一种钻铣磨多用双头制样机
阅读说明：本技术 一种钻铣磨多用双头制样机 (Drilling, milling and grinding multipurpose double-head sampling machine ) 是由 王健伟 陈吉忠 李化升 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种钻铣磨多用双头制样机,包括机架,所述机架的底部设置有底座,所述机架的内部设置有横向支撑机构和竖向支撑机构,所述竖向支撑机构在机架内位于横向支撑机构的上方,所述横向支撑机构上设置有活动的工件支撑板,所述工件支撑板上设置有对样品进行固定的卡盘,所述竖向支撑机构上设置有活动的双动刀头,所述双动刀头经刀头安装腔设置有铣刀组件,机架为一体式机架,其上部分安装有上下移动的双动刀头,中部安装有左右横移的卡盘,卡盘横移到两侧夹持好样品后,移动到特定的位置,在能够上下移动的双动刀头和其上的钻头,磨头,铣刀的配合下,对样品进行特定的加工,功能性强,满足样品的全部加工需求。(The invention discloses a drilling, milling and grinding multipurpose double-head sample making machine, which comprises a frame, wherein the bottom of the frame is provided with a base, a transverse supporting mechanism and a vertical supporting mechanism are arranged in the frame, the vertical supporting mechanism is positioned above the transverse supporting mechanism in the frame, a movable workpiece supporting plate is arranged on the transverse supporting mechanism, a chuck for fixing a sample is arranged on the workpiece supporting plate, a movable double-acting tool bit is arranged on the vertical supporting mechanism, the double-acting tool bit is provided with a milling cutter assembly through a tool bit mounting cavity, the frame is an integrated frame, the upper part of the frame is provided with a double-acting tool bit which moves up and down, the middle part of the frame is provided with a chuck which moves left and right, the chuck moves to a specific position after moving to two sides to clamp the sample, under the matching of the double-acting tool bit which can move up and down and a drill bit, a grinding head and a milling cutter on the chuck, the special processing is carried out on the sample, the functionality is strong, and all processing requirements of the sample are met.)
