CN111688038B - 一种芯样自动切磨一体机及芯样切磨加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种芯样自动切磨一体机及芯样切磨加工方法，该一体机包括底板、第一切割机构、第二切割机构、第一打磨机构、第二打磨机构、芯样夹持装置、数控系统和防护罩结构；所述底板上设有导轨机构，第一切割机构与第二切割机构、第一打磨机构与第二打磨机构分别沿导轨机构左右相对设置；芯样夹持装置安装于导轨机构上；防护罩结构安装于底板上，且防护罩结构用于遮罩底板上安装的切磨加工设备；该切磨加工方法同时从两端切割芯样，并能同时打磨芯样两端的切口，切割和打磨效率高；切割和打磨在同一台设备上一次装夹、一次加工完成，能节省加工时间、提高工作效率、提高加工精度。

Description

一种芯样自动切磨一体机及芯样切磨加工方法
技术领域
本发明属于芯样切磨加工技术领域，具体涉及一种芯样自动切磨一体机及芯样切磨加工方法。
背景技术
工程施工时，为了勘测地表或地基承受力，会钻取混凝土芯样或岩石芯样，通过对芯样进行检测，从而推断岩石所能承受的压力，以支撑工程建设。
在对钻取的芯样进行岩石力学测试时，需根据芯样试验要求，对钻采的芯样进行切割和打磨加工，制成标准尺寸的芯样。然而现有芯样切割加工和打磨加工采用不同的设备，不能在同一设备上进行，反复夹持和拆卸芯样，容易导致芯样破损，影响加工精度，且切割和打磨分不同设备进行，加工效率较低。
发明内容
针对现有设备进行芯样切割和打磨加工效率低的问题，本发明提出一种芯样自动切磨一体机及芯样切磨加工方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种芯样自动切磨一体机，包括底板、第一切割机构、第二切割机构、第一打磨机构和第二打磨机构，所述底板上设有导轨机构，导轨机构用于带动芯样沿切磨轨迹移动，所述第一切割机构与第二切割机构均安装于底板上，且沿导轨机构左右相对设置，所述第一切割机构与第二切割机构均包括切割电机和切割刀盘，切割刀盘位于导轨机构的上方，切割电机用于驱动切割刀盘转动，所述第一打磨机构与第二打磨机构均安装于底板上，且沿导轨机构左右相对设置，所述第一打磨机构与第二打磨机构均包括打磨电机和打磨刀盘，打磨刀盘位于导轨机构的上方，打磨电机用于驱动打磨刀盘转动；
还包括芯样夹持装置，所述芯样夹持装置安装于导轨机构上，芯样夹持装置用于夹持固定芯样，导轨机构能带动芯样夹持装置移动；
还包括数控系统，所述数控系统上设有显示屏和若干触控按钮，若干触控按钮分别用于设置一体机的运行参数以及控制设备的启停，显示屏用于显示一体机的运行参数和工况；两个所述切割电机、两个所述打磨电机和导轨机构均分别与数控系统电连接，通过数控系统能使切割电机、打磨电机和导轨机构运转；
还包括防护罩结构，所述防护罩结构安装于底板上，且防护罩结构用于遮罩底板上安装的切磨加工设备，如第一切割机构、第二切割机构、第一打磨机构、第二打磨机构和导轨机构，防护罩结构能防止芯样切割和打磨加工时，灰尘和岩屑飞溅出来，能确保操作人员安全。
进一步限定，所述导轨机构包括丝杠、滑台和直线导轨；所述丝杠的两端均设有丝杠支撑座，两个丝杠支撑座均与底板固定连接，两个丝杠支撑座用于支撑丝杠、便于丝杠转动；所述丝杠上设有滚珠导套，滚珠导套与滑台的底端固定连接；所述底板的下方设有步进电机，步进电机的转轴与丝杠的一端通过同步带链接，步进电机用于驱动丝杠转动，具体地，所述步进电机的转轴上和丝杠的一端均分别设有齿形带轮，两个齿形带轮之间通过同步带传动连接；所述直线导轨设有两个，两个直线导轨沿丝杠对称设置且固定安装于底板上，每个所述直线导轨上均分别至少设有一个滑块，每个滑块均与滑台的底端固定连接，滑块能沿直线导轨移动，直线导轨能支撑滑台；当步进电机驱动丝杠转动时，丝杠的传动作用和直线导轨的引导作用下，滑台能沿丝杠轴向移动；所述芯样夹持装置固定安装于滑台的顶端，芯样夹持装置用于夹持固定芯样。
