天车式石墨加工机床的制作方法

本实用新型涉及石墨加工设备领域，特别涉及一种天车式石墨加工机床。

背景技术：

石墨材料由于其热膨胀系数小、能耐急冷急热的变化，常被用来制作压模和烧结的铸造模具。但是，石墨加工过程中会产生大量粉尘，破坏丝杠、导轨、电机等，对操作人员的身体造成不可逆的伤害。随着石墨行业加工科技的发展，工艺的要求不断提高，机台的稳定效果以及防护功能要求越来越高。传统的机台防护效果不是很好，难以维持高精度的加工要求，例如产品边缘进行弧线倒边等。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种天车式石墨加工机床，旨在解决现有技术中石墨加工机床防护效果差、无法维持高精度要求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种天车式石墨加工机床，该石墨加工机床包括：

机身，其形成有顶面和一侧面呈敞开的内腔，所述内腔的底部设有粉尘排放口和用于加工石墨材料的工作台，所述内腔的侧壁上设有进风口；

第一自动门，设置在内腔侧面敞开的部分，用于进出物料和刀具，其包括第一门体和驱动所述第一门体开启和关闭的第一门体驱动机构；

吸尘装置，用于收集石墨粉尘，其包括与所述粉尘排放口连接的吸尘管路；

刀具驱动装置，设置在所述机身的顶部位置，用于装夹刀具并驱动刀具加工石墨材料，其包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构；

风琴防护罩，铺设于所述机身的顶部位置中呈敞开的部分。

优选地，还包括刀库和隔离所述刀库与内腔的第二自动门；

所述刀库设置在所述机身的一侧壁上，用于存放刀具；

所述第二自动门包括第二门体和驱动所述第二门体开启和关闭的第二门体驱动机构。

优选地，所述Y轴驱动机构包括一架设于所述机身的顶部位置的横梁，所述横梁经电机驱动沿Y轴运动；

所述X轴驱动机构包括一安装在所述横梁上的鞍座，所述鞍座经电机驱动沿X轴运动；

所述Z轴驱动机构包括一安装于所述鞍座中的滑枕，所述滑枕经电机驱动沿Z轴运动；

所述滑枕上设有一用于装夹刀具的主轴，所述主轴经电机驱动绕自身轴线旋转运动。

优选地，所述横梁为中空框体结构，所述鞍座位于所述框体结构内。

优选地，所述鞍座包括与所述横梁配合的鞍座底部、位于所述鞍座底部上方的Z轴电机安装部和连接所述鞍座底部与Z轴电机安装部的支撑侧部，所述支撑侧部上设有加强筋和安装开口。

优选地，还包括设置在所述内腔的侧壁上的内部防护钣金件，所述内部防护钣金件的底部向所述工作台倾斜设置，用于给石墨粉尘流入所述粉尘排放口提供导向。

优选地，所述吸尘装置包括吸尘漏斗、吸尘管和吸尘机，所述吸尘漏斗的粉尘收集端与所述粉尘排放口连接，所述吸尘管的一端与所述吸尘漏斗的粉尘出口端连接，另一端与所述吸尘机的吸尘入口连接，以形成所述吸尘管路。

优选地，所述风琴防护罩包括：

伸缩方向与X轴一致的两X轴防护罩和伸缩方向与Y轴一致的两Y轴防护罩；所述X轴防护罩在垂直于其伸缩方向上的一边与所述鞍座固定连接，另一边与所述机身固定连接；所述Y轴防护罩在垂直于其伸缩方向上的一边与所述鞍座固定连接，另一边与所述机身滑动连接。

