼種的不同)，達(dá)到光譜分析的要求。原有此類專用設(shè)備功能單一，因此需要切割機(jī)(參見申請(qǐng)?zhí)枮?00820191744的中國(guó)專利文獻(xiàn))、砂輪磨樣機(jī)(參見申請(qǐng)?zhí)枮?0042006M82、 200920189683的中國(guó)專利文獻(xiàn))、快速銑樣機(jī)(參見申請(qǐng)?zhí)枮?0042006M81、201120034440 的中國(guó)專利文獻(xiàn))分別進(jìn)行加工。為了得到精確的結(jié)果，希望在最短時(shí)間內(nèi)完成鋼樣成分?jǐn)?shù)據(jù)的檢測(cè)分析，而現(xiàn)有技術(shù)需要在各設(shè)備之間進(jìn)行試樣轉(zhuǎn)移、裝夾，因此既導(dǎo)致了時(shí)間上的延誤，又操作繁瑣，尤其是設(shè)備轉(zhuǎn)移裝夾過程中很容易使試樣表面夾雜物較多，影響成分檢測(cè)分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種將切割、磨削、銑削組合在一起的實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，從而有效保證檢測(cè)分析的質(zhì)量。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心的基本技術(shù)方案為該機(jī)具有機(jī)架，所述機(jī)架上部支撐橫向軌道，所述橫向軌道上安裝與之形成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)副的滑枕，所述滑枕上安裝與之形成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)垂向移動(dòng)副的夾頭座，所述夾頭座上安裝下端具有卡盤夾頭的垂向夾頭軸，所述機(jī)架下部裝有至少三個(gè)沿橫向軌道方向排列的垂向動(dòng)力軸，所述動(dòng)力軸的上端分別安裝具有切刀片的切割頭、具有砂輪的磨削頭和具有銑刀片的銑削頭。工作時(shí)，試樣朝下夾持在卡盤夾頭中，可以隨卡盤夾頭按切削需要升降調(diào)節(jié)高度， 并水平移動(dòng)，先后達(dá)到切割頭、磨削頭和銑削頭上方，一次完成所需的各種加工，快速制備出適合光譜儀分析、碳硫儀、熒光儀分析的冶金樣品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了原先幾臺(tái)設(shè)備才能完成的加工，大大縮短了加工時(shí)間，避免了試樣轉(zhuǎn)移帶來的種種問題。并且本發(fā)明將夾持和進(jìn)給部分設(shè)置在設(shè)備的上部，而將切削動(dòng)力設(shè)置在設(shè)備的下部，結(jié)構(gòu)合理，不僅制造裝配工藝性好，而且操作使用十分方便。本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述機(jī)架的輸入端設(shè)有進(jìn)樣倉(cāng)，所述進(jìn)樣倉(cāng)內(nèi)安裝延伸到橫向軌道下的水平導(dǎo)軌，所述水平導(dǎo)軌上裝有水平氣缸驅(qū)動(dòng)的試樣座，所述試樣座上裝有升降氣缸驅(qū)動(dòng)的試樣夾，所述試樣夾由夾緊氣缸驅(qū)動(dòng)的左右夾鉗構(gòu)成。這樣，可以首先將試樣放在初始位置處在機(jī)架一側(cè)進(jìn)樣倉(cāng)內(nèi)的試樣夾上夾持，由水平氣缸驅(qū)動(dòng)送至橫向軌道下的轉(zhuǎn)接托盤上，松開夾緊氣缸，再通過升降氣缸驅(qū)動(dòng)試樣夾下降，最后退回到初始位置。本發(fā)明更進(jìn)一步的完善是，所述垂向夾頭座上裝有制動(dòng)夾頭軸的電剎車裝置。借助電剎車裝置可以保證磨削或銑削過程中卡盤夾緊的試樣保持絕對(duì)不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而確保磨削或銑削后的試樣表面滿足光譜分析的要求。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1實(shí)施例的主視圖。圖3為圖2的側(cè)視圖。圖4為圖2的俯視圖。圖5為圖2的外觀圖。圖6為圖1實(shí)施例中夾頭座的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心基本結(jié)構(gòu)如圖1至圖5所示，機(jī)架1上部支撐橫向軌道2，該橫向軌道2上安裝與之形成水平移動(dòng)副的滑枕3，在位于水平導(dǎo)軌2上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向絲桿4和固定在滑枕3中螺母構(gòu)成的橫向螺旋副的作用下，滑枕3可以按需水平移動(dòng)到所需位置?