[实用新型]数控炭电极锥面及螺纹加工机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数控加工机床，特别是用于炭电极锥面及螺纹加工的数控机床。

背景技术

近几年来，随着我国钢铁工业的快速发展，炭电极作为铁合金、工业硅、黄磷、刚玉等产品熔炼的导电电极，也有了较快发展，使用范围迅速扩大，产量呈逐年上升之势。炭电极根据使用要求，两端设计成带锥度的外螺纹或内螺纹，螺纹的导程、牙形及直径有较高的精度要求，直接影响到炭电极的导电性能和使用寿命。由于炭电极的显著特点是粗、大、笨，常用炭电极直径一般为φ800～1000mm，甚至达φ1200mm以上，长度达3000mm，重量达1.2～4.5t，而且未经石墨化处理，硬度高，切削负荷大，这样便给其锥面及螺纹的加工带来很大难度。目前国内炭电极的加工采用手动操作的改装后的普通车床加锥度靠模的设备，其缺点是：1、车床布局不适应炭电极加工，传动链长，加之切削振动的存在，螺纹导程误差大；2、锥度靠模刚性差，磨损严重，造成螺纹锥度误差大；3、工人劳动强度大，操作技术要求高，加工效率低；4、缺少适应炭电极加工的专用刀具，刀具的磨损导致螺纹牙形变化大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有炭电极加工设备的不足之处，提供一种加工精度高、效率高，能明显提高炭电极导电性能和使用寿命的数控炭电极锥面及螺纹加工机床。

本实用新型的技术方案是：数控炭电极锥面及螺纹加工机床，包括床身、机床主轴箱、X向拖板，改进之处是X向拖板内设有X向丝杠传动机构及伺服电机，床身内设有Z向丝杠传动机构及伺服电机，X向拖板上方设有装有铣刀的铣刀主轴箱及驱动电机，床身上设有位于机床主轴箱与X向拖板之间的托轮架，床身一侧设有数控系统控制箱，上述伺服电机、驱动电机及机床主轴箱的电机均与数控系统相连接。上述X向、Z向分别为机床床身的横向和纵向。

进一步的方案是：所述X向丝杠传动机构和Z向丝杠传动机构均为滚珠丝杠传动机构；所述铣刀主轴箱相对机床主轴箱的一侧设有与数控系统相连的接近式开关；所述床身的导轨表面有硬化处理层，X向拖板的导轨表面贴有聚四氟乙烯板；所述机床主轴箱内设有与数控系统相连的液压自动变速机构。

本实用新型工作过程是：将工件装夹在机床主轴箱的专用卡盘上，并由托轮架托住，保证工件转动平稳可靠；开机后，主轴转速自动变为锥面、端面铣削速度，采取转速为20r·min^-1，X向拖板向工件快移，当刀具接近工件时，由接近式开关给出信号，拖板自动减速，开始执行炭电极端面及内外锥面铣削程序；铣削完毕，刀具自动退回，主轴转速变为螺纹铣削速度，采取转速为2r·min^-1，执行炭电极螺纹铣削程序，铣削完毕，拖板退回初始位置。以上加工程序由数控系统自动控制，加工效率高，重复性好，操作简单，劳动强度低。本机床的切削加工采用铣削加工，刀具旋转，切削负荷小，机床振动小，加之采用滚珠丝杠传动机构能提高加工精度；刀具采用特种硬质合金的盘铣刀，硬度高，无磨损，而且床身导轨，拖板导轨经过硬化处理或贴上聚四氟乙烯板，耐磨性好，长期使用能保证加工精度。当工件切削量过大时，铣削可分二次或三次进刀，铣削速度也可调整能进一步提高加工质量和效率。由于使用本机床加工，炭电极的加工精度得到保证，工作时其螺纹及端面结合可靠，减小电阻，避免电极过热烧断现象，从而明显提高导电性能和使用寿命，增强经济效益。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A-A处剖面图；

图3为图1中B-B处剖面图。

具体实施方式

如图，床身9上设有位于机床主轴箱1与X向拖板10之间的托轮架2，用以托住装夹在卡盘上的炭电极3，拖板10上方设有装有铣刀4的铣刀主轴箱5及驱动电机6，拖板10内设有X向滚珠丝杠传动机构12及伺服电机13，用以驱动铣刀主轴箱移动，床身9内设有Z向滚珠丝杠传动机构11及伺服电机8，用以驱动拖板10的移动，床身9的一侧设有数控系统控制箱7，炭电极3的端面、锥面及螺纹部分的铣削加工在数控程序下自动完成。床身9的导轨面经高频淬火硬化处理，拖板10的导轨面上粘贴聚四氟乙烯板，铣刀4采用特种硬质合金YG6X刀具。