一种双端加工机床的制作方法

1.本实用新型涉及加工机床技术领域，尤其涉及一种双端加工机床。


背景技术：

2.石墨电极是金属冶炼行业的重要采购件，焙烧炭电极是石墨电极的原材料，在进行石墨化之前，其两端端面需要加工，保证电极端部的平整，从而更好地满足后续石墨化的需求。
3.目前焙烧炭电极端面加工是用锯片切，既不能保证端面的平整度，又无法实现自动化，加工效果差，加工效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种双端加工机床，能够实现焙烧炭电极双端面的自动加工，加工效率高，且加工效果好且稳定。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种双端加工机床，包括：
7.底座；
8.托举机构，设置于所述底座上，所述托举机构的输出端能够支撑工件并带动工件升降；
9.两个夹持机构，设置于所述托举机构的相对的两侧，所述夹持机构滑动设置于所述底座上，以靠近或远离所述托举机构，所述夹持机构用于夹紧所述工件；及
10.两个加工机构，滑动设置于所述底座上，两个所述夹持机构均设置于两个所述加工机构之间，所述加工机构用于加工所述工件的端面。
11.其中，所述托举机构包括：
12.托举盘，用于支撑工件；及
13.托举升降驱动件，设置于所述底座上，所述托举升降驱动件的输出端与所述托举盘连接，能够驱动所述托举盘升降。
14.其中，所述夹持机构包括：
15.夹具安装座，滑动设置于所述底座上；
16.夹装盘，设置于所述夹具安装座上，所述夹装盘的中心设置有夹持孔；
17.多个夹持块，环绕所述夹装盘的周向设置，且能够沿所述夹持孔的径向滑动，以夹持或松开所述工件。
18.其中，所述夹持机构还包括：
19.旋转驱动件，设置于所述夹具安装座上，且能够驱动所述夹装盘绕所述夹持孔的轴线转动；
20.所述夹装盘的端面上环绕所述夹持孔设置有多个滑槽，所述滑槽与所述夹持块一一对应设置，所述滑槽与所述夹持孔的圆心间的距离由一端至另一端逐渐增大；
21.所述夹持块沿所述夹持孔的径向滑动连接于所述夹具安装座上，所述夹持块的一端伸入所述夹持孔内，另一端能够沿所述滑槽滑动。
22.其中，所述加工机构包括：
23.主轴驱动组件，滑动设置于所述底座上；
24.进给驱动件，设置于所述底座上，用于驱动所述主轴驱动组件沿所述底座滑动，以靠近或远离所述工件；及
25.刀具组件，设置于所述主轴驱动组件的主轴上，所述刀具组件包括精刀具和粗刀具，所述精刀具和所述粗刀具能够选择性地与所述工件的端面接触。
26.其中，所述刀具组件还包括：
27.刀盘，一侧端面与所述主轴驱动组件的主轴连接，所述粗刀具设置于所述刀盘的另一侧端面上，所述刀盘的另一侧端面上设置有容纳槽，所述精刀具能够置于所述容纳槽内；
28.所述加工机构还包括推刀组件，所述推刀组件包括：
29.推动杆，穿设于所述主轴驱动组件的主轴内，所述推动杆的一端与所述精刀具连接；及
30.推刀驱动件，与所述推动杆连接，用于驱动所述推动杆沿所述主轴的轴线移动，以使所述精刀具伸出所述容纳槽外或收纳于所述容纳槽内。
31.其中，所述推刀组件还包括：
32.推刀固定套，固定嵌设于所述主轴的背离所述刀盘的一端内；
33.推刀活动套，滑动设置于所述推刀固定套内；
34.推刀活动轴，一端与所述推刀驱动件传动连接，另一端转动穿设于所述推刀活动套内；
35.推刀拉动套，滑动嵌设于所述主轴的靠近所述刀盘的一端内，所述推动杆的一端穿设于所述推刀活动套内，另一端穿设于所述推刀拉动套内；
36.推刀衬套，滑动设置于所述容纳槽内，并与所述推刀拉动套的外周面连接，所述精刀具设置于所述推刀衬套上。
37.其中，所述主轴驱动组件包括：
38.主轴箱，所述主轴箱的主轴与所述刀具组件连接；
39.主轴驱动件，与所述主轴箱上下设置；