技术领域
本发明属于金属切削机床技术领域，具体是一种钻铣磨多用双头制样机。
背景技术
金属冶炼过程中，需要在特定时间和特定工序位置对其成分进行检测。需要将金属溶液提取后制作成固体样品，对样品特定面进行加工到特定要求后，用特定的仪器对加工面进行特定检测。
在市场样品设备中，多为功能单一的设备。例如需要砂轮磨样机（参见申请号为200420062482, 200920189683的中国专利文献）、快速铳样机（参见申请号为20042006248、201120034440 的中国专利文献）。有两功能组合的设备：钻削铣样机（参见申请号为200510122704.7 的中国专利文献）。也有双头功能重合的设备：全自动双工位快速铣样机（参见申请号为201120034441.5 的中国专利文献）。
均存在以下不足：单功能设备占地宽，物料传递中容易沾染异物灰尘等，影响检测结果；双功能设备功能单一固定，没有满足样品全部加工需求；双头功能重合设备解决了样品多样带来的铣刀磨损太大的问题，但功能单一，没有满足样品全部加工需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钻铣磨多用双头制样机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钻铣磨多用双头制样机，包括机架，所述机架的底部设置有底座，所述机架的内部设置有横向支撑机构和竖向支撑机构，所述竖向支撑机构在机架内位于横向支撑机构的上方，所述横向支撑机构上设置有活动的工件支撑板，所述工件支撑板上设置有对样品进行夹持固定的卡盘，所述竖向支撑机构上设置有活动的双动刀头，所述双动刀头经刀头安装腔设置有铣刀组件；
所述铣刀组件包括铣刀刀片、铣刀盘、倒角刀盘、倒角刀片和刀柄，所述铣刀组件经刀柄安装在刀头安装腔上，所述铣刀盘的外部外圆周面上呈环形阵列设置有若干个铣刀刀片，所述铣刀盘的盘面中心位置设置有倒角刀盘，所述倒角刀盘上设置有倒角刀片。
作为本发明再进一步的方案：所述铣刀盘的盘面中心位置开设有圆柱孔，所述倒角刀盘设置在铣刀盘的圆柱孔内，并通过紧固螺栓穿过铣刀盘和倒角刀盘固定到刀柄上。
作为本发明再进一步的方案：所述铣刀盘、倒角刀盘和刀柄之间设置有花键防旋转结构。
作为本发明再进一步的方案：所述横向支撑机构包括电机一、横向螺杆和工件支撑板，所述电机一经电机安装座设置在机架的内侧面，所述电机一的输出轴贯穿机架的侧面连接有皮带轮一，所述机架的内部设置有横向螺杆，所述横向螺杆的一端设置在固定块上，所述横向螺杆的另一端贯穿机架连接有皮带轮二，所述皮带轮一与皮带轮二之间通过皮带一连接，所述机架的内部且位于横向螺杆的上、下两侧水平设置有横向导轨，所述工件支撑板的背面固定设置有横向螺母座，所述横向螺母座螺纹连接在横向螺杆上，所述工件支撑板的背面且位于横向螺母座的上、下两侧设置有横向滑块，所述横向滑块滑动连接在横向导轨上，所述工件支撑板的正面上设置有卡盘。
作为本发明再进一步的方案：所述工件支撑板呈“┤”结构。
作为本发明再进一步的方案：所述卡盘的内部安装有微型气缸。
作为本发明再进一步的方案：所述竖向支撑机构包括电机二、安装基板和竖向螺杆，所述机架的顶面上固定设置有固定板，所述固定板底面的一端固定设置有电机二，所述电机二位于机架的背面，所述电机二的输出端贯穿固定板连接有皮带轮三，所述机架的正面上竖直设置有竖向螺杆，所述竖向螺杆的顶端贯穿固定板连接有皮带轮四，所述皮带轮四与皮带轮三之间通过皮带二连接，所述机架的内部且位于竖向螺杆的左、右两侧竖直设置有竖向导轨，所述安装基板的背面固定设置有竖向螺母座，所述竖向螺母座螺纹连接在竖向螺杆上，所述安装基板的背面且位于竖向螺母座的左、右两侧设置有竖向滑块，所述竖向滑块滑动连接在竖向导轨上，所述安装基板的正面上设置有双动刀头。
作为本发明再进一步的方案：所述双动刀头上安装有行程气缸。
作为本发明再进一步的方案：所述双动刀头上设置有对铣刀组件进行吹扫的冷刀吹气弯管。
