石墨开槽用双刀轴机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种石墨开槽用双刀轴机床，具有电机A、水平导轨、工作平台；具有2台电机B、一根水平设置的横梁、两只立柱、两套刀轴组件、立柱润滑系统，2台电机B在横梁的上方，每台电机B分别穿越横梁连接并能驱动一套刀轴组件在一个立柱上做Z轴方向的上下移动。每套刀轴组件，含有悬臂梁、刀轴、刀轴支承座、托架、电机C。本实用新型加工时，一只电机B驱动一套刀轴组件实现第一组沟槽的开具；另一只电机B驱动另一套刀轴组件实现第二组沟槽的开具。本实用新型在石墨上开具多条平行沟槽的生产效率高，沟槽的形状和尺寸精度高，自动化控制程度高。
【专利说明】
石墨开槽用双刀轴机床
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及在石墨等脆性材料表面进行开槽加工的机械。
【背景技术】
[0002]金属材料的表面开槽通常可以采用铣床或者专用开槽机械，如有多条沟槽则需要一条接一条按先后顺序去开具。尤其是开具不同深度、不同剖面形状的多条平行沟槽，往往效率更低，沟槽之间的平行度也难以控制。
[0003]专利申请号为2013102767564的发明涉及一种双轴数控铣床，包括床身、第一床鞍、第二床鞍、卡盘及滑座，所述卡盘安装在所述床身上，所述床身上设有X轴丝杠，所述第一床鞍通过所述X轴丝杠活动安装在所述床身上，所述第一床鞍上设有Y轴丝杠，所述第二床鞍通过所述Y轴丝杠活动安装在所述第一床鞍上，所述第二床鞍上设有Z轴丝杠，所述滑座通过所述Z轴丝杠与所述第二床鞍滑动连接，所述滑座的下端沿垂直方向设有第一主轴，其特征在于，在所述滑座上还设有沿水平方向的第二主轴。所述床身上在靠近卡盘一侧还设有刀具架，所述刀具架上设有多个刀具并设有用于夹持刀具的卡槽。该发明具有相互垂直的双轴，不能加工平行沟槽。
[0004]专利申请号为002563517的实用新型涉及一种双轴铣床，其包括有机座、工作平台、电机、刀具主轴，两根刀具主轴上安装有铣刀体，由电机带动工作，刀具主轴等分别通过套筒旋转体上安装在转轴上，转轴通过转轴固定座固定在工作平台下面，工作平台上开有刀具主轴摆动槽孔。本实用新型双刀具主轴之间的距离可调，可满足不同宽度和式样工件的加工需要。该铣床不能同时铣削多根平行沟槽，尤其不适用于在脆性材质上的加工。
【发明内容】
[0005]实用新型目的:
[0006]克服传统机床传统刀具在同一道工序内不能在石墨等脆性材质表面开具多条平行沟槽的缺点，提供一种可以同时开具多条平行沟槽，且沟槽的截面形状和规格尺寸可以变化的开槽用双刀轴机床。
[0007]技术方案:
[0008]本实用新型公开了一种石墨开槽用双刀轴机床，用于在石墨板材等脆性较大的材料表面开具多条平行沟槽。具有电机A、水平导轨、工作平台(工作平台两端与同侧的水平导轨端面之间分别连接有具有伸缩性的防尘罩)，电机A能够通过丝杆传动方式驱动工作平台在Y轴方向设置的水平导轨上移动;具有2台电机B、一根水平设置的横梁、两根立柱、两套刀轴组件、立柱润滑系统，2台电机B在横梁的上方，两只立柱分置在横梁的下方并支撑住横梁，每台电机B分别穿越横梁连接并能驱动一套刀轴组件在一根立柱上做Z轴方向的上下移动。
[0009]每套刀轴组件，含有悬臂梁、刀轴(由一根主轴，以及依次套穿在该主轴上的两把或者多把三面刃铣刀组成，铣刀的刀头形状、规格可以彼此相同或者部分不同，铣刀的直径可以彼此相同或者部分不同)、刀轴支承座、托架、电机C。悬臂梁与刀轴支承座分别用于安装固定刀轴的一端，三者可以作为一个整体在托架上做X轴方向的移动，以调整刀轴在X轴方向的位置。该移动可以由电机C驱动或者由手动杠操控。
[0010]刀轴支承座可以相对于悬臂梁做左右移动，以便于安装或者拆装刀轴。
[0011]两根刀轴的主轴长度基本相同，两套刀轴组件安装连接时，保证两根主轴均成水平设置，两根主轴在平行于X轴的两个不同平面内，两个不同平面间的距离大于两个刀轴的直径之和，小于被加工工件在Y轴方向的长度(工件沿Y轴方向放置在工作平台上)，保证两套刀轴组件在沿着各自的立柱上下移动时相互错位、不发生触碰，又能够满足加工工件时沿Y轴方向移动的距离较小。
[0012]本实用新型中，发明该机床配套一个控制器，以控制电机A、两台电机B、两台电机C各自的运动过程，以便自动正确地按内置的程序运行，并且控制器可以连带触摸屏和按键以调整机床中各个部件运动的工艺参数，提高机床的自动化程度和适应多种规格的被加工工件。