40.主动齿轮，与所述主轴驱动件传动连接；
41.从动齿轮，与所述主轴同轴设置并固定，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合传动。
42.其中，所述双端加工机床还包括：
43.检测组件，所述检测组件能够检测所述刀具组件与所述工件的端面的距离信息，所述进给驱动件根据所述检测组件的检测结果控制所述主轴驱动组件沿所述底座滑动。
44.其中，所述双端加工机床还包括伸缩防尘罩，罩设于所述底座上。
45.有益效果：本实用新型提供了一种双端加工机床。该双端加工机床中，可以通过托举机构支撑工件并调整工件的高度，以使工件的高度能够自动与夹持机构相匹配，方便工件的夹持，相比现有技术中吊装或人工托举工件进行夹持固定，效率高；通过设置两个加工机构，能够在一次夹持工件的基础上，实现两侧端面的加工，加工效率高，且能够避免两次
夹持定位的误差导致工件两侧端面加工精度不统一的问题。
附图说明
46.图1是本实用新型提供的双端加工机床的结构示意图；
47.图2是本实用新型提供的双端加工机床的主视图；
48.图3是图2中a
‑
a向剖视图；
49.图4是本实用新型提供的双端加工机床的部分结构的结构示意图；
50.图5是本实用新型提供的加工机构的主视图；
51.图6是本实用新型提供的加工机构的剖视图；
52.图7是图6中b处的局部放大图。
53.其中：
54.1、底座、11、导轨；
55.2、托举机构；21、托举盘；22、托举升降驱动件；
56.3、夹持机构；31、夹具安装座；32、夹装盘；321、滑槽；33、夹持块；34、旋转驱动件；35、夹具推进驱动件；
57.4、加工机构；41、主轴箱；411、主轴；42、进给驱动件；431、刀盘；432、精刀具；433、粗刀具；441、主轴驱动件；442、主动齿轮；443、从动齿轮；45、推刀驱动件；46、推动杆；471、推刀活动轴；472、推刀固定套；473、推刀活动套；474、推刀拉动套；48、推刀衬套；
58.5、伸缩防尘罩；
59.6、控制系统。
具体实施方式
60.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
61.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
62.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
63.除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之
间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
64.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
65.本实施例提供了一种双端加工机床，可以用于对轴类工件的两个端面进行加加工。本实施例中，以轴类工件为焙烧炭电极为例，介绍双端加工机床的结构。
66.如图1和图2所示，双端加工机床包括底座1、托举机构2、两个夹持机构3和两个加工机构4。托举机构2、夹持机构3和加工机构4均设置于底座1上，且沿底座1的长度方向排列。托举机构2设置于底座1的中间，托举机构2的输出端能够支撑工件并带动焙烧炭电极升降。两个夹持机构3分别设置在托举机构2的相对的两侧，夹持机构3用于夹紧焙烧炭电极，以固定焙烧炭电极，保证加工精度，夹持机构3能够沿底座1的长度方向滑动，以使夹持机构3能够靠近或远离托举机构2，从而调节夹持位置。两个加工机构4位于最外侧，即夹持机构3和托举机构2均位于两个加工机构4之间，加工机构4能够沿底座1的长度方向滑动，以便提供加工时的纵向底座1长度方向进给量，从而加工焙烧炭电极的端面。
