一种用于整体式切割电极的切刀的制作方法

文档序号:32551475发布日期:2022-12-14 03:02阅读:21来源:国知局

1.本技术涉及工业硅电炉用电极加工技术领域,尤其涉及一种用于整体式切割电极的切刀。


背景技术:

2.我国工业硅生产采用石英矿石(主要成分二氧化硅) 为原料,以炭质材料为还原剂,提取原理为sio2+2c
ꢀ→ꢀ
si+2co。还原剂早起以木炭、石油焦、烟煤为主。目前,我国工业硅炉大部分采用炭素电极( 炭质电极和石墨电极) 作为还原和导电材料。现有石墨电极是通过对电极坯料的两端进行车削加工,来制成带有头端和孔端的电极单体,目前在电极单体的加工过程中,现有加工工艺会产生大量的石墨粉,以及少量的石墨碎块。由于石墨碎块的市场价格远高于石墨粉的市场价格,而石墨碎块能够再次用于电极坯料的制备,同时电极坯料的制备中对石墨粉的需求较少,目前电极坯料的制备常常需要采购较多的石墨碎块,导致生产成本较高。受电极单体的现有加工工艺影响,不仅其加工工作的效率较低、生产单件产品的耗时较长,还产生了大量的石墨粉,这些石墨粉由于在电极坯料的制备中使用不完,不但堆积较多、占用资金和存储场地,导致了成本的增加,造成了资源的闲置,还容易散落、污染周围环境,存在较大的环境污染风险。


技术实现要素:

