CN105290424B - 一种用于去除样棒表面氧化皮层的车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于去除样棒表面氧化皮层的车床，包括机台、控制器和电机，机台的台面尾部设置有样棒推顶机构，机台的台面中部设置有通过电机驱动的主轴，机台的台面前部设置有车削机构；车削机构包括二维平移装置、设置在二维平移装置上的刀头、正对孔道出口处的测距装置和U形气罩，U形气罩扣罩在孔道出口和刀头上方，U形气罩上连接有气管；还包括惰性气体供给装置，气管的一端连接到惰性气体供给装置，气管的另一端延伸到U形气罩内部。本发明中的车床可以样棒进行去氧化层时对准加工处喷射惰性气体，防止在加工时二次氧化。本发明中车床电气集成化程度高，所有动作均可通过控制器进行控制，填补了钢厂检测前样棒预处理机械的空白。

Description

一种用于去除样棒表面氧化皮层的车床

技术领域

本发明涉及一种车床，具体涉及一种用于去除钢材样棒表面氧化皮层的车床。

背景技术

随着世界各国国防、交通、石油和汽车工业的不断发展和制造水平的提高，对钢材性能的要求日益苛刻，各行各业对钢材的“纯净”度、均匀度、细晶粒的要求越来越高，以满足高强度、长寿命、耐腐蚀的需要。在生产过程中钢材金属元素检测是重要的一个环节，以确定材料中含有的各种杂质元素对材料质量造成的影响，常见的检测方法有化学分析法、原子吸收法、分光光度法以及原子吸收法等。

目前，在具体的检测中，先从批量生产在钢材中取样并将所取样制成棒状，再对样棒进行检测。但是所取的样棒的表面在检测之前不可避免的会发生氧化，为了使检测结果进一步准确，通常在检测之前会对样棒的表面进行打磨或切削以去除氧化皮层。但是在打磨或切削时样棒会与打磨或切削工具发生摩擦产生高温会导致二次氧化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种既可以去除钢材样棒表面氧化皮层又可以防止二次氧化发生的车床。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案（一）是：一种用于去除样棒表面氧化皮层的车床，包括机台、设置在机台内部的控制器和电机，所述机台的台面尾部设置有样棒推顶机构，所述机台的台面中部设置有通过所述电机驱动的主轴，所述机台的台面前部设置有车削机构；

在所述样棒推顶机构与主轴之间设有托料板，所述托料板上连接有与水平面成特定角度的下料板；

所述主轴内部具有前后贯通的孔道，所述孔道的入口朝向所述托料板一侧，所述孔道的出口朝向所述车削机构一侧，在所述孔道的出口处设置有用于夹紧样棒的夹头，所述主轴在电机驱动下带动样棒绕其自身轴线旋转；

所述车削机构包括U形气罩、二维平移装置、设置在所述二维平移装置上的刀头和正对所述孔道出口处的测距装置，所述U形气罩扣罩在所述孔道出口和所述刀头上方，所述U形气罩上连接有气管；

还包括惰性气体供给装置，所述气管的一端连接到所述惰性气体供给装置，所述气管的另一端延伸到所述U形气罩内部。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案（二）是：一种用于去除样棒表面氧化皮层的车床，包括机台、设置在机台内部的控制器和电机，所述机台的台面尾部设置有样棒推顶机构，所述机台的台面中部设置有通过所述电机驱动的主轴，所述机台的台面前部设置有车削机构；

在所述样棒推顶机构与主轴之间设有托料板，所述托料板上连接有与水平面成特定角度的下料板；

所述主轴内部具有前后贯通的孔道，所述孔道的入口朝向所述托料板一侧，所述孔道的出口朝向所述车削机构一侧，在所述孔道的出口处设置有用于夹紧样棒的夹头，所述主轴在电机驱动下带动样棒绕其自身轴线旋转；

所述车削机构包括U形密封气罩、二维平移装置、设置在所述二维平移装置上的刀头和正对所述孔道出口处的测距装置，所述U形密封气罩将所述二维平移装置、刀头和测距装置扣罩在其内，所述U形密封气罩的一侧与所述主轴的端面之间密封，所述U形密封气罩上连接有抽真空管及抽真空装置；所述U形密封气罩上设有密封活门。

进一步的，所述样棒推顶机构包括滑块丝杠副和顶针，所述顶针的一端连接在滑块丝杠副中的滑块上，所述顶针的另一端指向所述托料板。

进一步的，所述二维平移装置是由纵向滑块和设置在所述纵向滑块上的一对横向滑块，所述刀头为两只，所述两只刀头分别设置在所述一对横向滑块上，所述纵向滑块和横向滑块均是由气缸推动。

进一步的，所述托料板顶面的横向上开设有一条的样棒容置槽，所述容置槽的两端在延伸至所述托料板的两侧边缘且形成有缺口。

进一步的，还包括样棒剪切装置，所述剪切装置包括通过支撑柱固定在所述机台上方的剪切座、剪切块和用于推动所述剪切块的推动气缸，所述剪切块可上下运动地设置在所述剪切座中，所述剪切座的正面中部设有托块，所述托块上开设有供样棒插入的通孔，所述剪切块的中部设有通槽，所述通槽上方与所述托块位置相对处设有切割刀。