进一步限定，所述滑台的底端固定设有喷油嘴，所述喷油嘴的喷油出口与丝杠相对，通过喷油嘴能向丝杠上喷洒润滑油；所述喷油嘴外接润滑油供油系统和数控系统，通过润滑油供油系统能向喷油嘴提供润滑油，通过数控系统能控制喷油嘴喷洒润滑油；所述滑台与丝杠前端的丝杠支撑座之间、滑台与丝杠后端的丝杠支撑座之间均分别设有伸缩式防护罩，两个伸缩式防护罩均套设在丝杠上，且伸缩式防护罩的两端分别与滑台和丝杠支撑座法兰连接，伸缩式防护罩用于保护丝杠，能防止切割和打磨芯样产生的灰尘等东西污染或破坏丝杠；当滑台随丝杠移动时，两个伸缩式防护罩对应的伸展或压缩，能始终保护丝杠、避免丝杠裸露。
进一步限定，所述伸缩式防护罩为风琴式，有利于保护丝杠。
进一步限定，所述伸缩式防护罩由不锈钢防护片、磨砂布、耐高温布、橡胶布、阻燃布、石棉布、帆布或黑亮布制成。
进一步限定，所述芯样夹持装置包括孔板，所述孔板的底端固定安装于滑台上，所述孔板的内部设有左右贯穿的夹持孔，孔板的顶端设有贯通至夹持孔的螺纹孔，夹持孔的顶部设有圆弧压块，螺纹孔内安装有锁定螺柱，锁定螺柱的底部与圆弧压块转动连接,通过在螺纹孔内旋转锁定螺柱，能使锁定螺柱的底端推动圆弧压块，圆弧压块压紧芯样。
进一步限定，所述丝杠的右侧设有支撑平台，所述支撑平台的底部架设有丝杆，所述丝杆与丝杠垂直；所述底板上设有两个丝杆支撑座，丝杆的两端分别与两个丝杆支撑座转动连接，两个丝杆支撑座能稳固架持丝杆；具体地，丝杆支撑座与底板之间通过螺栓连接，便于装拆；所述丝杆上设有丝杆导套，丝杆导套与支撑平台的底端固定连接；所述丝杆的前后两侧设有支撑基座，两个支撑基座均固定安装于底板上，且两个支撑基座的顶端均分别设有矩形滑槽，所述支撑平台的底端固定设有分别与两个矩形滑槽一一对应的矩形滑条，所述支撑平台与支撑基座之间通过矩形滑条与矩形滑槽配合滑动连接；所述第二切割机构和第二打磨机构均安装于支撑平台上，通过控制支撑平台移动，能带动第二切割机构和第二打磨机构靠近或远离导轨机构，从而能便于找准切割位置。
进一步限定，所述第二切割机构还包括切割动力头，第二打磨机构还包括打磨动力头；所述支撑平台的顶端前后两侧均设有动力头基座，切割动力头和打磨动力头分别固定安装于两个动力头基座的顶端，切割动力头和打磨动力头的顶端均设有电机座；所述切割电机和打磨电机分别固定安装于两个电机座上；具体地，动力头基座通过螺栓与支撑平台相连，电机座通过螺栓与动力头基座相连，便于装拆；所述切割刀盘安装于切割动力头的一端，切割动力头的另一端与切割电机的转轴之间通过皮带连接，切割电机用于驱动切割动力头转动，具体地，切割动力头的另一端和切割电机的转轴上均设有皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带连接；所述打磨刀盘安装于打磨动力头的一端，打磨动力头的另一端与打磨电机的转轴之间通过皮带连接，打磨电机用于驱动打磨动力头转动，具体地，打磨动力头的另一端和打磨电机的转轴上均设有皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带连接；该结构能降低切割电机的损耗，能确保轴承两端的平衡性，能提高切割精度。
进一步限定，所述丝杆上远离导轨机构一端固定设有操控盘，通过操控盘能便于转动丝杆。