3.本技术的目的在于提出一种用于整体式切割电极的切刀,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有工业硅电炉用石墨电极的制造工艺存在效率较低、耗时较长,产生的石墨粉较多,而且石墨粉易积压、占用资金和存储场地、存在环境污染隐患的问题。
4.本技术是这样实现的:一种用于整体式切割电极的切刀,其包括机床床身、左侧滑台、左卡夹回转装置、端面刀座架、锥头刀座架;机床床身左部安装有能够左右移动的左侧滑台,机床床身上固定有能放置待加工坯件的v型托架,左侧滑台的右部设有左卡夹回转装置,左卡夹回转装置左方的左侧滑台上设有沿前后方向布置的端面刀座架,端面刀座架上安装有能够向后方实现进给运动的左端面刀座,左端面刀座上固定安装有能够加工待加工坯件的本体左端面的左端面刀头,左侧滑台左部设有沿前右后左方向倾斜布置的锥头刀座架,锥头刀座架上安装有能够向右前方实现进给运动的左外锥刀座,左外锥刀座上固定安装有能够加工待加工坯件的左部锥头的左外锥刀头。
5.进一步的,左侧滑台通过机床导轨安装在机床床身上,机床床身左端设有能够控制左侧滑台左右移动的左滑台伺服电机,左端面刀座通过端刀座导轨安装在端面刀座架上,端面刀座架前端设有能够控制左端面刀座实现进给运动的端刀座伺服电机,左外锥刀座通过左刀座导轨安装在锥头刀座架上,锥头刀座架左端设有能够控制左外锥刀座实现进给运动的左刀座伺服电机。
6.进一步的,锥头刀座架的左刀座导轨的轴线与左卡夹回转装置的回转轴线之间形成左刀进给侧偏夹角,所述左刀进给侧偏夹角的大小为29.7度至39.7度。
7.进一步的,左卡夹回转装置包括左卡夹座架、左夹紧旋转盘和夹紧卡爪,左卡夹座架固定安装在左侧滑台右部,左卡夹座架的内腔内通过轴承座安装有左夹紧旋转盘,左夹紧旋转盘右部安装有能够自动夹紧和松开待加工坯件的夹紧卡爪。
8.进一步的,左卡夹座架的左部设有左防护罩,左防护罩前部对应左端面刀头的位置设有左护罩前刀孔,左端面刀头的后端通过左护罩前刀孔延伸至左防护罩的内腔内,端面刀孔上方的左防护罩上设有带滤网的前进气窗孔,端面刀孔左方的左防护罩上设有前排屑孔并安装有前负压吸尘管,左防护罩左部对应左外锥刀头的位置设有左护罩侧刀孔,左外锥刀头的右端通过左护罩侧刀孔延伸至左防护罩的内腔内,锥头刀孔上方的左防护罩上设有带滤网的左进气窗孔,锥头刀孔前方的左防护罩上设有左排屑孔并安装有左负压吸尘管。
9.进一步的,机床床身后方左部设有电器柜,机床床身后方右部设有液压站,机床床身左部设有辅助按钮台,机床床身前方右部设有按钮站。
10.由于实施上述技术方案,本技术通过左卡夹回转装置夹持待加工坯件并带动其旋转,通过端面刀座架、锥头刀座架的刀头将坯件加工成为带有锥头的整体电极单体,并将锥头端切下的环状边料块较为完整的保留下来,能够减小加工的工作量、提高加工效率,还解决了制备待加工坯件中的石墨碎块供应不足及石墨粉过剩的问题,显著节省原料成本、有效降低了环境污染的风险,具有安全、省力、简便、高效的特点。
附图说明
11.本技术的具体结构由以下的附图和实施例给出:
12.图1是本技术最佳实施例的俯视结构示意图;
13.图2是本技术最佳实施例去除端面刀座架、锥头刀座架的主视结构示意图;
14.图3是图2中的a-a向的放大结构示意图;
15.图4是图2中的b-b向的放大结构示意图;
16.图5是图1中的锥头刀座架在m向的放大结构示意图。
17.图例:1为机床床身,2为左侧滑台,3为右侧滑台,4为左卡夹回转装置,5为右卡夹回转装置,6为端面刀座架,7为锥头刀座架,8为锥孔刀座架,9为待加工坯件,10为v型托架,11为左端面刀座,12为左端面刀头,13为左外锥刀座,14为左外锥刀头,15为右锥孔刀座,16为右锥孔刀头,17为左滑台伺服电机,18为右滑台伺服电机,19为端刀座伺服电机,20为左刀座伺服电机,21为右刀座伺服电机,22为右夹紧旋转盘,23为减速器变频电机,24为左夹紧旋转盘,25为电器柜,26为液压站,27为辅助按钮台,28为按钮站,29为左防护罩,30为右防护罩,
ɑ
为左刀进给侧偏夹角,β为右刀进给侧偏夹角。
具体实施方式
18.本技术不受下述实施例的限制,可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
19.实施例,如图1至5所示,一种用于整体式切割电极的切刀包括机床床身1、左侧滑台2、左卡夹回转装置4、端面刀座架6、锥头刀座架7,机床床身1左部安装有能够左右移动的左侧滑台2,机床床身1右部安装有能够左右移动的右侧滑台3,左侧滑台2、右侧滑台3之间
的机床床身1上固定有能放置待加工坯件9的v型托架10,左侧滑台2的右部设有左卡夹回转装置4,左卡夹回转装置4左方的左侧滑台2上设有沿前后方向布置的端面刀座架6,端面刀座架6上安装有能够向后方实现进给运动的左端面刀座11,左端面刀座11上固定安装有能够加工待加工坯件9的本体左端面的左端面刀头12,左侧滑台2左部设有沿前右后左方向倾斜布置的锥头刀座架7,锥头刀座架7上安装有能够向右前方实现进给运动的左外锥刀座13,左外锥刀座13上固定安装有能够加工待加工坯件9的左部锥头的左外锥刀头14。
20.本技术还可设置右侧滑台3、右卡夹回转装置5、和锥孔刀座架8,右侧滑台3的左部设有右卡夹回转装置5,右卡夹回转装置5右方的右侧滑台3前部设有沿前右后左方向倾斜布置的锥孔刀座架8,锥孔刀座架8上安装有能够向左后方实现进给运动的右锥孔刀座15,右锥孔刀座15上固定安装有能够加工待加工坯件9的右部锥孔的右锥孔刀头16。