；?上安裝與之形成垂向移動(dòng)副的夾頭座5，該夾頭座上安裝下端具有三爪卡盤夾頭6的垂向夾頭軸7。垂向夾頭軸7的上端與伺服電機(jī)21通過聯(lián)軸器連接， 可以按需驅(qū)使三爪卡盤夾頭6的三爪夾緊或松開。為了保證在加工過程中三爪卡盤相對(duì)固定，垂向夾頭座上裝有制動(dòng)夾頭軸7的電剎車裝置22。在位于滑枕3上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)縱向絲桿8和固定在夾頭座5中螺母構(gòu)成的縱向螺旋副的作用下，夾頭座5可以按需垂向移動(dòng)到所需位置。機(jī)架1下部裝有三個(gè)沿橫向軌道方向排列的垂向動(dòng)力軸11、12、13，各動(dòng)力軸的上端分別安裝具有切刀片的切割頭14、具有砂輪的磨削頭15和具有銑刀片的銑削頭16。機(jī)架1的輸入端設(shè)有進(jìn)樣倉(cāng)17，進(jìn)樣倉(cāng)17內(nèi)安裝延伸到橫向軌道2下的水平導(dǎo)軌18，水平導(dǎo)軌18上裝有水平氣缸驅(qū)動(dòng)的試樣座19，試樣座19上裝有升降氣缸驅(qū)動(dòng)的試樣夾，該試樣夾由夾緊氣缸驅(qū)動(dòng)的左右夾鉗20構(gòu)成(參見圖 6)。上述切割頭14、磨削頭15和銑削頭16均位于裝有罩窗23的可封閉加工倉(cāng)內(nèi)，因此加工十分安全，并有利于保持試樣的清潔。該罩窗由可以罩住加工倉(cāng)頂部和前側(cè)的頂面和側(cè)面構(gòu)成，其頂面的后端通過與之固連的短杠桿M鉸支在機(jī)架上，該短杠桿遠(yuǎn)離罩窗頂面的一端與連接桿25的外端鉸接，該連接桿的內(nèi)端與啟閉氣缸沈的頂桿固連，該啟閉氣缸的缸體鉸支在機(jī)架上。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，可以通過氣缸的驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)控制罩窗的啟閉。工作時(shí)，試樣從左端的進(jìn)樣倉(cāng)進(jìn)入設(shè)備，此時(shí)升降氣缸驅(qū)動(dòng)試樣夾升起，左右夾鉗在夾緊氣缸的作用下張開，將試樣放到夾鉗之間的放樣托板上后，升降氣缸下降，夾緊氣缸使夾鉗夾緊試樣。水平氣缸將試樣座向右移動(dòng)到一體機(jī)內(nèi)的三爪卡盤之下。夾緊試樣可以防止試樣在傳輸過程中移位或掉落。待三爪卡盤抓取試樣后，試樣夾退回原位。三爪卡盤隨滑枕移動(dòng)到加工位置后，第一道工序是切割工序由動(dòng)力軸電機(jī)11帶動(dòng)切割片旋轉(zhuǎn)，三爪卡盤下降一定的高度，保證試樣下端低于切割片約IOmm左右，三爪卡盤和切割片同時(shí)旋轉(zhuǎn)并且保證圓柱試樣和切割片的旋轉(zhuǎn)方向相反，隨著三爪卡盤夾持試樣向右移動(dòng)，當(dāng)切割片過試樣中心時(shí)，樣品就被切斷，切割效率提高，同時(shí)可以防止過燒。去掉料頭后，重復(fù)上述過程，得到厚度約為6mm的薄片作分析用。第二道工序選擇磨削或銑削工序。對(duì)試樣經(jīng)過第一道工序切割后的表面進(jìn)一步制備。磨削由動(dòng)力軸12帶動(dòng)杯型砂輪旋轉(zhuǎn)完成，銑削由動(dòng)力軸13帶動(dòng)的銑刀盤旋轉(zhuǎn)完成。三爪卡盤夾緊的試樣依然按需做縱橫兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。無論磨削還是銑削，都需要使三爪卡盤夾緊的試樣保持絕對(duì)不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，由電剎車抱死夾頭軸實(shí)現(xiàn)，這樣可以保證磨削或銑削出來的試樣表面能滿足光譜分析的要求。加工完成后，由一體機(jī)右側(cè)的出樣口輸出，該過程與進(jìn)樣過程相似，不另贅述。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例具有一下特點(diǎn)
