專利名稱：陰極炭塊鋸銑機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加工機組，尤其涉及一種加工陰極炭塊的鋸銑機組。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)上的純鋁主要是用霍爾-埃魯鋁電解法生產(chǎn)的?；魻?埃魯鋁電
解法是以氧化鋁為溶質(zhì)、冰晶石(Na3ALF6)為熔劑組成的電解質(zhì)，在95(TC ~970 。C的條件下，通過電解的方法使電解質(zhì)中的氧化鋁分解為鋁和氧，鋁在陰極以 液相形式析出，氧在陽極以二氧化碳?xì)怏w的形式逸出。
用電解法生產(chǎn)鋁的專用設(shè)備為內(nèi)襯有炭質(zhì)材料的電解槽，該電解槽的鋼制 外殼與炭質(zhì)內(nèi)襯之間填充有耐火材料，其炭質(zhì)內(nèi)襯一般由具有抗電解質(zhì)腐蝕性 能的石墨質(zhì)材料制成的炭塊砌筑而成，在電解槽內(nèi)炭塊的底部設(shè)置有鋼棒，鋼 棒伸出電解槽的槽殼之外，此鋼棒被稱為電解槽的陰極鋼棒，金屬鋁液就是在 該陰極鋼棒周圍的炭質(zhì)陰極處析出；在該電解槽的上方還懸掛有用石油焦制成 的炭質(zhì)陽極，在該炭質(zhì)陽極上設(shè)置有金屬制成的陽極導(dǎo)桿，通過該陽極導(dǎo)桿可 以將電流導(dǎo)入，從而在炭質(zhì)陽極、電解質(zhì)和炭質(zhì)陰極之間形成回路，二氧化碳 氣體就是從該炭質(zhì)陽極表面逸出。
其中，砌筑電解槽炭質(zhì)內(nèi)襯的炭塊也叫陰極炭塊，陰極碳塊是鋁電解槽不 可缺少的材料，其質(zhì)量的好壞關(guān)系到鋁電解槽壽命的長短。如圖1所示，通常 陰極炭塊的加工要求包括銑削四個側(cè)面、在側(cè)面上劃痕以及開溝槽、鋸切端面 和在鋸切后的端面上劃痕。
目前，我國陰極炭塊加工的大部分企業(yè)，基本上都是利用經(jīng)過改造的舊機 床單體設(shè)備進行陰極炭塊加工，每種設(shè)備只能實現(xiàn)一種加工功能，生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備落后，工序分散，生產(chǎn)效率低下。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種陰極炭塊鋸銑機組，能夠集 中工序，提高生產(chǎn)效率。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案
一種陰極炭塊鋸銑機組，包括機身，所述機身上設(shè)有可沿所述機身水平直 線移動的工作臺，所述工作臺上設(shè)有工件夾緊機構(gòu)，在所述機身兩側(cè)分別間隔 相對設(shè)有一組側(cè)面面4先頭、 一組側(cè)面劃痕4先頭和一組側(cè)面溝槽4先頭。
為避免反復(fù)吊裝工件，在所述機身的上設(shè)有翻轉(zhuǎn)平移工件的翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)。
為使加工工序更加集中，所述陰極炭塊鋸銑機組還包括與所述機身相接的
分支機身，所述分支機身上設(shè)有固定的鋸切臺，所述鋸切臺兩側(cè)設(shè)有液壓夾鉗，
鋸切機上沿所述分支機身兩側(cè)相對間隔設(shè)有一組帶鋸和一組單動端面劃痕銑 頭。
為方便在所述機身和所述分支機身之間轉(zhuǎn)運工件，在所述機身和分支機身 的相接處設(shè)有鋸前翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)，在所述分支機身上設(shè)有沿所述分支機身水平 直線滑動的滑車，所述鋸前翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)提起工件并放在所述滑車上，所述滑 車沿所述分支機身滑動將工件送至所述鋸切臺處。
其中，所述一組側(cè)面溝槽銑頭包括設(shè)在所述機身一側(cè)的普通溝槽銑頭，和 設(shè)在所述機身另 一側(cè)的異型溝槽銑頭。
所述面銑頭和溝槽銑頭均包括有粗銑頭和精銑頭。
為實現(xiàn)自動上料，在所述機身的上料端設(shè)有上料機構(gòu)，在上料端的一側(cè)設(shè)作臺上。
為實現(xiàn)自動卸料，在所述分支機身的一端設(shè)有成品托料架，所述滑車帶動 已加工好的工件滑動并送至所述成品托料架上。