进一步限定，所述支撑平台的顶端面靠前侧边的位置设有刻度线，支撑基座上设有参照尺，参照尺与刻度线相对，移动支撑平台时，通过参照尺和刻度线能便于在移动支撑平台时做定量参照。
进一步限定，所述切割刀盘和打磨刀盘的上部设有刀罩，刀罩用于遮罩切割刀盘和打磨刀盘，刀罩能防止切割芯样时岩屑和泥浆飞溅。
进一步限定，所述防护罩结构包括底圈和顶盖，所述底圈沿底板的四周侧安装，顶盖设置于底圈上，顶盖与底圈铰接，能翻转打开顶盖，具体地，顶盖的后侧底边与底圈铰接；所述顶盖的前侧壁设有开口，开口处安装有滑动舱门，具体地，滑动舱门与顶盖的内侧壁滑动连接，通过推动滑动舱门，能打开或关闭开口，便于操作；所述顶盖的左侧壁、右侧壁和滑动舱门上均设有玻璃窗，通过玻璃窗便于观察内部设备运行情况；所述顶盖的后侧壁设有翻转门，翻转门的一侧边与顶盖的后侧壁铰接、另一侧边与顶盖的后侧壁锁接或通过螺钉连接，通过打开翻转门便于从顶盖的后侧维护内部设备；具体地，锁接时，翻转门上和顶盖的后侧壁设有配套的锁具，锁具为现有技术，其结构多种多样，在此不做具体限定，螺钉连接时，顶盖的后侧壁设有螺纹孔。
进一步限定，所述数控系统固定安装于顶盖的前侧壁，便于操控。
进一步限定，所述滑动舱门上设有把手，便于推动滑动舱门。
进一步限定，所述顶盖的内部设有用于冲洗芯样切磨产生的灰渣的水枪，水枪外接供水系统，通过打开滑动舱门，能便于使用水枪，具体地，供水系统包括水管、水泵和水箱，水泵能将水箱内的水经水管泵至水枪，供水枪冲洗灰渣，底板上设有便于水管穿过的通道，底板上设有便于污水流出的排水口。
本发明还公开了一种芯样切磨加工方法，使用前述芯样自动切磨一体机进行芯样切磨加工，操作步骤包括：
S1、调整第二切割机构和第二打磨机构位置：根据芯样的切割要求，设定两个切割刀盘之间的间隔距离，根据参照尺和刻度线，通过控制丝杆转动以带动导轨机构右侧的支撑平台移动，直至第二切割机构的切割刀盘移动至设定的切割位置，同时第二打磨机构随支撑平台调整到位；具体地，第一切割机构的切割刀盘和参照尺的位置固定，两者之间的间隔距离固定，因此，当刻度线中部的零点线对准参照尺时，两个切割刀盘之间的间距固定且已知，根据芯样切割后的长度尺寸，以刻度线的零点线为基准，移动支撑平台，使第二切割机构的切割刀盘到达指定位置；可通过翻转顶盖后，利用操控盘能转动丝杆；
S2：夹持固定芯样：推开滑动舱门，将芯样夹持固定在夹持孔内，且芯样左侧的切割位置对齐导轨机构左侧的切割刀盘；具体地，将芯样放置于夹持孔内，芯样放置完成后，通过顶动锁定螺柱，使锁定螺柱推动圆弧压块下行并压紧芯样；
S3：启动设备切磨芯样：关闭滑动舱门，通过数控系统上的触控按钮设置设备运行参数，如切割电机和打磨电机的转速，如滑台的移动速度等，启动步进电机，步进电机驱动丝杠转动，丝杠带动滑台沿直线导轨向切磨方向移动，芯样先通过导轨机构左右两侧的切割刀盘切割，然后继续沿直线导轨移动并通过导轨左右两侧的打磨刀盘打磨两端切口；切磨完成后，控制滑台退回，便于拆卸芯样；
S4：拆卸芯样并清洁设备：切磨完成后，通过数控系统上的触控按钮停机，拆卸取出芯样，通过数控系统上的触控按钮启动供水系统，并手持水枪冲洗灰渣；具体地，通过数控系统上的触控按钮启动水泵，水泵将水箱内的水经水管泵至水枪，供水枪冲洗灰渣，污水经底板上设有的排水口排出。
本发明的有益效果在于：本发明的一种芯样自动切磨一体机及芯样切磨加工方法，能够同时从芯样的两端切割芯样，并能同时打磨芯样两端的切口，切割和打磨效率高；通过控制芯样随导轨机构移动，能实现芯样先切割后打磨，切割和打磨在同一台设备上一次装夹、一次加工完成，能保证加工好的芯样外径与芯样两端面垂直，能提高芯样切割和打磨加工精度，能节省加工时间、提高工作效率、提高加工精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的右侧视图。