[0013]每套刀轴组件在两根刀轴位置的外侧(背离另一套刀轴组件方向)上方，可以各自连接有一个吸尘部件，以便吸附每个刀轴铣削工件各自所产生的碎肩。两个吸尘部件可以共用后道的吸尘风道。
[0014]本实用新型在使用中加工工件时，具有下述工艺步骤:
[0015]I)待加工工件放置在工作平台上，被电机A沿着Y轴方向驱动工件到合适的开始位置；
[0016]2)通过两只电机B驱动各自的刀轴组件沿着立柱上下移动到相应位置；
[0017]3)通过两只电机C在X轴方向驱动两根刀轴分别到位于工件上方各自相应的位置，使得两根刀轴的中心在同一个平行于Y轴方向的平面内。而且事先控制一根主轴上的多个三面刃铣刀与另一根主轴上的两个或者多个三面刃铣刀的位置相互错开，保证在工件的不同部位铣削各自对应位置的沟槽；
[0018]4) 一只电机B驱动一套刀轴组件沿着一根立柱下移一定距离让一个刀轴接触工件的待加工面，同时，电机A驱动工件沿Y轴方向移动，实现第一组沟槽的开具；
[0019]5)该电机B驱动该刀轴组件上移离开工件，电机A驱动工件沿Y轴方向的反方向移动到开始位置附近；另一只电机B驱动另一套刀轴组件沿着另一根立柱下移一定距离让另一刀轴接触工件的待加工面的其它待加工位置，同时，电机A再驱动工件沿Y轴方向移动，实现第二组沟槽的开具。
[0020]4)和5)或者为6)和7):
[0021]6) —只电机B先驱动一套刀轴组件沿着一根立柱下移一定距离让一个刀轴接触工件的待加工面，同时，电机A驱动工件沿Y轴方向移动，进行第一组沟槽的开具;工件在Y轴方向移动1-2倍的刀轴直径的瞬间，另一只电机B驱动另一套刀轴组件沿着另一根立柱下移一定距离让另一刀轴接触工件的待加工面的其它待加工位置，实现第二组沟槽的开具；
[0022]7)然后，一只电机B驱动该刀轴组件上先移离开工件，完成第一组沟槽的开具；稍后，另一只电机B驱动另一套刀轴组件上移离开工件，完成另一组沟槽的开具。
[0023]本发明中，优选4)和5)中或者6)中的两根刀轴下刀的开始位置(接触工件的开始位置)相同(位于相同的Y轴坐标)，优选下刀的深度不同(Z轴方向的坐标不同或者铣刀的直径不同)。
[0024]本实用新型中，两根立柱与刀轴组件之间具有润滑系统，加工时，每隔20-30秒钟滴一滴润滑油，适应该重量的刀轴组件与立柱的润滑需求。每套刀轴组件的托架与其上的可移动零件之间具有润滑系统(配有加油口和观察口)，每隔6-12秒钟滴一滴润滑油，以适应该重量、加工力度和加工速度的刀轴组件的润滑需求。
[0025]本实用新型的加工工艺中，优选刀轴转速为600-800转/分钟，工作平台在Y轴方向的移动速度为0.3-1米/分钟，适合使用4-8齿的三面刃铣刀刀具材质在石墨等脆性材质表面的铣削开槽使用，否则容易出现开裂、爆瓷、槽口毛刺的不良现象或者加工效率低下的问题。
[0026]有益效果:
[0027]本实用新型用于在石墨表面开多条平行沟槽，生产效率高，自动化程度高;所用的铣刀保证沟槽质量好，沟槽的形状和尺寸精度高，可以开具多种设计方案的沟槽;铣削时工件不会过度升温，所受到的加工应力很小，工件质量基本不会下降;零部件之间的润换性能好，设备运行稳定性高；生产环境干净，碎肩可以回收利用。原料利用率高，节约资源，减少人工，加工成本很低。
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型的一个剖面结构示意图；
[0029]图2是采用本发明加工的一个工件的局部形状示意图；
[0030]图中，1-横梁、2-润滑系统、3-电机B、4-加油口、5-观察口、6-工作平台、7-水平导轨、8-托架、9-手动杠、10-电机C、11-悬臂梁、12-刀轴支承座、13-立柱、14-一组铣刀、15-主轴、17-另一组铣刀、18-另一主轴、19-工件、22-—组沟槽、23-另一组沟槽、24-工件上表面(待加工面)、25-工件下表面。
【具体实施方式】
[0031]如图1所示的石墨开槽用双刀轴机床，用于在石墨材料表面开具多条平行沟槽，具有电机A、水平导轨7、工作平台6，电机A能够通过丝杆传动方式驱动工作平台6在Y轴方向设置的水平导轨7上移动；具有2台电机B3、一根水平设置的横梁1、两根立柱13、两套刀轴组件、立柱润滑系统2，2台电机B3在横梁I的上方，两只立柱13分置在横梁I的下方并支撑住横梁I，每台电机B3分别穿越横梁I连接并能驱动一套刀轴组件在一个立柱13上做Z轴方向的上下移动。