為方便收集切屑，在所述各銑頭兩側(cè)的地坑內(nèi)設(shè)有刮板式排屑機構(gòu)。 本實用新型提供的陰極炭塊鋸銑機組，包括有機身，在機身上設(shè)有工作臺， 所述工作臺能夠沿著所述機身水平直線移動，所述工作臺上設(shè)有工件夾緊機構(gòu)， 將工件放置在所述工作臺上，該機構(gòu)能夠夾緊工件，在所述機身兩側(cè)分別間隔 設(shè)有一組側(cè)面面銑頭、 一組側(cè)面劃痕4先頭和一組側(cè)面溝槽4先頭，工件可跟隨工 作臺多次工進而分別完成銑側(cè)面、銑側(cè)面劃痕和銑側(cè)面溝槽的加工，在一套整 體機組上完成了全部側(cè)面加工要求，避免了在加工過程中反復(fù)更換不同的機床 設(shè)備，使得加工工序集中，提高了生產(chǎn)效率。


圖1為陰極炭塊成品結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型陰極炭塊鋸銑機組的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為具有雙溝槽的陰極炭塊成品結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為對陰極炭塊側(cè)面進行加工的工序示意圖5為在圖2所示的陰極炭塊鋸銑機組中增設(shè)翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為在圖5所示的陰極炭塊鋸銑機組中增設(shè)端面鋸銑劃痕機列的結(jié)構(gòu)示 意圖7為在圖6所示的陰極炭塊鋸銑機組中增設(shè)工件轉(zhuǎn)運機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為在圖7所示的陰極炭塊鋸銑機組中增設(shè)上料和下料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意
圖9為對陰極炭塊整體進行加工的工序示意圖。
具體實施方式

本實用新型旨在提供一種陰極炭塊鋸銑機組，以集中工序，提高生產(chǎn)效率。
以下結(jié)合附圖以及實施例對本實用新型進行詳細(xì)描述。
如圖2所示，為本實用新型陰極炭塊鋸銑機組的具體實施例，本實施例中， 所述陰極炭塊鋸銑機組包括側(cè)面銑削劃痕開槽機列，所述側(cè)面銑削劃痕開槽機 列包括機身(未圖示)，在機身上設(shè)有工作臺3,在機身中還設(shè)有絲杠螺母等傳 動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為直線運動，從而使得工作臺3可沿機 身水平直線移動，在工作臺3上還設(shè)有工件夾緊機構(gòu)，該夾緊機構(gòu)能夠夾緊工 件，以避免工件在加工過程中發(fā)生位置變動而導(dǎo)致加工過程無法進行，在機身 的兩側(cè)相對設(shè)有側(cè)面面銑頭4和5、側(cè)面劃痕銑頭8、側(cè)面溝槽4先頭9和9'以 及10和10'，其中，側(cè)面面銑頭4和5、側(cè)面劃痕銑頭8等在機身兩側(cè)相對設(shè) 置，可同時加工兩個相對的側(cè)面，此外，設(shè)在機身各側(cè)的銑頭相互之間具有一 定的間隔，在加工過程中，工作臺3帶動工件多次工進而分別完成銑側(cè)面、銑 側(cè)面劃痕和銑側(cè)面溝槽的加工，在一套整體機組上完成了全部側(cè)面加工要求， 避免了在加工過程中反復(fù)更換不同的機床設(shè)備，使得加工工序集中，提高了生 產(chǎn)效率。
其中，溝槽銑頭9和9'中溝槽銑頭9為普通溝槽銑頭，如直槽銑頭，溝槽 銑頭9'為異型溝槽銑頭，溝槽銑頭9和9'分別設(shè)在機身的兩側(cè)。如圖3所示， 側(cè)面溝槽銑頭9和9'以及10和10'的高度還可以調(diào)整，從而能夠加工具有雙 溝槽的工件。
對于銑面和銑溝槽而言，其加工余量大， 一次加工難以達到設(shè)計的精度要 求，所以面銑頭和溝槽銑頭均包括有粗銑頭和精銑頭，面銑頭4和溝槽銑頭9、 9'為粗銑頭，銑削量大，但是精度低，面銑頭5和溝槽銑頭10、 l(T為精銑頭，銑削量小，主要是保證精度。但是對于劃痕銑頭而言，其加工余量較小，且加 工精度要求不高，因此沒有必要設(shè)置劃痕精銑頭。此外，根據(jù)用戶的要求，選 用不同形狀的銑刀，可以加工不同的劃痕形狀，如梯形、半圓形、三角形等。