图3为本发明的后视图。
图4为图1中A-A方向剖视图。
图5为图4中B-B方向剖视图。
图6为图4中C-C方向剖视图。
图7为图5中D-D方向剖视图。
附图中：1-底板，2-导轨机构，3-切割电机，4-切割刀盘，5-打磨电机，6-打磨刀盘，7-芯样夹持装置，8-数控系统，10-丝杠，11-滑台，12-直线导轨，13-丝杠支撑座，14-步进电机，15-喷油嘴，16-伸缩式防护罩，17-孔板，18-夹持孔，19-圆弧压块，20-锁定螺柱，21-支撑平台，22-丝杆，23-丝杆支撑座，24-支撑基座，25-矩形滑条，26-切割动力头，27-打磨动力头，28-动力头基座，30-电机座，31-操控盘，32-刻度线，33-参照尺，34-刀罩，35-底圈，36-顶盖，37-滑动舱门，38-玻璃窗，39-翻转门，40-水枪。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”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发明和简化描述，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发明的限制。
如图1至图7所示，一种芯样自动切磨一体机，包括底板1、第一切割机构、第二切割机构、第一打磨机构、第二打磨机构、芯样夹持装置7、数控系统8和防护罩结构；
所述底板1上设有导轨机构2，导轨机构2用于带动芯样沿切磨轨迹移动，所述第一切割机构与第二切割机构均安装于底板1上，且沿导轨机构2左右相对设置，所述第一切割机构与第二切割机构均包括切割电机3和切割刀盘4，切割刀盘4位于导轨机构2的上方，切割电机3用于驱动切割刀盘4转动，所述第一打磨机构与第二打磨机构均安装于底板1上，且沿导轨机构2左右相对设置，所述第一打磨机构与第二打磨机构均包括打磨电机5和打磨刀盘6，打磨刀盘6位于导轨机构2的上方，打磨电机5用于驱动打磨刀盘6转动；
所述导轨机构2包括丝杠10、滑台11和直线导轨12；所述丝杠10的两端均设有丝杠支撑座13，两个丝杠支撑座13均与底板1固定连接，两个丝杠支撑座13用于支撑丝杠10、便于丝杠10转动；所述丝杠10上设有滚珠导套，滚珠导套与滑台11的底端固定连接；所述底板1的下方设有步进电机14，步进电机14的转轴与丝杠10的一端通过同步带链接，步进电机14用于驱动丝杠10转动，具体地，所述步进电机14的转轴上和丝杠10的一端均分别设有齿形带轮，两个齿形带轮之间通过同步带传动连接；所述直线导轨12设有两个，两个直线导轨12沿丝杠10对称设置且固定安装于底板1上，每个所述直线导轨12上均分别至少设有一个滑块，每个滑块均与滑台11的底端固定连接，滑块能沿直线导轨12移动，直线导轨12能支撑滑台11；当步进电机14驱动丝杠10转动时，丝杠10的传动作用和直线导轨12的引导作用下，滑台11能沿丝杠10轴向移动；所述芯样夹持装置7固定安装于滑台11的顶端，芯样夹持装置7用于夹持固定芯样；
所述滑台11的底端固定设有喷油嘴15，所述喷油嘴15的喷油出口与丝杠10相对，通过喷油嘴15能向丝杠10上喷洒润滑油；所述喷油嘴15外接润滑油供油系统和数控系统8，通过润滑油供油系统能向喷油嘴15提供润滑油，通过数控系统8能控制喷油嘴15喷洒润滑油；所述滑台11与丝杠10前端的丝杠支撑座13之间、滑台11与丝杠10后端的丝杠支撑座13之间均分别设有伸缩式防护罩16，两个伸缩式防护罩16均套设在丝杠10上，且伸缩式防护罩16的两端分别与滑台11和丝杠支撑座13法兰连接，伸缩式防护罩16用于保护丝杠10，能防止切割和打磨芯样产生的灰尘等东西污染或破坏丝杠10；当滑台11随丝杠10移动时，两个伸缩式防护罩16对应的伸展或压缩，能始终保护丝杠10、避免丝杠10裸露；
