1.本实用新型涉及工业硅电炉用电极加工技术领域，是一种电极掏芯机床。
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
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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，现有加工工艺会使电极单体的整体强度较低，同时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，不仅其整体强度较低，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.本实用新型的目的在于提供了一种电极掏芯机床，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存在整体结构强度不高、加工中产生的的边料多为碎屑或石墨粉，生产成本高、石墨粉容易散落、污染周围环境，存在较大的环境污染风险的问题。
4.本实用新型的目的是这样实现的：一种电极掏芯机床，包括床身、左侧滑台、右侧滑台、左卡夹回转装置、右卡夹回转装置、端面车刀装置、左外锥车刀装置和右锥孔车刀装置，床身的前后两边设有机床导轨，左侧滑台、右侧滑台通过机床导轨安装在床身的左右两边并能够左右移动，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，床身右端设有能够控制右侧滑台左右移动的右滑台伺服电机，左侧滑台、右侧滑台之间的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能够夹紧待加工坯件左部的左卡夹回转装置，右侧滑台的左部设有能够夹紧待加工坯件右部的右卡夹回转装置，左卡夹回转装置左方的左侧滑台上设有端面车刀装置，所述端面车刀装置包括沿前后方向布置的端面刀座架和能够延伸至左卡夹回转装置左前部加工待加工坯件的本体左端面的左端面刀头，端面车刀装置左方的左侧滑台上设有左外锥车刀装置，所述左外锥车刀装置包括沿前右后左方向倾斜布置的锥头刀座架和能够延伸至左卡夹回转装置左方加工待加工坯件左部锥头的左外锥刀头，右卡夹回转装置右方的右侧滑台上设有右锥孔车刀装置，所述右锥孔车刀装置包括沿前右后左方向倾斜布置的锥孔刀座架和能够延伸至右卡夹回转装置内腔右部加工待加工坯件右部锥孔的右锥孔刀头。
5.进一步的，端面刀座架上部设有端刀座导轨并安装有端刀滑板座和前端刀架，端刀滑板座下部安装在端刀座导轨上并能够向后方移动实现进给运动，端面刀座架前端设有能够控制端刀滑板座实现进给运动的端刀座伺服电机，端刀滑板座上部设有端刀横向滑轨并安装有前端刀架，端刀滑板座左侧中部设有能够调整前端刀架位置的调节丝杠，前端刀架上设有沿端刀座导轨轴线方向的刀架纵向卡槽，左端面刀头的前部套装在刀架纵向卡槽内并通过锁定螺钉固定安装在前端刀架上，左端面刀头的后端上部固定安装有能够加工待加工坯件的本体左端面的左端面合金刀片。
6.进一步的，左端面刀头包括刀杆柄和刀杆体，刀杆柄的后端和刀杆体的前端连为一体，刀杆柄呈截面为正方形的四棱柱，刀杆体呈截面为等腰梯形的四棱柱，所述等腰梯形的上部底边长度大于下部底边长度，左端面合金刀片通过锁定螺钉固定安装在刀杆体的后端上部。
7.进一步的，锥头刀座架上部设有左刀座导轨并安装有左刀滑板座和左车刀架，左刀滑板座下部安装在左刀座导轨上并能够向右前方移动实现进给运动，锥头刀座架左端设有能够控制左刀滑板座实现进给运动的左刀座伺服电机，左刀滑板座上部设有左刀横向滑轨并安装有左车刀架，左刀滑板座前侧中部设有能够调整左车刀架位置的调节丝杠，左车刀架上设有沿左刀座导轨轴线方向的刀架纵向卡槽，左外锥刀头的左部套装在刀架纵向卡槽内并通过锁定螺钉固定安装在左车刀架上，左外锥刀头的右端上部固定安装有能够加工待加工坯件的左部锥头的左外锥合金刀片。
8.进一步的，锥孔刀座架上部设有右刀座导轨并安装有右刀滑板座和右车刀架，右刀滑板座下部安装在右刀座导轨上并能够向左后方移动实现进给运动，锥孔刀座架右端设有能够控制右刀滑板座实现进给运动的右刀座伺服电机，右刀滑板座上部设有右刀横向滑轨并安装有右车刀架，右刀滑板座前侧中部设有能够调整右车刀架位置的调节丝杠，右车刀架上设有沿右刀座导轨轴线方向的刀架纵向卡槽，右锥孔刀头的右部套装在刀架纵向卡槽内并通过锁定螺钉固定安装在右车刀架上，右锥孔刀头的左端上部固定安装有能够加工待加工坯件的右部锥孔的右锥孔合金刀片。