优选地，所述风琴防护罩还包括第一固定框和位于所述第一固定框内的第二固定框，所述第二固定框套在所述鞍座上且与所述鞍座固定连接；

所述X轴防护罩垂直于其伸缩方向上的一边与所述第一固定框固定连接，另一边与一横截面呈L型的支撑条的一面固定连接；

所述X轴防护罩平行于其伸缩方向上的两侧边分别与所述第一固定框滑动连接；

所述Y轴防护罩垂直于其伸缩方向上的一边与所述第一固定框滑动连接，另一边与所述第二固定框固定连接；

所述Y轴防护罩平行于其伸缩方向上的两侧边分别与所述支撑条的另一面滑动连接；

所述第二固定框与所述支撑条滑动连接。

优选地，所述第一固定框与所述X轴防护罩相连的两条边还分别设有与所述机身滑动连接的线轨滑块，所述线轨滑块用于支撑所述第一固定框在所述机身上沿Y轴防护罩的伸缩方向作往返运动。

本实用新型通过在石墨机床的机身内腔的侧面敞开的部分设置第一自动门，用来进出物料和刀具，并在内腔的底部设置工作台和粉尘排放口，由刀具驱动装置驱动刀具加工石墨材料，通过与粉尘排放口连接的吸尘管路收集加工过程中产生的石墨粉尘。同时，在内腔的侧壁设置进风口以保证内压平衡，并且在机身敞开的顶面铺设风琴防护罩以密封机身内腔。风琴防护罩可与用于加工石墨材料的刀具驱动装置联动，进一步防止石墨加工过程中粉尘外泄，从而提高了石墨加工机防护效果、维持了较高的加工精度。

附图说明

图1为本实用新型天车式石墨加工机床一实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型天车式石墨加工机床一实施例的风琴防护罩的结构示意图；

图3为本实用新型天车式石墨加工机床一实施例的侧面呈敞开部分的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种天车式石墨加工机床。参照图1，该石墨加工机床包括：

机身10，其形成有顶面和一侧面敞开的内腔，内腔的底部设有粉尘排放口11和用于加工石墨材料的工作台12，内腔的侧壁上设有进风口13。第一自动门(图未示出)，设置在内腔侧面呈敞开的部分，用于进出物料和刀具，其包括第一门体和驱动第一门体开启和关闭的第一门体驱动机构。吸尘装置，用于收集石墨粉尘，其包括与粉尘排放口11连接的吸尘管路。刀具驱动装置 20，设置在机身的顶部位置，用于装夹刀具并驱动刀具加工石墨材料，其包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构。风琴防护罩30，铺设于机身10的顶部位置中呈敞开的部分。

本实施例中，石墨加工机床为一密封的机床，其机身10为内腔中空的结构。内腔底部设置的粉尘排放口11可以是方形口，也可以设置成圆形或者其他形状，本实用新型出于简化工艺考虑，设置为方形口。另外，内腔底部还设置了用来加工石墨材料的工作台12，工作台12可以为一立方体工作台，其底部可与底座通过螺栓固接，保证其稳固性。

由于吸尘管路在吸取机床内部石墨粉尘的同时也带走了大量的气体，导致机床内部气压失衡，会影响加工精度。所以，在机身10的侧壁上设置了进风口13。该进风口13可以设置为方形或其他形状，其大小可根据内外压差来设置。当然，较大的进风口13可以获得更多的进风量，或者，也可以通过增加进风口13的数量来获得更多的进风量。本实施例中，由进风口13进来的风可以推动漂浮的石墨粉尘颗粒往下流动，从而进一步提高吸尘效果。在进风口13处还可以设置防尘网，以防止石磨加工机床内部的石墨粉尘外泄，同时还能过滤由压差导入的空气中的粉尘颗粒，进一步提高了防护效果。

为了保证石墨加工机的密封性，本实用新型用来进出物料和刀具的机身 10的内腔侧面呈敞开的部分设置了第一自动门，该第一自动门的第一门体可以设置成双开门的结构，可以左右打开。驱动第一门体开启和关闭的第一门体驱动机构可以设置为气缸或者驱动电机，气缸可以设置成常见的四连杆结构，其输出杆连接第一门体；驱动电机的输出轴与第一门体相连，也可以控制第一门体开启和关闭。也可能的是，操作者徒手打开第一门体的双开门。在需要放置或取出物料和刀具时，第一门体开启；放置或取出操作完成后，第一门体复位保持关闭状态。为了使第一门体与机身紧密密封，第一门体的边框处还可以设置密封圈。