所述芯样夹持装置7安装于导轨机构2上，芯样夹持装置7用于夹持固定芯样，导轨机构2能带动芯样夹持装置7移动；所述芯样夹持装置7包括孔板17，所述孔板17的底端固定安装于滑台11上，所述孔板17的内部设有左右贯穿的夹持孔18，孔板17的顶端设有贯通至夹持孔18的螺纹孔，夹持孔18的顶部设有圆弧压块19，螺纹孔内安装有锁定螺柱20，锁定螺柱20的底部与圆弧压块19转动连接；通过在螺纹孔内旋转锁定螺柱20，能使锁定螺柱20的底端推动圆弧压块19，圆弧压块19压紧芯样；
所述丝杠10的右侧设有支撑平台21，所述支撑平台21的底部架设有丝杆22，所述丝杆22与丝杠10垂直；所述底板1上设有两个丝杆支撑座23，丝杆22的两端分别与两个丝杆支撑座23转动连接，两个丝杆支撑座23能稳固架持丝杆22；具体地，丝杆支撑座23与底板1之间通过螺栓连接，便于装拆；所述丝杆22上设有丝杆导套，丝杆导套与支撑平台21的底端固定连接；所述丝杆22的前后两侧设有支撑基座24，两个支撑基座24均固定安装于底板1上，且两个支撑基座24的顶端均分别设有矩形滑槽，所述支撑平台21的底端固定设有分别与两个矩形滑槽一一对应的矩形滑条25，所述支撑平台21与支撑基座24之间通过矩形滑条25与矩形滑槽配合滑动连接；
所述第二切割机构还包括切割动力头26，第二打磨机构还包括打磨动力头27；所述支撑平台21的顶端前后两侧均设有动力头基座28，切割动力头26和打磨动力头27分别固定安装于两个动力头基座28的顶端，切割动力头26和打磨动力头27的顶端均设有电机座30；所述切割电机3和打磨电机5分别固定安装于两个电机座30上；所述切割刀盘4安装于切割动力头26的一端，切割动力头26的另一端与切割电机3的转轴之间通过皮带连接，切割电机3用于驱动切割动力头26转动，具体地，切割动力头26的另一端和切割电机3的转轴上均设有皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带连接；所述打磨刀盘6安装于打磨动力头27的一端，打磨动力头27的另一端与打磨电机5的转轴之间通过皮带连接，打磨电机5用于驱动打磨动力头27转动，具体地，打磨动力头27的另一端和打磨电机5的转轴上均设有皮带轮，两个皮带轮之间通过皮带连接；该结构能降低切割电机3的损耗，能确保轴承两端的平衡性，能提高切割精度；
所述支撑平台21的顶端面靠前侧边的位置设有刻度线32，支撑基座24上设有参照尺33，参照尺33与刻度线32相对，移动支撑平台21时，通过参照尺33和刻度线32能便于在移动支撑平台21时做定量参照；
所述数控系统8上设有显示屏和若干触控按钮，若干触控按钮分别用于设置一体机的运行参数以及控制设备的启停，显示屏用于显示一体机的运行参数和工况；两个所述切割电机3、两个所述打磨电机5和导轨机构2均分别与数控系统8电连接，通过数控系统8能使切割电机3、打磨电机5和导轨机构2运转；