上述機組能夠完成對工件側(cè)面的全部加工要求，參見圖4所示，其加工工
藝過程為第一次工進，銑將要開溝槽的兩側(cè)面，工作臺退回；將工件翻轉(zhuǎn)+90 ° ;第二次工進，銑另外兩側(cè)面，并在該兩側(cè)面上劃痕，工作臺退回；將工件 翻轉(zhuǎn)+90° ;第三次工進，在第一次銑削的其中一個側(cè)面上系溝槽。實踐使用證 明，使用上述加工工藝方法能夠達到最好的加工精度。但是在上述加工過程中， 需要反復(fù)翻轉(zhuǎn)工件，以為下一次工進做好加工準(zhǔn)備，但是本實用新型陰極炭塊 鋸銑機組的工件主要為陰極炭塊，所述陰極炭塊的體積和重量一般較大，如果 借助于天車等設(shè)備翻轉(zhuǎn)陰極炭塊，操作麻煩且難以保證翻轉(zhuǎn)后工件裝夾的位置 精度，為了避免反復(fù)吊裝工件，如圖5所示，在機身上設(shè)置能夠翻轉(zhuǎn)平移工件 的翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)，該翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)包括一設(shè)置在機身后側(cè)的后側(cè)提升輸送裝置6 和一翻轉(zhuǎn)機構(gòu)7， 一次工進完成后需要翻轉(zhuǎn)工件時，工作臺3上的工件夾緊機構(gòu) 松開工件，后側(cè)提升輸送裝置6平移至工件上方，提起工件后再平移至翻轉(zhuǎn)機 構(gòu)7上方，將工件放在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)7上，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)根據(jù)操作人員的控制可以將工 件沿各方向翻轉(zhuǎn)一定角度，本實施例中翻轉(zhuǎn)90° ，翻轉(zhuǎn)完成后，后側(cè)提升輸送 裝置6再將工件提起并放在工作臺3上，其中，后側(cè)提升輸送裝置6中設(shè)有位 置檢測裝置，例如編碼器、位移傳感器等，能夠?qū)ぜM行對中，使其準(zhǔn)確定 位，保證了工件裝夾的位置精度。
如圖6所示，完成對工件側(cè)面的全部加工要求后，就需要對工件的端面進 行加工。而對于工件端面的加工，可以在常規(guī)的單體設(shè)備上進行，但是為了使 加工工序更加集中，更大程度地提高加工效率，在上述陰極炭塊鋸銑機組中還
8包括端面鋸切劃痕機列，所述端面鋸切劃痕機列包括與機身垂直相接的分支機
身，在分支機身上設(shè)有固定的鋸切臺18,在鋸切臺18兩側(cè)設(shè)有液壓夾鉗13， 液壓夾鉗13夾緊工件時夾緊力大，靠近分支機身兩側(cè)設(shè)有鋸切機14，鋸切機 14活動設(shè)在地面上或工作平臺上，且能夠沿著分支機身的長度方向移動，在鋸 切機14上設(shè)有一組單動端面劃痕銑頭15,單動端面劃痕銑頭15分設(shè)在鋸切臺 18的兩側(cè)，可同時加工工件的兩個端面，加工時，液壓夾鉗13將工件夾持牢固 后，首先推動鋸切機14至工件處，利用帶鋸將工件的兩端鋸掉，然后鋸切機14 退回并保持靜止，利用單動端面劃痕銑頭15對工件端面劃痕，這樣一次裝夾即 可完成工件端面的全部加工工序，節(jié)省了工裝所需要的輔助工時，使得工序更 加集中，更進一步地提高了生產(chǎn)效率。
其中，分支機身也可以與機身平行相接，但是這種布局方式的不足之處是 導(dǎo)致加工機組整體尺寸較長，占用場地較大，因此本實施例中釆用垂直相接的 方式。
如上所述，在整個加工過程中，工件需要從側(cè)面銑削劃痕開槽機列轉(zhuǎn)移到 端面鋸切劃痕機列，這就需要在機身和分支機身之間設(shè)置轉(zhuǎn)運工件的轉(zhuǎn)運機構(gòu)， 如圖7所示，本實施例中，所述轉(zhuǎn)運機構(gòu)包括設(shè)置在機身和分支機身的相接處 的鋸前翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)，鋸前翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)包括一鋸前提升輸送裝置11和一鋸前 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)12,鋸前提升輸送裝置11與上述后側(cè)提升輸送裝置6的機構(gòu)和功能相 