21.本技术通过左卡夹回转装置4、右卡夹回转装置5夹持待加工坯件9并带动其旋转,通过端面刀座架6、锥头刀座架7和锥孔刀座架8上的刀头将待加工坯件9加工成为带有锥头和锥孔的整体电极单体,并将锥头端切下的环状边料块、锥孔端切下的锥状边料块较为完整的保留下来,即保留待加工坯件两端的完整大块的切边料块,一方面能够减小对整体电极单体加工的工作量、提高加工效率,另一方面还能够获得大块的石墨切边料块,尽可能地减少切削加工过程中产生的石墨粉末及碎屑,解决了制备待加工坯件中的石墨碎块供应不足及石墨粉过剩的问题,能够显著节省原料成本、有效降低了环境污染的风险,具有安全、省力、简便、高效的特点。经实际测算,一根整体电极单体加工过程平均产生约1000千克左右的石墨粉,目前石墨粉的市场价格约为每千克2500元至3000元,而石墨块的市场价格约为每千克7000元至8000元。因此,使用本技术在加工一根整体电极单体的加工过程平均产生500千克左右的石墨块以及500千克左右的石墨粉,按目前石墨块市场价格计算,能够节约5000元左右,经济价值较为可观。而整体电极单体在后续加工中可以在锥头外侧加工外螺纹,在锥孔侧壁上加工内螺纹,这样该整体电极单体的锥头能够与另一整体电极单体的锥孔通过螺纹快速连接,组装连接而成的石墨电极牢固可靠、组装较为方便。
22.如图1至5所示,左侧滑台2通过机床导轨安装在机床床身1上,机床床身1左端设有能够控制左侧滑台2左右移动的左滑台伺服电机17,左端面刀座11通过端刀座导轨安装在端面刀座架6上,端面刀座架6前端设有能够控制左端面刀座11实现进给运动的端刀座伺服电机19,左外锥刀座13通过左刀座导轨安装在锥头刀座架7上,锥头刀座架7左端设有能够控制左外锥刀座13实现进给运动的左刀座伺服电机20。
23.还可右侧滑台3通过机床导轨安装在机床床身1上,机床床身1右端设有能够控制右侧滑台3左右移动的右滑台伺服电机18,右锥孔刀座15通过右刀座导轨安装在锥孔刀座架8上,锥孔刀座架8右端设有能够控制右锥孔刀座15实现进给运动的右刀座伺服电机21。通过左滑台伺服电机17、右滑台伺服电机18能够分别控制左侧滑台2、右侧滑台3的精确移动,通过端刀座伺服电机19、左刀座伺服电机20、右刀座伺服电机21能够分别控制左端面刀座11、左外锥刀座13、右锥孔刀座15的精确进给动作,实现较精准的数控加工。
24.如图1至5所示,锥头刀座架7的左刀座导轨的轴线与左卡夹回转装置4的回转轴线之间形成左刀进给侧偏夹角
ɑ
,所述左刀进给侧偏夹角
ɑ
的大小为29.7度至39.7度。另外锥孔刀座架8的右刀座导轨的轴线与右卡夹回转装置5的回转轴线之间形成右刀进给侧偏夹角β,所述右刀进给侧偏夹角β的大小为29.7度至39.7度。通过控制左刀进给侧偏夹角
ɑ
、右
刀进给侧偏夹角β,能够使加工得到的整体电极单体端部的锥头和锥孔获得较为准确的锥度,后期加工螺纹及组装装配更加方便。
25.如图1至5所示,右卡夹回转装置5包括右卡夹座架、右夹紧旋转盘22、夹紧卡爪和减速器变频电机23,右卡夹座架固定安装在右侧滑台3左部,右卡夹座架的内腔内通过轴承座安装有右夹紧旋转盘22,右夹紧旋转盘22左部安装有能够自动夹紧和松开待加工坯件9的夹紧卡爪,右卡夹座架的后侧中部设有带减速器变频电机23的回转驱动装置,回转驱动装置通过齿轮传动与右夹紧旋转盘22相连接并能带动待加工坯件9旋转。另外左卡夹回转装置4包括左卡夹座架、左夹紧旋转盘24和夹紧卡爪,左卡夹座架固定安装在左侧滑台2右部,左卡夹座架的内腔内通过轴承座安装有左夹紧旋转盘24,左夹紧旋转盘24右部安装有能够自动夹紧和松开待加工坯件9的夹紧卡爪。通过减速器变频电机23驱动右夹紧旋转盘22,当右卡夹回转装置5、左卡夹回转装置4的夹紧卡爪夹紧待加工坯件9后,带动待加工坯件9旋转动作更加可靠灵活,更加易于调整转速。
26.如图1至5所示,左卡夹座架的左部设有左防护罩29,左防护罩29前部对应左端面刀头12的位置设有左护罩前刀孔,左端面刀头12的后端通过左护罩前刀孔延伸至左防护罩29的内腔内,端面刀孔上方的左防护罩29上设有带滤网的前进气窗孔,端面刀孔左方的左防护罩29上设有前排屑孔并安装有前负压吸尘管,左防护罩29左部对应左外锥刀头14的位置设有左护罩侧刀孔,左外锥刀头14的右端通过左护罩侧刀孔延伸至左防护罩29的内腔内,锥头刀孔上方的左防护罩29上设有带滤网的左进气窗孔,锥头刀孔前方的左防护罩29上设有左排屑孔并安装有左负压吸尘管;右卡夹座架的右部设有右防护罩30,右防护罩30右部对应右锥孔刀头16的位置设有右护罩刀孔,右锥孔刀头16的左端通过右护罩刀孔延伸至右防护罩30的内腔内,锥孔刀孔上方的右防护罩30上设有带滤网的右进气窗孔,锥孔刀孔后方的右防护罩30上设有右排屑孔并安装有右负压吸尘管。通过在左卡夹座架左部安装左防护罩29、在右卡夹座架的右部安装右防护罩30,能够进一步提高设备加工时的安全性能,通过设置前进气窗孔、左进气窗孔和右进气窗孔能够向左防护罩29、右防护罩30内腔内提供新风、促进气流循环,通过设置前负压吸尘管、左负压吸尘管和右负压吸尘管,能够有效收集加工过程中产生的石墨粉、降低环境污染。
27.如图1至5所示,机床床身1后方左部设有电器柜25,机床床身1后方右部设有液压站26,机床床身1左部设有辅助按钮台27,机床床身1前方右部设有按钮站28。通过辅助按钮台27、按钮站28控制设备,操作时更加方便快捷。
28.在本文中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系,而非限定这些相关部分的绝对位置。
29.以上技术特征构成了本技术的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要技术特征,来满足不同情况的需要。
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