67.该双端加工机床中，可以通过托举机构2支撑焙烧炭电极并调整焙烧炭电极的高度，以使焙烧炭电极的高度能够自动与夹持机构3相匹配，方便焙烧炭电极的夹持。相比现有技术中通过吊装或人工托举焙烧炭电极进行夹持固定，效率高且夹持效果稳定。
68.通过设置两个加工机构4，能够在一次夹持工件的基础上，实现两侧端面的加工，加工效率高，且能够避免两次夹持定位的误差导致工件两侧端面加工精度不统一的问题。
69.如图1所示，底座1上设置有导轨11，两个夹持机构3和两个加工机构4均滑动设置于导轨11上，以便调整位置。加工前，两个夹持机构3和两个加工机构4可以分别向导轨11的两端滑动，以增大两个夹持机构3之前的距离。之后，将焙烧炭电极放置于托举机构2上，并通过托举机构2调整焙烧炭电极的高度。待焙烧炭电极的高度调整到位后，两个夹持机构3可以分别向靠近托举机构2的方向移动，以便由两端夹持焙烧炭电极，提高焙烧炭电极的固定效果。
70.可选地，双端加工机床还包括控制系统6，控制系统6分别与托举机构2、夹持机构3和加工机构4电连接，能够控制托举机构2、夹持机构3和加工机构4启停，以使托举机构2、夹持机构3和加工机构4相互配合完成焙烧炭电机的加工。
71.如图2所示，托举机构2包括托举盘21和托举升降驱动件22，托举盘21用于支撑焙烧炭电极；托举升降驱动件22设置于底座1上，托举升降驱动件22的输出端与托举盘21连接，能够驱动托举盘21升降。
72.为避免焙烧炭电极防止在托举盘21上时发生滚动或滑动，托举盘21上可以设置有定位结构，以便限制焙烧炭电极移动。
73.本实施例中，托举盘21包括底板以及相对设置的两个侧板，两个侧板分别设置在底板靠近夹持机构3的一侧。每个侧板均包括两个筋板，两个筋板沿底座1的宽度方向间隔设置，且筋板的顶面为斜面，以使两个筋板的顶部形成大致呈v型的托举槽，焙烧炭电极的两端分别置于托举槽内，从而限制被烧炭电极移动。
74.在其他实施例中，定位结构可以为其他机构，例如在托举盘21的顶面设置定位槽
和/或定位板。定位槽可以与焙烧炭电极的外轮廓相匹配以实现定位；定位板可以与焙烧炭电极的沿底座1的宽度方向的两侧抵接，以限制焙烧炭电极移动。
75.可选地，托举升降驱动件22可以为气缸、液压缸或直线电机，只要可以实现托举盘21升降即可。
76.可选地，托举升降驱动件22设置有多个，多个托举升降驱动件22均布于托举盘21的下方，不仅能够使托举盘21的升降更稳定，而且还可以增大托举机构2能够承载的载荷。
77.如图3所示，夹持机构3包括夹具安装座31、夹装盘32和多个夹持块33。夹具安装座31滑动设置于底座1上以调整夹持机构3的位置。夹装盘32设置于夹具安装座31上，夹装盘32的中心设置有夹持孔，多个夹持块33环绕夹装盘32的周向设置，且能够沿夹持孔的径向滑动。夹持焙烧炭电极时，焙烧炭电极的两端分别伸入夹持孔内，多个夹持块33能够沿夹持孔的径向，向靠近夹持孔的中心方向移动，从而夹持焙烧炭电极。加工完成后，夹持块33能够沿夹持孔的径向向远离夹持孔的中心方向移动，以松开焙烧炭电极。
78.本实施例中，通过多个夹持块33沿周向夹紧焙烧炭电极，能够提高对焙烧炭电极的固定效果，有利于提高焙烧炭电极的加工精度。
79.可选地，夹具安装座31可以在夹具推进驱动件35的驱动下沿底座1滑动。夹具推进驱动件35可以为气缸、液压缸、直线电机或丝杠螺母机构，只要能够实现夹紧位置的调整。
80.进一步地，多个夹持块33可以同步移动，以使多个夹持块33围成的夹持空间的中心保持不变，从而能够实现焙烧炭电极轴线位置的自动调整，通过保证夹持空间的中心与加工机构4的位置精度，可以保证焙烧炭电极与加工机构4的定位精度。