同，鋸前翻轉(zhuǎn)機構(gòu)12與上述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)7的機構(gòu)和功能相同，在分支機身上還設(shè) 有滑車16，滑車16能夠沿分支機身水平直線滑動，在機身和分支機身的相接處， 鋸前翻轉(zhuǎn)機構(gòu)12將工件翻轉(zhuǎn)-90° ,使得所開溝槽朝下，便于后續(xù)銑端面，鋸 前提升輸送裝置11提起翻轉(zhuǎn)后的工件并將其放置在滑車16上，滑車16沿分支 機身滑動至鋸切臺18處，設(shè)在鋸切臺18兩側(cè)的液壓夾鉗13夾緊工件，即可進行上述的工件端面加工。
至此，可以自動完成工件的全部加工工序，工件經(jīng)過一次吊裝裝夾在工作 臺3上后，在側(cè)面銑削劃痕開槽機列上能夠完成側(cè)面的全部加工，然后轉(zhuǎn)移至 端面鋸切劃痕機列上完成端面的全部加工，形成了一條自動加工的生產(chǎn)線，在 其輸入端輸入坯料，即可在其輸出端輸出成品，其加工過程中的加工時序由時
序電控制部控制，時序電控制部控制系統(tǒng)中設(shè)有PLC、單片機等集成控制芯片， 能夠確保一個工序完成后，下一個工序才開始啟動。而且，如果需要對加工工 件的局部進行修補，還可以對該機組進行手工操作或者半自動操作，極大地提 高了生產(chǎn)效率和加工精度。
更進一步地，如圖8所示，為能夠自動上料，可以在工作臺3的上料端設(shè) 置上料機構(gòu)，所述上料機構(gòu)采用設(shè)置在機身前側(cè)的前側(cè)提升輸送裝置2和上述 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)7，前側(cè)提升輸送裝置2和后側(cè)提升輸送裝置6的結(jié)構(gòu)和功能相同， 在上料端的前側(cè)設(shè)有工件輸送輥道l，上料時，天車將工件吊放在工件輸送輥道 1上，前側(cè)提升輸送裝置2提起工件輸送輥道1上的工件并將其放在工作臺3上， 而且在工件輸送輥道上還可以暫時存放多個工件。
為實現(xiàn)自動卸料，在分支機身上設(shè)有成品托料架17，滑車16帶動已加工好 的工件滑動并將其送至成品托料架17上，然后再由天車吊走。
綜上所述，結(jié)合圖8和圖9所示，該陰極炭塊鋸銑機組的加工過程如下
上料天車將坯料吊至坯料輸送輥道l上，機身前側(cè)的前側(cè)提升輸送裝置2 將坯料提升到工作高度后，向后移動將坯料放在工作臺3上并對工件進行對中， 然后工作臺3上的工件夾緊機構(gòu)夾緊工件。
銑削將要開溝槽的兩側(cè)面工作臺3沿機身向左移動，坯料經(jīng)過面銑頭4 和5完成粗銑和表面研磨，精銑面銑頭5是否動作可選。翻轉(zhuǎn)工件工件隨工作臺3快速退回到起始位置，工件夾緊機構(gòu)松開，機 身后側(cè)的后側(cè)提升輸送裝置6將工件提起，向后運動把坯料放在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)7上， 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)7將工件翻轉(zhuǎn)90° ,然后后側(cè)提升輸送裝置6將工件提起，向前運動 把工件放在工作臺3上并對工件進行對中，然后工作臺3上的工件夾緊機構(gòu)夾 緊工件。
銑削另外兩側(cè)面和劃痕工作臺3沿機身向左移動，經(jīng)過面銑頭4完成粗 銑，經(jīng)過側(cè)面劃痕銑頭8完成劃痕。
翻轉(zhuǎn)工件重復(fù)上述翻轉(zhuǎn)工件的工序。
銑側(cè)面溝槽工作臺3沿機身向左移動，經(jīng)過普通溝槽銑頭9和9'完成溝 槽的粗銑和精銑。
鋸銑端面完成工件的側(cè)面加工后，工作臺3的夾緊機構(gòu)松開，鋸前提升 輸送裝置ll將工件提起，并把工件放在鋸前翻轉(zhuǎn)機構(gòu)12上，鋸前翻轉(zhuǎn)機構(gòu)12 將工件翻轉(zhuǎn)90°后放在滑車16上，工件隨滑車16滑動到鋸切臺18處，設(shè)在 鋸切臺18兩側(cè)的液壓夾鉗13夾緊工件，鋸切機14向后移動利用帶鋸將工件的 兩端鋸掉，然后鋸切機14快速退回，單動端面劃痕銑頭15對工件的端面劃痕。