1、設(shè)備的夾持部分和進(jìn)給部分位于上部，可以完成1)三爪卡盤夾緊試樣、2 )三爪卡盤夾緊試樣后旋轉(zhuǎn)、3)當(dāng)不需要旋轉(zhuǎn)時(shí)可以制動(dòng)、4)可使三爪卡盤在縱橫兩個(gè)方向上按需運(yùn)動(dòng)；加工動(dòng)力部分位于設(shè)備下部，分別由電機(jī)帶動(dòng)切割片、杯型砂輪、銑刀盤，因此可以一次性完成所需的各種加工操作，十分方便快捷。2、試樣制備根據(jù)國(guó)際特種鋼冶煉工藝，成品樣取樣采用高35_50mm，直徑分別為 30-50mm的圓臺(tái)樣，取樣后將其樣品在60秒內(nèi)快速制備成適合光譜儀分析、碳硫儀、熒光儀分析等樣品，大大縮短了制楊時(shí)間，從而為獲得精確的檢測(cè)結(jié)果奠定了良好的基礎(chǔ)?？傊?，本實(shí)施例可以滿足目前冶煉行業(yè)走“精鋼線路”的需要，適于高要求的分析樣品，采用國(guó)際特種鋼的取樣模式、成品分析樣取成圓臺(tái)(俗稱吊桶樣)或者圓柱形狀的樣品(而以前的薄型球拍樣表面夾雜物比較多，對(duì)分析成份有很大的影響)。成為一臺(tái)綜合性的專業(yè)制樣設(shè)備，通常先將試樣在三分之一處切割，然后間隔4毫米再度切割，得一個(gè)薄片，用于分析碳、硫、氮等元素分析儀樣品專用，之后對(duì)其切割剩余部分的截面進(jìn)行磨削或銑削(根據(jù)鋼種的不同)，從而使樣品切實(shí)滿足光譜、熒光分析的要求。上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，具有機(jī)架，其特征在于所述機(jī)架上部支撐橫向軌道，所述橫向軌道上安裝與之形成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)副的滑枕，所述滑枕上安裝與之形成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)垂向移動(dòng)副的夾頭座，所述夾頭座上安裝下端具有卡盤夾頭的垂向夾頭軸，所述機(jī)架下部裝有至少三個(gè)沿橫向軌道方向排列的垂向動(dòng)力軸，所述動(dòng)力軸的上端分別安裝具有切刀片的切割頭、具有砂輪的磨削頭和具有銑刀片的銑削頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，其特征在于所述機(jī)架的輸入端設(shè)有進(jìn)樣倉(cāng)，所述進(jìn)樣倉(cāng)內(nèi)安裝延伸到橫向軌道下的水平導(dǎo)軌，所述水平導(dǎo)軌上裝有水平氣缸驅(qū)動(dòng)的試樣座，所述試樣座上裝有升降氣缸驅(qū)動(dòng)的試樣夾，所述試樣夾由夾緊氣缸驅(qū)動(dòng)的左右夾鉗構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，其特征在于所述垂向夾頭座上裝有制動(dòng)夾頭軸的電剎車裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，其特征在于所述切割頭、磨削頭和銑削頭均位于裝有罩窗的可封閉加工倉(cāng)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，其特征在于所述罩窗由可以罩住加工倉(cāng)頂部和前側(cè)的頂面和側(cè)面構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，其特征在于所述罩窗頂面的后端通過與之固連的短杠桿鉸支在機(jī)架上，所述短杠桿遠(yuǎn)離罩窗頂面的一端與連接桿的外端鉸接，所述連接桿的內(nèi)端與啟閉氣缸的頂桿固連，所述啟閉氣缸的缸體鉸支在機(jī)架上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室切銑磨一體加工中心，屬于金屬切削機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域。該機(jī)的機(jī)架上部支撐橫向軌道，橫向軌道上安裝與之形成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)副的滑枕，滑枕上安裝與之形成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)垂向移動(dòng)副的夾頭座，夾頭座上安裝下端具有卡盤夾頭的垂向夾頭軸，機(jī)架下部裝有至少三個(gè)沿橫向軌道方向排列的垂向動(dòng)力軸，動(dòng)力軸的上端分別安裝具有切刀片的切割頭、具有砂輪的磨削頭和具有銑刀片的銑削頭。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了原先幾臺(tái)設(shè)備才能完成的加工，大大縮短了加工時(shí)間，避免了試樣轉(zhuǎn)移帶來的種種問題。并且本發(fā)明將夾持和進(jìn)給部分設(shè)置在設(shè)備的上部，而將切削動(dòng)力設(shè)置在設(shè)備的下部，結(jié)構(gòu)合理，不僅制造裝配工藝性好，而且操作使用十分方便。
文檔編號(hào)G01N1/32GK102554624SQ201210055289
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者尹如, 楊洋, 程一海, 金凱, 陸永斌 申請(qǐng)人:南京和澳自動(dòng)化科技有限公司