所述防护罩结构包括底圈35和顶盖36，所述底圈35沿底板1的四周侧安装，顶盖36设置于底圈35上，顶盖36与底圈35铰接，能翻转打开顶盖36，具体地，顶盖36的后侧底边与底圈35铰接；底圈35和顶盖36能遮罩底板1上安装的切磨加工设备，如第一切割机构、第二切割机构、第一打磨机构、第二打磨机构和导轨机构2，防护罩结构能防止芯样切割和打磨加工时，灰尘和岩屑飞溅出来，能确保操作人员安全；所述顶盖36的前侧壁设有开口，开口处安装有滑动舱门37，具体地，滑动舱门37与顶盖36的内侧壁滑动连接，通过推动滑动舱门37，能打开或关闭开口，便于操作；所述顶盖36的左侧壁、右侧壁和滑动舱门37上均设有玻璃窗38，通过玻璃窗38便于观察内部设备运行情况；所述顶盖36的后侧壁设有翻转门39，翻转门39的一侧边与顶盖36的后侧壁铰接、另一侧边与顶盖36的后侧壁锁接或通过螺钉连接，通过打开翻转门39便于从顶盖36的后侧维护内部设备；具体地，锁接时，翻转门39上和顶盖36的后侧壁设有配套的锁具，锁具为现有技术，其结构多种多样，在此不做具体限定，螺钉连接时，顶盖36的后侧壁设有螺纹孔；
所述顶盖36的内部设有用于冲洗芯样切磨产生的灰渣的水枪40，水枪40外接供水系统（供水系统为现有技术设备，图中未视出），通过打开滑动舱门37，能便于使用水枪40，具体地，供水系统包括水管、水泵和水箱，水泵能将水箱内的水经水管泵至水枪40，供水枪40冲洗灰渣，底板1上设有便于水管穿过的通道，底板1上设有便于污水流出的排水口；
利用该芯样自动切磨一体机能够同时从芯样的两端切割芯样，并能同时打磨芯样两端的切口，切割和打磨效率高；通过控制芯样随导轨机构2移动，能实现芯样先切割后打磨，切割和打磨在同一台设备上一次装夹、一次加工完成，能保证加工好的芯样外径与芯样两端面垂直，能提高芯样切割和打磨加工精度，能节省加工时间、提高工作效率、提高加工精度；防护罩结构能使设备运行更安全、降低噪音和灰尘。
本实施例中，所述伸缩式防护罩16为风琴式，所述伸缩式防护罩16由不锈钢防护片、磨砂布、耐高温布、橡胶布、阻燃布、石棉布、帆布或黑亮布制成。
本实施例中，所述丝杆22上远离导轨机构2一端固定设有操控盘31，通过操控盘31能便于转动丝杆22。
本实施例中，所述切割刀盘4和打磨刀盘6的上部设有刀罩34，刀罩34用于遮罩切割刀盘4和打磨刀盘6，刀罩34能防止切割芯样时岩屑和泥浆飞溅。
本实施例中，所述数控系统8固定安装于顶盖36的前侧壁，便于操控。
本实施例中，所述滑动舱门37上设有把手，便于推动滑动舱门37。
在此需要说明的是，导轨机构2右侧的切割机构和打磨机构可移动，导轨机构2左侧的切割机构和打磨机构的安装结构与右侧相同，只是左侧的切割机构和打磨机构下方未设置丝杆22；本实施例中，各个电机均为现有技术设备，在此不限定其具体尺寸型号；本实施例中，所述数控系统8为现有技术设备或通过现有技术可拼装或制造。
一种芯样切磨加工方法，使用前述芯样自动切磨一体机进行芯样切磨加工，操作步骤包括：
S1、调整第二切割机构和第二打磨机构位置：根据芯样的切割要求，设定两个切割刀盘4之间的间隔距离，根据参照尺33和刻度线32，通过控制丝杆22转动以带动导轨机构2右侧的支撑平台21移动，直至第二切割机构的切割刀盘4移动至设定的切割位置，同时第二打磨机构随支撑平台21调整到位；具体地，第一切割机构的切割刀盘4和参照尺33的位置固定，两者之间的间隔距离固定，因此，当刻度线32中部的零点线对准参照尺33时，两个切割刀盘4之间的间距固定且已知，根据芯样切割后的长度尺寸，以刻度线32的零点线为基准，移动支撑平台21，使第二切割机构的切割刀盘4到达指定位置；可通过翻转顶盖36后，利用操控盘31能转动丝杆22；
S2：夹持固定芯样：推开滑动舱门37，将芯样夹持固定在夹持孔18内，且芯样左侧的切割位置对齐导轨机构2左侧的切割刀盘4；具体地，将芯样放置于夹持孔18内，芯样放置完成后，通过顶动锁定螺柱20，使锁定螺柱20推动圆弧压块19下行并压紧芯样；