卸料液壓夾鉗13松開，滑車16帶著已加工好的工件移動到成品托料架 17，把成品放在成品托料架17上，之后成品由天車吊走。 此外，設(shè)備采用負(fù)壓吸塵、螺旋排屑以及刮板排屑相結(jié)合的方式進行排屑。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并 不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)， 可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實 用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于包括機身，所述機身上設(shè)有可沿所述機身水平直線移動的工作臺，所述工作臺上設(shè)有工件夾緊機構(gòu)，在所述機身兩側(cè)分別間隔相對設(shè)有一組側(cè)面面銑頭、一組側(cè)面劃痕銑頭和一組側(cè)面溝槽銑頭。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于在所述機身上 設(shè)有翻轉(zhuǎn)平移工件的翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于還包括與所述 機身相接的分支機身，所述分支機身上設(shè)有固定的鋸切臺，所述鋸切臺兩側(cè)設(shè)切機，在所述鋸切機上沿所述分支機身兩側(cè)相對設(shè)有一組單動端面劃痕銑頭。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于在所述機身和 分支機身的相接處設(shè)有鋸前翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)，在所述分支機身上設(shè)有沿所述分支 機身水平直線滑動的滑車，所述鋸前翻轉(zhuǎn)平移機構(gòu)提起工件并放在所述滑車上， 所述滑車沿所述分支機身滑動將工件送至所述鋸切臺處。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于所述一組側(cè)面 溝槽銑頭包括設(shè)在所述機身一側(cè)的普通溝槽銑頭，和設(shè)在所迷機身另一側(cè)的異 型溝槽銑頭。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于所述面銑 頭和溝槽銑頭均包括有粗銑頭和精銑頭。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于在所述工作臺 的上料端設(shè)有上料機構(gòu)，在上料端的一側(cè)設(shè)有工件輸送輥道，所述上料機構(gòu)夾 起所述工件輸送輥道上的工件后放在所述工作臺上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于在所述分支機身的卸料端設(shè)有成品托料架，所述滑車帶動已加工好的工件滑動并送至所述成 品托料架上。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特征在于在所述各銑頭 兩側(cè)的地坑內(nèi)設(shè)有刮板式排屑機構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種陰極炭塊鋸銑機組，涉及切削加工機械領(lǐng)域，為能夠集中加工工序、提高生產(chǎn)效率而設(shè)計。所述陰極炭塊鋸銑機組包括機身，所述機身上設(shè)有可沿所述機身水平直線移動的工作臺，所述工作臺上設(shè)有工件夾緊機構(gòu)，在所述機身兩側(cè)分別間隔相對設(shè)有一組側(cè)面面銑頭、一組側(cè)面劃痕銑頭和一組側(cè)面溝槽銑頭。本實用新型可用于加工陰極炭塊，能夠?qū)崿F(xiàn)陰極炭塊的手動、半自動以及全自動加工，在所述機組的輸入端放入坯料，即可在輸出端獲得成品，具有加工精度好，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點，同時，相比傳統(tǒng)的單動設(shè)備，該機組的生產(chǎn)環(huán)境得到極大的改善。
文檔編號B28D1/18GK201291522SQ20082012379
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者孫宜民, 湯京燕, 為 王, 米秀川, 高寶杰, 高廣明 申請人:北京建萊機電技術(shù)有限公司