81.具体地，夹持机构3还包括旋转驱动件34，旋转驱动件34设置于夹具安装座31上，且能够驱动夹装盘32绕夹持孔的轴线转动；夹装盘32的端面上环绕夹持孔设置有多个滑槽321，滑槽321与夹持块33一一对应设置，滑槽321与夹持孔的圆心间的距离由一端至另一端逐渐增大；夹持块33沿夹持孔的径向滑动连接于夹具安装座31上，夹持块33的一端伸入夹持孔内，另一端能够沿滑槽321滑动。
82.当旋转驱动件34驱动夹装盘32绕夹持孔的轴线转动时，夹持块33另一端上设置有滑动部能够沿滑槽321滑动，因滑槽321与夹持孔的圆心间的距离渐变，使得滑槽321的侧壁能够通过与滑动部抵接，推动夹持块33沿夹持孔的径向滑动，实现对焙烧炭电极的夹紧和松开。
83.具体地，图3中的夹持块33位于滑槽321的第一端，夹持块33的夹持面距离夹持孔的圆心的距离最小，夹持机构3处于夹持状态。
84.当夹装盘32绕图3所示顺时针转动时，夹持块33上的滑动部将由滑槽321的第一端滑动至第二端，此过程中，滑槽321的侧壁将推动夹持块33向远离夹持孔的圆心的方向移动，以使夹持机构3切换至松开状态。
85.可选地，旋转驱动件34可以为气缸、液压缸或直线电机等伸缩机构，伸缩机构的一端与夹具安装座31转动连接，另一端与夹装盘32转动连接，通过伸缩机构的伸缩，能够驱动夹装盘32转动，结构简单。
86.如图2和图4所示，加工机构4包括主轴驱动组件、进给驱动件42及刀具组件。主轴驱动组件与导轨11滑动连接，刀具组件设置于主轴驱动组件的主轴411上，主轴驱动组件能够通过主轴411驱动刀具组件转动，从而加工焙烧炭电极的端面。进给驱动件42设置在底座
1上，能够驱动主轴驱动组件沿导轨11滑动，以便实现刀具组件的纵向进给。
87.主轴驱动组件包括主轴驱动件441和主轴箱41，主轴驱动件441可以驱动主轴箱41内的主轴411转动。
88.可选地，进给驱动件42可以为气缸、液压缸或直线电机，也可以为丝杠螺母机构。
89.因焙烧炭电极端面所需的加工精度较高，加工时需要在进行粗加工后进行精加工。现有技术中，需要在焙烧炭电极进行粗加工后，取下焙烧炭电极，更换刀具后，再次夹持后进行加工，不仅加工效率低，而且两次夹持固定存在误差，容易影响精加工精度。
90.为解决上述问题，本实施例中，如图5所示，刀具组件包括刀盘431、精刀具432和粗刀具433，刀盘431的一侧端面与主轴箱41的主轴411连接，主轴驱动组件能够驱动刀盘431转动。精刀具432和粗刀具433均设置在刀盘431的另一侧端面上，且精刀具432和粗刀具433能够选择性地与工件的端面接触。通过精刀具432和粗刀具433的切换，可以在一次夹持的基础上，实现粗加工和精加工，有利于提高加工效率和加工精度。
91.为实现精刀具432和粗刀具433的切换，如图6和图7所示，加工机构4还包括推刀组件，刀盘431上设置有沿其轴向贯穿的容纳槽，推刀组件与精刀具432连接，能够驱动精刀具432伸缩，以使精刀具432收纳在容纳槽内或伸出容纳槽外。
92.具体地，推刀组件包括推动杆46和推刀驱动件45。推动杆46穿设于主轴箱41的主轴411内，推动杆46的一端与精刀具432连接，另一端与推刀驱动件45连接，使推动杆46能够在推刀驱动件45的驱动下沿主轴411的轴线移动，以使精刀具432伸出容纳槽外或收纳于容纳槽内。
93.当需要进行粗加工时，推动杆46在推刀驱动件45的驱动下收回，以使精刀具432收纳在容纳槽内，避免精刀具432与焙烧炭电极接触，仅使用粗刀具433进行加工。
94.当需要进行精加工时，推动杆46在推刀驱动件45的驱动下伸出，以使精刀具432伸出在容纳槽外，并使精刀具432的加工基面伸出粗刀具433的加工基面外，避免粗刀具433与焙烧炭电极接触，仅使用精刀具432进行加工。