S3：启动设备切磨芯样：关闭滑动舱门37，通过数控系统8上的触控按钮设置设备运行参数，如切割电机3和打磨电机5的转速，如滑台11的移动速度等，启动步进电机14，步进电机14驱动丝杠10转动，丝杠10带动滑台11沿直线导轨12向切磨方向移动，芯样先通过导轨机构2左右两侧的切割刀盘4切割，然后继续沿直线导轨12移动并通过导轨左右两侧的打磨刀盘6打磨两端切口；切磨完成后，控制滑台11退回，便于拆卸芯样；
S4：拆卸芯样并清洁设备：切磨完成后，通过数控系统8上的触控按钮停机，拆卸取出芯样，通过数控系统8上的触控按钮启动供水系统，并手持水枪40冲洗灰渣；具体地，通过数控系统8上的触控按钮启动水泵，水泵将水箱内的水经水管泵至水枪40，供水枪40冲洗灰渣，污水经底板1上设有的排水口排出。

Claims (5)

1.一种芯样自动切磨一体机，包括底板(1)、第一切割机构、第二切割机构、第一打磨机构和第二打磨机构，所述底板(1)上设有导轨机构(2)，导轨机构(2)用于带动芯样沿切磨轨迹移动，第一切割机构与第二切割机构均安装于底板(1)上，且沿导轨机构(2)左右相对设置，第一切割机构与第二切割机构均包括切割电机(3)和切割刀盘(4)，切割刀盘(4)位于导轨机构(2)的上方，切割电机(3)用于驱动切割刀盘(4)转动，第一打磨机构与第二打磨机构均安装于底板(1)上，且沿导轨机构(2)左右相对设置，第一打磨机构与第二打磨机构均包括打磨电机(5)和打磨刀盘(6)，打磨刀盘(6)位于导轨机构(2)的上方，打磨电机(5)用于驱动打磨刀盘(6)转动，其特征在于：
所述导轨机构(2)包括丝杠(10)、滑台(11)和直线导轨(12)；丝杠(10)的两端均设有丝杠支撑座(13)，两个丝杠支撑座(13)均与底板(1)固定连接；丝杠(10)上设有滚珠导套，滚珠导套与滑台(11)的底端固定连接；底板(1)的下方设有步进电机(14)，步进电机(14)的转轴与丝杠(10)的一端通过同步带链接；直线导轨(12)设有两个，两个直线导轨(12)沿丝杠(10)对称设置且固定安装于底板(1)上，每个所述直线导轨(12)上均分别至少设有一个滑块，每个滑块均与滑台(11)的底端固定连接；
所述丝杠(10)的右侧设有支撑平台(21)，支撑平台(21)的底部架设有丝杆(22)，丝杆(22)与丝杠(10)垂直；底板(1)上设有两个丝杆支撑座(23)，丝杆(22)的两端分别与两个丝杆支撑座(23)转动连接；丝杆(22)上设有丝杆导套，丝杆导套与支撑平台(21)的底端固定连接；丝杆(22)的前后两侧设有支撑基座(24)，两个支撑基座(24)均固定安装于底板(1)上，且两个支撑基座(24)的顶端均分别设有矩形滑槽，支撑平台(21)的底端固定设有分别与两个矩形滑槽一一对应的矩形滑条(25)，支撑平台(21)与支撑基座(24)之间通过矩形滑条(25)与矩形滑槽配合滑动连接；所述第二切割机构和第二打磨机构均安装于支撑平台(21)上；
所述支撑平台(21)的顶端面靠前侧边的位置设有刻度线(32)，支撑基座(24)上设有参照尺(33)，参照尺(33)与刻度线(32)相对；
还包括芯样夹持装置(7)，所述芯样夹持装置(7)安装于导轨机构(2)上，芯样夹持装置(7)用于夹持固定芯样；
还包括数控系统(8)，所述数控系统(8)上设有显示屏和若干触控按钮，若干触控按钮分别用于设置一体机的运行参数以及控制设备的启停，显示屏用于显示一体机的运行参数和工况；两个所述切割电机(3)、两个所述打磨电机(5)和导轨机构(2)均分别与数控系统(8)电连接；