作为本发明再进一步的方案：所述横向支撑机构的内部沿水平方向经U型槽设置有一对对射光电开关。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中钻铣磨多用双头铣样机的机架为一体机架，与其他螺栓连接的结构相比，强度和刚度更大，减弱了加工中的振动，可以加工硬度更高的样品，精度更高，稳定性更强，甚至效率更高，样品制作过程中冷却速度快，则样品硬度会更高，一体的机架结构，可以处理硬度更高的样品，可让样品制作过程的时间更短，从而使整过检测过程节拍时间更短；
2、本发明中钻铣磨多用双头铣样机的机架为一体机架，其上部分安装有上下移动的双动刀头，中部安装有左右横移的卡盘，双动刀头上有可以自动更换刀柄的打刀缸，在上下移动双动刀头和左右移动卡盘的配合下，可以在刀柄放入和取出到卡盘特定位置的条件下，完成自动更换切削刀具，卡盘上有安放刀柄刀具的工装，卡盘移动到左右两侧后，在外设备将刀柄刀具放入卡盘上的工装和从卡盘工装上将刀柄刀具取出的条件下，可以更换刀柄刀具，那样设备就可以根据样品的加工需求情况，自动更换所需要的钻头，磨头或者铣刀，对样品进行所需的加工，自动换刀的功能，让一个样品在设备内完成了所需要的所有加工，占地面积小，且避免样品在各功能设备间转换带来的沾染等问题；
3、本发明中通过在双动刀头上设置行程气缸，卡盘内安装微型气缸，样品高度检测过程为：卡盘夹持来样品后，移动到行程气缸下，行程气缸伸出顶住样品的上表面后，气缸停止伸出，行程气缸已经把伸长的行程对应的脉冲数，发送给控制系统，系统根据脉冲数等信息，推算出样品上表面高于卡盘卡爪上表面的高度，从而检测到样品的高度，完成检测；对样品高度控制的过程为：外装备将样品放到卡盘内伸出状态的微型气缸上的顶杆上，行程气缸伸出，伸出一定距离后，顶住样品上表面，由于行程气缸径比微型气缸缸径大，行程气缸还继续伸出，微型气缸收缩中，在此过程中，行程气缸一直在按伸出的距离不断向控制系统发送脉冲的，当发送脉冲到达设定数量时，系统让控制行程气缸的三位五通中封式双线圈的电磁阀处于中封状态，行程气缸和微型气缸则会处于停止状态，而后卡盘的卡爪将样品夹持住，行程气缸和微型气缸同时收回，从系统收到定量的脉冲数，到行程气缸和微型气缸处理停止状态，两个气缸都有一定很小的伸缩量，且伸缩量无法精准控制，但是小伸缩过程中行程气缸依然会向系统发出等比例的脉冲，所以系统依然会推算出此伸缩量，进而精准推算出样品的实际高度，此过程，完成了对样品夹持，对样品高度的大概控制和实际高度的精准测量，对样品的高度有了检测和控制功能，对外装备将样品夹入和取出的要求更少；
4、本发明中通过在横向支撑机构的内部经U型槽安装一对对射光电开关，当卡盘夹持好样品后，以一定的速度通过U型槽所形成的测量区域，当样品挡住光电开关的光时，光电开关会给系统发一个信息；样品通过光电开关后，光电开关会给系统发送一个信息，系统计算此段时间内卡盘的移动距离，推算样品直径的大小，完成样品直径的测量，通过样品高度和直径大小的参数，系统控制双动刀头中其中一个动刀头下降到一定的高度，控制动刀头的转速，同时控制卡盘直接走到最适合样品的起始点，以适合的移动速度，移动到适合的加工终点，能够针对不同外形的样品，给出适合的加工参数，做到高效，大大减少浪费；
5、本发明中铣刀组件包括铣刀刀片、铣刀盘、倒角刀盘、倒角刀片和刀柄，铣刀盘的外部外圆周面上呈环形阵列设置有若干个铣刀刀片，铣刀盘的盘面中心位置设置有倒角刀盘，所述倒角刀盘上设置有倒角刀片，该铣刀组件不仅能铣削样品端面，还能够给标准样品进行倒角，实用性强。
6、倒角的加工工序为：根据需要更换倒角的刀具，卡盘到一侧夹持样品，检测样品上表面的高度，和样品的直径，程序会根据样品的高度，直径，和倒角的大小，推算出动力头下降的高度，然后根据推算结果按倒角流程进行倒角。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为一种钻铣磨多用双头制样机的立体图。
图2为一种钻铣磨多用双头制样机的主视图。
图3为一种钻铣磨多用双头制样机中安装基板的结构示意图。
图4为一种钻铣磨多用双头制样机的后视图。
图5为一种钻铣磨多用双头制样机中铣刀组件的结构示意图。
图6为一种钻铣磨多用双头制样机中卡盘的结构示意图。