进一步的，所述机台上还设有排屑槽。

进一步的，所述机台上方还设置有用于显示信息和操作控制的操作盘。

进一步的，所述剪切座的背面设置有用于出料的导料坡槽，所述通槽的底面为可与所述导料坡槽衔接的坡面。

本发明的有益效果是：

本发明中的车床可以样棒进行去氧化层时对准加工处喷射惰性气体，或者在加工前进行抽真空，在真空中对样棒进行表面去除氧化层等加工，防止在加工时二次氧化。另外，还设有样棒切断装置，可以对样棒的长度进行预加工。

本发明中车床电气集成化程度高，所有动作均可通过控制器进行控制，填补了钢厂检测前样棒预处理机械的空白。

附图说明

下面结合附图对本发明的用于去除样棒表面氧化皮层的车床作进一步说明。

图1是实施例一中用于去除样棒表面氧化皮层的车床的结构示意图；

图2是实施例一中用于去除样棒表面氧化皮层的车床取消罩壳后的结构示意图；

图3是图2中车床去除样棒切断装置和控制盘之后的结构示意图；

图4是图3中车床去除U形气罩后的结构示意图；

图5是图4中车床的另一视角的结构示意图；

图6是样棒切割装置的结构示意图；

图7是剪切座的结构示意图；

图8是剪切块与推动气缸的连接结构示意图；

图9是实施二中用于去除样棒表面氧化皮层的车床取消罩壳后的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

根据图1-图5所示，本发明中用于去除样棒表面氧化皮层的车床，包括机台1。机台1内部设置有控制器和电机。

在机台1的台面尾部设置有样棒推顶机构，机台1的台面中部设置有通过电机驱动的主轴2，机台1的台面前部设置有车削机构。样棒推顶机构、主轴2和车削机构均通过罩壳3保护在内。

在样棒推顶机构与主轴2之间设有托料板4，托料板4上连接有与水平面成特定角度的下料板5。在罩壳3与下料板5的相对处开设有投料窗。

主轴2内部具有前后贯通的孔道，孔道的入口朝向托料板4一侧，孔道的出口朝向车削机构一侧，在孔道的出口处还设置有连接在主轴2上的夹头8，夹头8用于夹紧样棒99。

在本实施例中，样棒推顶机构包括滑块丝杠副和顶针7，滑块丝杠副是由通过步进电机带动的丝杠、丝杠座以及设置在丝杠上的螺母滑块6构成。顶针7的一端连接在螺母滑块6上，顶针7的另一端指向托料板4。当然，样棒推顶机构也可以是由其他形式的具有同样向前推动样棒99功能的装置代替。

在本实施例中，样棒99从下料板5处被投放并在重力影响下滚落到托料板4处，在顶针7的推动下样棒99被顶进主轴2的孔道中并且前端从孔道的出口处伸出，被夹头8夹紧，主轴2在电机驱动下带动被夹头8夹紧的样棒99绕样棒99自身轴线旋转。

在本实施例中，车削机构包括二维平移装置9、设置在二维平移装置9上的刀头10、正对孔道出口处的测距装置11和U形气罩12，还包括惰性气体供给装置（图中未示出），U形气罩12扣罩在孔道出口和刀头10上方，U形气罩12上连接有气管13。气管13的一端连接到惰性气体供给装置，气管13的另一端延伸到U形气罩12内部并对准刀头10的加工区域。

测距装置11可以是超声测距模块，测距装置11固定在正对前述主轴2孔道出口的位置处，测距装置11与主轴2孔道出口处之间的距离已知。当样棒99的前端从主轴2的孔道出口处伸出时，通过测距装置11检测样棒99的伸出长度，并通过控制器对滑块丝杠副进行控制以把握样棒99合适的伸出长度。

可作为优选的是：二维平移装置9是由纵向滑块和设置在纵向滑块上的一对横向滑块，刀头10为两只，两只刀头10分别设置在一对横向滑块上，纵向滑块和横向滑块均是由气缸推动。

为了限制样棒99从下料板5滚落到托料板4上时位置不固定，可以作为优选的是：在托料板4的顶面的横向上开设有一条的样棒容置槽，容置槽的两端延伸至托料板4的两侧边缘且在托料板4的两侧边缘处形成有缺口。顶针7的端部指向前述缺口。

在去除样棒氧化皮层时，通过二维平移装置9带动刀头10移动以控制在样棒99表面的车削位置和深度，惰性气体供给装置通过气管13向U形气罩12内喷射惰性气体以保证在车削在低氧的环境下，从而达到防止二次氧化的目的。