9.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，锥孔刀座架的右刀座导轨的轴线与右卡夹回转装置的回转轴线之间形成右刀进给侧偏夹角，所述右刀进给侧偏夹角的大小为29.7度至39.7度。
10.进一步的，右卡夹回转装置包括右卡夹座架、右夹紧旋转盘、夹紧卡爪和减速器变频电机，右卡夹座架固定安装在右侧滑台左部，右卡夹座架的内腔内通过轴承座安装有右夹紧旋转盘，右夹紧旋转盘左部安装有能够自动夹紧和松开待加工坯件的夹紧卡爪，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相连接并能带动待加工坯件旋转；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。
11.本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过左、右卡夹回转装置夹持待加工坯件并带动其旋转，通过端面车刀装置、左外锥车刀装置和右锥孔车刀装置将坯件加工成为
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，能够显著提高电极单体的整体强度，同时提高加工效率，解决了加工产生的石墨碎屑过多的问题，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
12.本实用新型的具体结构由以下的附图和实施例给出：
13.图1是本实用新型最佳实施例的俯视结构示意图；
14.图2是本实用新型最佳实施例去除端面车刀装置、左外锥车刀装置和右锥孔车刀装置后的主视结构示意图；
15.图3是图2中的a-a向的放大结构示意图。
16.图例：1为床身，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为机床导轨，7为左滑台伺服电机，8为右滑台伺服电机，9为待加工坯件，10为v型托架，11为端面刀座架，12为左端面刀头，13为锥头刀座架，14为左外锥刀头，15为锥孔刀座架，16为右锥孔刀头，17为前端刀架，18为端刀座导轨，19为端刀座伺服电机，20为端刀横向滑轨，21为调节丝杠，22为刀架纵向卡槽，23为锁定螺钉，24为左端面合金刀片，25为刀杆体，26为左刀座伺服电机，27为右刀座伺服电机，28为右夹紧旋转盘，29为减速器变频电机，30为左夹紧旋转盘，
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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
17.本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
18.实施例：如图1—2所示，该电极掏芯机床包括床身1、左侧滑台2、右侧滑台3、左卡夹回转装置4、右卡夹回转装置5、端面车刀装置、左外锥车刀装置和右锥孔车刀装置，床身1的前后两边设有机床导轨6，左侧滑台2、右侧滑台3通过机床导轨6安装在床身1的左右两边并能够左右移动，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7，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8，左侧滑台2、右侧滑台3之间的床身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的右部设有能够夹紧待加工坯件9左部的左卡夹回转装置4，右侧滑台3的左部设有能够夹紧待加工坯件9右部的右卡夹回转装置5，左卡夹回转装置4左方的左侧滑台2上设有端面车刀装置，所述端面车刀装置包括沿前后方向布置的端面刀座架11和能够延伸至左卡夹回转装置4左前部加工待加工坯件9的本体左端面的左端面刀头12，端面车刀装置左方的左侧滑台2上设有左外锥车刀装置，所述左外锥车刀装置包括沿前右后左方向倾斜布置的锥头刀座架13和能够延伸至左卡夹回转装置4左方加工待加工坯件9左部锥头的左外锥刀头14，右卡夹回转装置5右方的右侧滑台3上设有右锥孔车刀装置，所述右锥孔车刀装置包括沿前右后左方向倾斜布置的锥孔刀座架15和能够延伸至右卡夹回转装置5内腔右部加工待加工坯件9右部锥孔的右锥孔刀头16。本实用新型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，通过左滑台伺服电机7、右滑台伺服电机8能够分别控制左侧滑台2、右侧滑台3的精确移动，通过端面车刀装置、左外锥车刀装置和右锥孔车刀装置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，一方面制得的电极单体的整体强度好、切削加工的工作量较小、加工效率较高，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，使用本实用新型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。