图7为一种钻铣磨多用双头制样机中磨刀组件的结构示意图。
图8为一种钻铣磨多用双头制样机中钻头组件的结构示意图。
图9为一种钻铣磨多用双头制样机中铣刀组件和钻头组件搭配的结构示意图。
图中：1、机架；101、底座；2、横向支撑机构；201、电机一；202、皮带轮一；203、皮带一；204、皮带轮二；205、横向螺杆；206、固定块；207、横向导轨；208、横向滑块；209、卡盘；210、工件支撑板；3、竖向支撑机构；301、固定板；302、电机二；303、皮带轮三；304、皮带二；305、皮带轮四；306、安装基板；307、竖向螺杆；4、双动刀头；401、刀头安装腔；402、冷刀吹气弯管；5、铣刀组件；501、铣刀刀片；502、铣刀盘；503、倒角刀盘；504、倒角刀片；6、磨刀组件；601、磨刀型砂轮；7、钻头组件；701、钻头固定座；702、钻头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种钻铣磨多用双头制样机，包括机架1，所述机架1的底部设置有底座101，所述机架1的内部设置有横向支撑机构2和竖向支撑机构3，所述竖向支撑机构3在机架1内位于横向支撑机构2的上方，所述横向支撑机构2上设置有活动的工件支撑板210，所述工件支撑板210上设置有对样品进行固定的卡盘209，所述竖向支撑机构3上设置有活动的双动刀头4，所述双动刀头4经刀头安装腔401设置有铣刀组件5；
所述铣刀组件5包括铣刀刀片501、铣刀盘502、倒角刀盘503、倒角刀片504和刀柄，所述铣刀组件5经刀柄安装在刀头安装腔401上，所述铣刀盘502的外部外圆周面上呈环形阵列设置有若干个铣刀刀片501，所述铣刀盘502的盘面中心位置设置有倒角刀盘503，所述倒角刀盘503上设置有倒角刀片504。
使用时，通过横向支撑机构2驱动工件支撑板210带动卡盘209在横向上移动，实现对样品的位置进行调整，通过竖向支撑机构3驱动铣刀组件5在竖直方向上移动，实现对铣刀组件5位置的调整，通过在铣刀组件5上设置铣刀刀片501和倒角刀片504，使该铣刀组件5不仅能铣削样品端面，还能够给标准样品进行倒角。
参阅图5，所述铣刀盘502的盘面中心位置开设有圆柱孔，所述倒角刀盘503设置在铣刀盘502的圆柱孔内，并通过紧固螺栓穿过铣刀盘502和倒角刀盘503固定到刀柄上，通过圆柱孔便于倒角刀盘503在铣刀盘502内的内嵌安装，通过紧固螺栓使铣刀盘502和倒角刀盘503在刀柄上的固定更加牢固。
参阅图5，所述铣刀盘502、倒角刀盘503和刀柄之间设置有花键防旋转结构，使铣刀组件5在使用过程中更加安全高效。
参阅图1-4，所述横向支撑机构2包括电机一201、横向螺杆205和工件支撑板210，所述电机一201经电机安装座设置在机架1的内侧面，所述电机一201的输出轴贯穿机架1的侧面连接有皮带轮一202，所述机架1的内部设置有横向螺杆205，所述横向螺杆205的一端设置在固定块206上，所述横向螺杆205的另一端贯穿机架1连接有皮带轮二204，所述皮带轮一202与皮带轮二204之间通过皮带一203连接，所述机架1的内部且位于横向螺杆205的上、下两侧水平设置有横向导轨207，所述工件支撑板210的背面固定设置有横向螺母座，所述横向螺母座螺纹连接在横向螺杆205上，所述工件支撑板210的背面且位于横向螺母座的上、下两侧设置有横向滑块208，所述横向滑块208滑动连接在横向导轨207上，所述工件支撑板210的正面上设置有卡盘209。
使用时，通过电机一201驱动皮带轮一202经皮带一203带动皮带轮二204转动，从而使皮带轮二204驱动横向螺杆205转动，使横向螺杆205驱动横向螺母座带动工件支撑板210在横向上移动，实现对卡盘209在水平方向上位置进行调整，并通过工件支撑板210背面的横向滑块208，使工件支撑板210在水平方向上移动更加稳定，提供样品移动稳定性。
参阅图1-3，所述工件支撑板210呈“┤”结构,便于卡盘209在工件支撑板210的安装。