为了方便对样棒99的长度进行预处理，如图6-图8所示，还包括样棒剪切装置14，样棒剪切装置包括通过支撑柱固定在机台1上方的剪切座15、剪切块17和用于推动剪切块17的推动气缸18，剪切块17可上下运动地设置在剪切座15中，剪切座15的正面中部设有托块16，托块16上开设有供样棒99插入的通孔，剪切块17的中部设有通槽20，通槽20上方与托块16位置相对处设有切割刀19。在预处理时，样棒99插置在通孔中且调整好切割长度后前端位于通槽20中，推动气缸18带动剪切块17向下，切割刀19与托块16配合形成对样棒99的剪切。可以作为优选的是：剪切座15的背面设置有用于出料的导料坡槽21，通槽20的底面为可与导料坡槽衔接的坡面。

前述控制器用于控制滑块丝杠副中的步进电机、用于带动主轴2的电机、二维平移装置9中的气缸和剪切块推动气缸18，测距装置11的信号输出到控制器。在机台1上方还可以设置有用于显示信息和操作控制的操作盘22，操作盘22耦合至控制器。

机台1上还可以设有排屑槽。

实施例二

本实施例是对实施例一中的车削机构进行同等替换，主要体现在防氧化的方式方面，如图9所示：

在本实施例中，车削机构包括二维平移装置9、设置在二维平移装置9上的刀头10、正对孔道出口处的测距装置11和U形密封气罩23，还包括抽真空装置（图中未示出）。

U形密封气罩23将二维平移装置9、刀头10和测距装置11扣罩在其内，并且U形密封气罩23的一侧与主轴2相近的端面之间密封。U形密封气罩23上连接有抽真空管24，抽真空管24连接到前述抽真空装置。

在U形密封气罩23上设有密封活门25，在加工之前关闭密封活门25进行抽真空，加工完毕之后，打开密封活门25排屑和取出加工好的样棒。

本发明的不局限于上述实施例，本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于去除样棒表面氧化皮层的车床，包括机台、设置在机台内部的控制器和电机，其特征在于：所述机台的台面尾部设置有样棒推顶机构，所述机台的台面中部设置有通过所述电机驱动的主轴，所述机台的台面前部设置有车削机构；

在所述样棒推顶机构与主轴之间设有托料板，所述托料板上连接有与水平面成特定角度的下料板；

所述主轴内部具有前后贯通的孔道，所述孔道的入口朝向所述托料板一侧，所述孔道的出口朝向所述车削机构一侧，在所述孔道的出口处设置有用于夹紧样棒的夹头，所述主轴在电机驱动下带动样棒绕其自身轴线旋转；

所述车削机构包括U形气罩、二维平移装置、设置在所述二维平移装置上的刀头和正对所述孔道出口处的测距装置，所述U形气罩扣罩在所述孔道出口和所述刀头上方，所述U形气罩上连接有气管；

还包括惰性气体供给装置，所述气管的一端连接到所述惰性气体供给装置，所述气管的另一端延伸到所述U形气罩内部；

所述样棒推顶机构包括滑块丝杠副和顶针，所述顶针的一端连接在滑块丝杠副中的滑块上，所述顶针的另一端指向所述托料板；

还包括样棒剪切装置，所述剪切装置包括通过支撑柱固定在所述机台上方的剪切座、剪切块和用于推动所述剪切块的推动气缸，所述剪切块可上下运动地设置在所述剪切座中，所述剪切座的正面中部设有托块，所述托块上开设有供样棒插入的通孔，所述剪切块的中部设有通槽，所述通槽上方与所述托块位置相对处设有切割刀。

2.一种用于去除样棒表面氧化皮层的车床，包括机台、设置在机台内部的控制器和电机，其特征在于：所述机台的台面尾部设置有样棒推顶机构，所述机台的台面中部设置有通过所述电机驱动的主轴，所述机台的台面前部设置有车削机构；

在所述样棒推顶机构与主轴之间设有托料板，所述托料板上连接有与水平面成特定角度的下料板；

所述主轴内部具有前后贯通的孔道，所述孔道的入口朝向所述托料板一侧，所述孔道的出口朝向所述车削机构一侧，在所述孔道的出口处设置有用于夹紧样棒的夹头，所述主轴在电机驱动下带动样棒绕其自身轴线旋转；

所述车削机构包括U形密封气罩、二维平移装置、设置在所述二维平移装置上的刀头和正对所述孔道出口处的测距装置，所述U形密封气罩将所述二维平移装置、刀头和测距装置扣罩在其内，所述U形密封气罩的一侧与所述主轴的端面之间密封，所述U形密封气罩上连接有抽真空管及抽真空装置；所述U形密封气罩上设有密封活门；

所述样棒推顶机构包括滑块丝杠副和顶针，所述顶针的一端连接在滑块丝杠副中的滑块上，所述顶针的另一端指向所述托料板；

还包括样棒剪切装置，所述剪切装置包括通过支撑柱固定在所述机台上方的剪切座、剪切块和用于推动所述剪切块的推动气缸，所述剪切块可上下运动地设置在所述剪切座中，所述剪切座的正面中部设有托块，所述托块上开设有供样棒插入的通孔，所述剪切块的中部设有通槽，所述通槽上方与所述托块位置相对处设有切割刀。