95.为避免主轴411的转动与推动杆46的滑动相互影响，推刀组件还包括推刀固定套472、推刀活动轴471、推刀活动套473和推刀拉动套474。主轴411为中空结构，推刀固定套472固定嵌设于主轴411的背离刀盘431的一端内，推刀活动套473滑动设置于推刀固定套472内；推刀活动轴471一端与推刀驱动件45的输出轴连接，另一端可以通过轴承转动连接于推刀活动套473内；述推刀拉动套474滑动嵌设于主轴411的靠近刀盘431的一端内，推动杆46的一端固定于推刀活动套473内，推动杆46的另一端固定于推刀拉动套474内。通过推刀活动轴471、推刀活动套473和推刀拉动套474与推动杆46的配合，可以在不影响刀盘431转动的基础上，实现精刀具432的伸缩。
96.本实施例中，推刀驱动件45为直线电机、气缸、液压缸等能够实现直线往复移动的结构。
97.本实施例中，精刀具432和粗刀具433均由刀盘431的中心沿刀盘431的径向延伸。为方便推动杆46与精刀具432连接，推刀组件还包括推刀衬套48，推刀衬套48滑动设置于容纳槽内，精刀具432安装于推刀衬套48上，且推刀衬套48与推刀拉动套474的外周面连接，以便传动连接推动杆46和精刀具432。
98.本实施例中，为节省加工机构4占用的空间，主轴箱41和主轴驱动件441可以上下
设置，如图6所示，主轴箱41可以设置在主轴驱动件441的上方。在其他实施例中，主轴箱41也可以设置在主轴驱动件441的下方。
99.为实现主轴驱动件441与主轴箱41的动力传递，主轴驱动组件还包括主动齿轮442和从动齿轮443，主动齿轮442与主轴驱动件441传动连接；从动齿轮443与主轴411同轴设置并固定，主动齿轮442与从动齿轮443啮合传动。
100.可选地，主动齿轮442和从动齿轮443均可以为斜齿轮，相比直齿轮传动更平稳，且噪音低。
101.可选地，主轴驱动件441可以为旋转电机。
102.可选地，双端加工机床还包括检测组件，检测组件能够检测刀具组件与工件的端面的距离信息，进给驱动件42根据检测组件的检测结果控制主轴箱41沿底座1滑动。
103.具体地，检测组件包括距离传感器，距离传感器设置于加工机构4上并与控制系统6电连接。距离传感器的检测面朝向夹持机构3，以检测距离传感器的检测面到夹持机构3夹持的焙烧炭电极的端面之间的距离。控制系统6内存储有粗刀具433的加工基面与检测面之间的距离，以及精刀具432移动至加工位置时，精刀具432的加工基面与检测面之间的距离。
104.当焙烧炭电极夹持稳定后，控制系统6控制进给驱动件42驱动主轴箱41移动，以带动刀具组件移动。此过程中，距离传感器实时检测其与焙烧炭电极的端面之间的距离，并将检测到的距离信息发送至控制系统6内。
105.控制系统6根据检测到的距离、距离传感器与精刀具432的加工基面以及距离传感器与粗刀具433的加工基面的距离，可以获得粗刀具433与焙烧炭电极的端面之间的距离以及精刀具432与焙烧炭电极的端面之间的距离，并根据当前需要使用的刀具判断刀具组件是否移动至加工位置。
106.若判断刀具组件达到加工位置，控制系统6控制进给驱动件42停止驱动，并控制主轴驱动件441启动，以进行加工。
107.可选地，检测组件可以为浮动开关，只要能够与控制系统6配合判断刀具组件是否移动至加工位置，以控制进给驱动件42启停即可。
108.可选地，双端加工机床还包括伸缩防尘罩5，罩设于底座1上。通过设置伸缩防尘罩5可以避免加工过程中的碎屑落入导轨11上，影响双端加工机床的正常工作。
109.伸缩防尘罩5可以设置有多个，进给驱动件42外、夹持机构3与加工机构4之间、夹持机构3与托举机构2之间均可以设置有伸缩防尘罩5。
110.需要说明的是，伸缩防尘罩5可以采用现有技术中的任一种结构，本实施例中不再具体介绍。
111.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。