参阅图1-4，所述竖向支撑机构3包括电机二302、安装基板306和竖向螺杆307，所述机架1的顶面上固定设置有固定板301，所述固定板301底面的一端固定设置有电机二302，所述电机二302位于机架1的背面，所述电机二302的输出端贯穿固定板301连接有皮带轮三303，所述机架1的正面上竖直设置有竖向螺杆307，所述竖向螺杆307的顶端贯穿固定板301连接有皮带轮四305，所述皮带轮四305与皮带轮三303之间通过皮带二304连接，所述机架1的内部且位于竖向螺杆307的左、右两侧竖直设置有竖向导轨，所述安装基板306的背面固定设置有竖向螺母座，所述竖向螺母座螺纹连接在竖向螺杆307上，所述安装基板306的背面且位于竖向螺母座的左、右两侧设置有竖向滑块，所述竖向滑块滑动连接在竖向导轨上，所述安装基板306的正面上设置有双动刀头4。
使用时，通过电机二302驱动皮带轮三303经皮带二304带动皮带轮四305转动，从而使皮带轮四305驱动竖向螺杆307转动，使竖向螺杆307驱动竖向螺母座带动安装基板306在竖向上移动，对双动刀头4在竖直方向上的位置进行调整，并通过安装基板306背面的竖向滑块，使安装基板306在竖直方向上移动更加稳定，提供样品移动稳定性。
参阅图1-3，所述双动刀头4上安装有行程气缸，所述卡盘209的内部安装有微型气缸，实现对样品高度的检测，具体过程为：卡盘209夹持来样品后，移动到行程气缸下，移动到行程气缸下，行程气缸伸出顶住样品的上表面后，行程气缸停止伸出，行程气缸已经把伸长的行程对应的脉冲数，发送给控制系统，系统根据脉冲数等信息，推算出样品上表面高于卡盘209卡爪上表面的高度，从而检测到样品的高度，完成检测；对样品高度控制的过程为：外装备将样品放到卡盘209内伸出状态的微型气缸上的顶杆上，行程气缸伸出，伸出一定距离后，顶住样品上表面，由于行程气缸径比微型气缸缸径大，行程气缸还继续伸出，微型气缸收缩中，在此过程中，行程气缸一直在按伸出的距离不断向控制系统发送脉冲的，当发送脉冲到达设定数量时，系统让控制行程气缸的三位五通中封式双线圈的电磁阀处于中封状态，行程气缸和微型气缸则会处于停止状态，卡盘209的卡爪将样品夹持住，行程气缸和微型气缸同时收回，从系统收到定量的脉冲数，到行程气缸和微型气缸处理停止状态，两个气缸都有一定很小的伸缩量，且伸缩量无法精准控制，但是小伸缩过程中行程气缸依然会向系统发出等比例的脉冲，所以系统依然会推算出此伸缩量，进而精准推算出样品的实际高度。
所述双动刀头4上设置有对铣刀组件5进行吹扫的冷刀吹气弯管402，实现对铣刀组件5加工过程中的吹扫。
参阅图1-3，所述横向支撑机构2的内部沿水平方向经U型槽设置有一对对射光电开关，即当卡盘209夹持好样品后，以一定的数速度通过U型槽所形成的测量区域，当样品挡住光电开关的光时，光电开关会给系统发一个信息，样品通过光电开关后，光电开关会给系统发送一个信息，系统计算此段时间类卡盘209的移动距离，推算样品直径的大小，完成样品直径的测量，通过样品高度和直径大小的参数，系统控制双动刀头4下降到一定的高度，控制双动刀头4的转速；同时控制卡盘209直接走到最适合样品的起始点，以适合的移动速度，移动到适合的加工终点，能够针对不同外形的样品，给出适合的加工参数，做到高效，大大减少浪费。
实施例二
参阅图7，本实施例与实施例一的区别在于将铣刀组件5替换为磨刀组件6，所磨刀组件6包括磨刀型砂轮601和刀柄，所述磨刀型砂轮601内腔开设有砂轮加强边和固定到刀柄的台阶孔，以及用于定位的圆柱孔，所述磨刀型砂轮601通过圆柱孔经紧固螺栓固定在刀柄上。
实施例三
参阅图8，本实施例与实施例一的区别在于将铣刀组件5替换为钻头组件7，所述钻头组件7包括钻头702、钻头固定座701和刀柄，所述钻头固定座701用于固定钻头702并连接到刀柄上，所述钻头固定座701上有用于定位的圆柱孔，通过紧固螺栓便于钻头702的安装。
实施例四
参阅图9，本实施例与实施例一的区别在于将两个铣刀组件5替换为铣刀组件5、磨刀组件6和钻头组件7的任意组合搭配。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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