还包括防护罩结构，所述防护罩结构安装于底板(1)上，且防护罩结构用于遮罩底板(1)上安装的切磨加工设备；所述防护罩结构包括底圈(35)和顶盖(36)，底圈(35)沿底板(1)的四周侧安装，顶盖(36)设置于底圈(35)上，顶盖(36)与底圈(35)铰接；顶盖(36)的前侧壁设有开口，开口处安装有滑动舱门(37)；顶盖(36)的左侧壁、右侧壁和滑动舱门(37)上均设有玻璃窗(38)；顶盖(36)的后侧壁设有翻转门(39)，翻转门(39)的一侧边与顶盖(36)的后侧壁铰接、另一侧边与顶盖(36)的后侧壁锁接或通过螺钉连接；
所述顶盖(36)的内部设有用于冲洗芯样切磨产生的灰渣的水枪(40)，水枪(40)外接供水系统。
2.根据权利要求1所述的一种芯样自动切磨一体机，其特征在于：所述滑台(11)的底端固定设有喷油嘴(15)，喷油嘴(15)的喷油出口与丝杠(10)相对；喷油嘴(15)外接润滑油供油系统和数控系统(8)；滑台(11)与丝杠(10)前端的丝杠支撑座(13)之间、滑台(11)与丝杠(10)后端的丝杠支撑座(13)之间均分别设有伸缩式防护罩(16)，两个伸缩式防护罩(16)均套设在丝杠(10)上，且伸缩式防护罩(16)的两端分别与滑台(11)和丝杠支撑座(13)法兰连接。
3.根据权利要求2所述的一种芯样自动切磨一体机，其特征在于：所述芯样夹持装置(7)包括孔板(17)，所述孔板(17)的底端固定安装于滑台(11)上，所述孔板(17)的内部设有左右贯穿的夹持孔(18)，孔板(17)的顶端设有贯通至夹持孔(18)的螺纹孔，夹持孔(18)的顶部设有圆弧压块(19)，螺纹孔内安装有锁定螺柱(20)，锁定螺柱(20)的底部与圆弧压块(19)转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种芯样自动切磨一体机，其特征在于：所述第二切割机构还包括切割动力头(26)，第二打磨机构还包括打磨动力头(27)；支撑平台(21)的顶端前后两侧均设有动力头基座(28)，切割动力头(26)和打磨动力头(27)分别安装于两个动力头基座(28)的顶端，切割动力头(26)和打磨动力头(27)的顶端均设有电机座(30)；切割电机(3)和打磨电机(5)分别固定安装于两个电机座(30)上；切割刀盘(4)安装于切割动力头(26)的一端，切割动力头(26)的另一端与切割电机(3)的转轴之间通过皮带连接；打磨刀盘(6)安装于打磨动力头(27)的一端，打磨动力头(27)的另一端与打磨电机(5)的转轴之间通过皮带连接。
5.一种芯样切磨加工方法，其特征在于：使用权利要求4所述的芯样自动切磨一体机进行芯样切磨加工，操作步骤包括：
S1、调整第二切割机构和第二打磨机构位置：根据芯样的切割要求，设定两个切割刀盘(4)之间的间隔距离，根据参照尺(33)和刻度线(32)，通过控制丝杆(22)转动以带动导轨机构(2)右侧的支撑平台(21)移动，直至第二切割机构的切割刀盘(4)移动至设定的切割位置；
S2：夹持固定芯样：推开滑动舱门(37)，将芯样夹持固定在夹持孔(18)内，且芯样左侧的切割位置对齐导轨机构(2)左侧的切割刀盘(4)；
S3：启动设备切磨芯样：关闭滑动舱门(37)，通过数控系统(8)上的触控按钮设置设备运行参数，启动步进电机(14)，步进电机(14)驱动丝杠(10)转动，丝杠(10)带动滑台(11)沿直线导轨(12)向切磨方向移动，芯样先通过导轨机构(2)左右两侧的切割刀盘(4)切割，然后继续沿直线导轨(12)移动并通过导轨左右两侧的打磨刀盘(6)打磨两端切口；
S4：拆卸芯样并清洁设备：切磨完成后，通过数控系统(8)上的触控按钮停机，拆卸取出芯样，通过数控系统(8)上的触控按钮启动供水系统，并手持水枪(40)冲洗灰渣。
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