[0032]每套刀轴组件，含有悬臂梁11、刀轴(由主轴15和一组铣刀14组成，一根刀轴上有两把铣刀，另一根刀轴上有多把铣刀)、刀轴支承座12、托架8、电机C10;悬臂梁11与刀轴支承座12分别用于安装固定刀轴的一端，三者作为一个整体在托架8上做X轴方向的移动，以调整刀轴在X轴方向的位置，该移动由电机ClO驱动或者由手动杠9操控。
[0033]刀轴支承座12可以相对于悬臂梁11做左右移动，以便于安装或者拆装刀轴；
[0034]同一根刀轴上的铣刀的刀头形状或规格彼此相同，同一根刀轴上的铣刀的直径彼此相同。
[0035]两根刀轴的主轴15长度基本相同，两根主轴15均成水平设置，两根主轴15在平行于X轴的两个不同平面内，两个不同平面间的距离大于2-3个刀轴的直径之和，小于被加工工件在Y轴方向的长度。
[0036]本发明在使用中加工如图2所示的工件19时，具有下述工艺步骤:
[0037]I)待加工工件19放置在工作平台6上(工件下表面25朝向工作平台6)，被电机A沿着Y轴方向驱动工件到合适的开始位置；
[0038]2)通过两只电机B3驱动各自的刀轴组件沿着立柱上下移动到相应位置；
[0039]3)通过两只电机ClO在X轴方向驱动两根刀轴分别到位于工件上方各自相应的位置，使得两根刀轴的中心在同一个平行于Y轴方向的平面内。而且事先控制一根主轴15上的多个三面刃铣刀与另一根主轴15上的两个或者多个三面刃铣刀的位置相互错开，保证在工件的不同部位铣削各自对应位置的沟槽22或23。
[0040]4) 一只电机B3先驱动一套刀轴组件沿着一根立柱13下移一定距离让一个刀轴接触工件19的待加工面24，同时，电机A驱动工件19沿Y轴方向移动，进行第一组沟槽22的开具;工件19在Y轴方向移动1-2倍的刀轴直径的瞬间，另一只电机B驱动另一套刀轴组件沿着另一根立柱13下移一定距离让另一刀轴接触工件的待加工面24的其它待加工位置，实现第二组沟槽(另一组沟槽23)的开具。
[0041]5)然后，一只电机B3驱动该刀轴组件上先移离开工件19，完成一组沟槽22的开具；稍后，另一只电机B3驱动另一套刀轴组件上移离开工件，完成另一组沟槽23的开具。
【主权项】
1.一种石墨开槽用双刀轴机床，用于在脆性较大的材料表面开具多条平行沟槽，其特征在于:具有电机A、水平导轨、工作平台，电机A能够通过丝杆传动方式驱动工作平台在Y轴方向设置的水平导轨上移动;具有2台电机B、一根水平设置的横梁、两只立柱、两套刀轴组件、立柱润滑系统，2台电机B在横梁的上方，两根立柱分置在横梁的下方并支撑住横梁，每台电机B分别穿越横梁连接并能驱动一套刀轴组件在一根立柱上做Z轴方向的上下移动； 每套刀轴组件，含有悬臂梁、刀轴、刀轴支承座、托架、电机C;悬臂梁与刀轴支承座分别用于安装固定刀轴的一端，三者可以作为一个整体在托架上做X轴方向的移动，以调整刀轴在X轴方向的位置，该移动由电机C驱动或者由手动杠操控； 刀轴支承座可以相对于悬臂梁做左右移动，以便于安装或者拆装刀轴；刀轴由一根主轴，以及依次套穿在该主轴上的两把或者多把三面刃铣刀组成； 两根刀轴的主轴长度基本相同，两套刀轴组件安装连接时，保证两根主轴均成水平设置，两根主轴在平行于X轴的两个不同平面内，两个不同平面间的距离大于两个刀轴的直径之和，小于被加工工件在Y轴方向的长度。2.如权利要求1所述的石墨开槽用双刀轴机床，其特征在于:工作平台两端与同侧的水平导轨端面之间分别连接有具有伸缩性的防尘罩。3.如权利要求1所述的石墨开槽用双刀轴机床，其特征在于:铣刀的刀头形状或规格彼此相同或者部分不同，铣刀的直径彼此相同或者部分不同。4.如权利要求1、2或3所述的石墨开槽用双刀轴机床，其特征在于:该机床配套一个控制器，以控制电机A、两台电机B、两台电机C各自的运动过程，并且控制器连带触摸屏和按键以调整机床中各个部件运动的工艺参数。5.如权利要求4所述的石墨开槽用双刀轴机床，其特征在于:每套刀轴组件在两根刀轴位置的外侧上方，各自连接有一个吸尘部件，两个吸尘部件共用后道的吸尘风道。
【文档编号】B28D1/18GK205588491SQ201521011332
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月8日
【发明人】刘明, 钱红斌, 谢金俊, 洪自强
【申请人】南通国阳新材料有限公司, 南通力科机床制造有限公司