19.如图1—3所示，端面刀座架11上部设有端刀座导轨18并安装有端刀滑板座和前端刀架17，端刀滑板座下部安装在端刀座导轨18上并能够向后方移动实现进给运动，端面刀座架11前端设有能够控制端刀滑板座实现进给运动的端刀座伺服电机19，端刀滑板座上部设有端刀横向滑轨20并安装有前端刀架17，端刀滑板座左侧中部设有能够调整前端刀架17位置的调节丝杠21，前端刀架17上设有沿端刀座导轨18轴线方向的刀架纵向卡槽22，左端面刀头12的前部套装在刀架纵向卡槽22内并通过锁定螺钉23固定安装在前端刀架17上，左端面刀头12的后端上部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合金刀片24。
20.如图1—3所示，左端面刀头12包括刀杆柄和刀杆体25，刀杆柄的后端和刀杆体25的前端连为一体，刀杆柄呈截面为正方形的四棱柱，刀杆体25呈截面为等腰梯形的四棱柱，所述等腰梯形的上部底边长度大于下部底边长度，左端面合金刀片24通过锁定螺钉固定安装在刀杆体25的后端上部。
21.如图1—2所示，锥头刀座架13上部设有左刀座导轨并安装有左刀滑板座和左车刀架，左刀滑板座下部安装在左刀座导轨上并能够向右前方移动实现进给运动，锥头刀座架13左端设有能够控制左刀滑板座实现进给运动的左刀座伺服电机26，左刀滑板座上部设有左刀横向滑轨并安装有左车刀架，左刀滑板座前侧中部设有能够调整左车刀架位置的调节丝杠，左车刀架上设有沿左刀座导轨轴线方向的刀架纵向卡槽，左外锥刀头14的左部套装在刀架纵向卡槽内并通过锁定螺钉固定安装在左车刀架上，左外锥刀头14的右端上部固定安装有能够加工待加工坯件9的左部锥头的左外锥合金刀片。
22.如图1—2所示，锥孔刀座架15上部设有右刀座导轨并安装有右刀滑板座和右车刀架，右刀滑板座下部安装在右刀座导轨上并能够向左后方移动实现进给运动，锥孔刀座架15右端设有能够控制右刀滑板座实现进给运动的右刀座伺服电机27，右刀滑板座上部设有右刀横向滑轨并安装有右车刀架，右刀滑板座前侧中部设有能够调整右车刀架位置的调节丝杠，右车刀架上设有沿右刀座导轨轴线方向的刀架纵向卡槽，右锥孔刀头16的右部套装在刀架纵向卡槽内并通过锁定螺钉固定安装在右车刀架上，右锥孔刀头16的左端上部固定安装有能够加工待加工坯件9的右部锥孔的右锥孔合金刀片。通过端刀座伺服电机19、左刀
座伺服电机26、右刀座伺服电机27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。实际制造时，最好使左外锥刀头14、右锥孔刀头16的结构与左端面刀头12相同。
23.如图1所示，锥头刀座架13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，锥孔刀座架15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。
24.如图1—2所示，右卡夹回转装置5包括右卡夹座架、右夹紧旋转盘28、夹紧卡爪和减速器变频电机29，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28，右夹紧旋转盘28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29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28相连接并能带动待加工坯件9旋转；左卡夹回转装置4包括左卡夹座架、左夹紧旋转盘30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30，左夹紧旋转盘30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29驱动右夹紧旋转盘28，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。
25.上述说明仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。