刀具驱动装置20设置在机身10顶部呈敞开的部分，其中，X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构可以采用驱动电机进行驱动，具有良好的精度和稳定性。

风琴防护罩30铺设在机身10顶部呈敞开的部分，将机床的内腔与刀具驱动装置20隔离开来，极大地减少了石墨粉尘泄漏对刀具驱动装置20的损坏，进一步保证了该石墨加工机床的高精度。

在一较佳实施例中，还包括刀库(图未示出)和隔离刀库与内腔的第二自动门。刀库设置在机身10的一侧壁上，用于存放刀具。第二自动门包括第二门体40和驱动第二门体40开启和关闭的第二门体驱动机构(图未示出)。

如图3所示，本实施例中，为了方便加工过程中及时更换刀具，在内腔的一侧壁上开设有一刀库。该刀库可以放置加工过程中所需的刀具，其与机身10的内腔通过第二自动门隔离开来。第二自动门的第二门体40可以上下运动，需要更换刀具时，第二门体40向下打开，更换完成后，第二门体40 向上复位。驱动第二门体40打开和关闭的第二门体驱动机构可以为气缸或驱动电机，气缸可以设置成常见的四连杆结构，其输出杆连接第二门体40；驱动电机的输出轴与第二门体40相连，也可以控制第二门体40开启和关闭。

在一较佳实施例中，Y轴驱动机构包括一架设于机身的顶部位置的横梁 21，横梁21经电机驱动沿Y轴运动；X轴驱动机构包括一安装在横梁21上的鞍座22，鞍座22经电机驱动沿X轴运动；Z轴驱动机构包括一安装于鞍座 22中的滑枕23，滑枕23经电机驱动沿Z轴运动；滑枕23上设有一用于装夹刀具的主轴24，主轴24经电机驱动绕自身轴线旋转运动。

本实施例中，工作时，在电机的驱动下，鞍座22可以沿X轴作往返运动；横梁21可以沿Y轴作往返运动，同时带动安装在横梁21内的鞍座22沿Y 轴运动；滑枕23经电机驱动沿Z轴运动，到达加工位置后，主轴24从滑枕23中伸出并调整到所需的工作角度，驱动刀具对石墨材料进行加工。

在一较佳实施例中，横梁21为中空框体结构，鞍座22位于框体结构内。本实施例中，横梁21采用的是中空框体结构，便于将鞍座22安装在框体结构内，鞍座22在框体结构内可以沿X轴作往返运动。

进一步的，鞍座22包括与横梁21配合的鞍座底部、位于鞍座底部上方的Z轴电机安装部221和连接鞍座底部与Z轴电机安装部221的支撑侧部222，支撑侧部222上设有加强筋2221和安装开口。

在一较佳实施例中，还包括设置在内腔的侧壁上的内部防护钣金件50，内部防护钣金件50的底部向工作台12倾斜设置，用于给石墨粉尘流入粉尘排放口11提供导向。

本实施例中，内部防护钣金件50可以较好地保护机床内部结构，另外，内部防护钣金件50表面光洁，可提高美观性。

同时，将内部防护钣金件50的底部向工作台12倾斜设置，由流体力学的性质可知，越远离粉尘排放口11的地方风速越小，倾斜设置可以给石墨粉尘流入粉尘排放口11提供导向，避免了石墨粉尘在流动过程中堆积在距离粉尘排放口11较远的角落里。内部防护钣金件50的倾斜角度可以设置为 15°～25°。倾斜角度不宜过大也不宜过小，本实用新型选择15°～25°的倾斜角度，可以取得良好的吸尘效果。

在一较佳实施例中，吸尘装置包括吸尘漏斗60、吸尘管和吸尘机，吸尘漏斗60的粉尘收集端与粉尘排放口11连接，吸尘管的一端与吸尘漏斗60的粉尘出口端连接，另一端与吸尘机的吸尘入口连接，以形成吸尘管路。

本实施例中，吸尘漏斗60的粉尘收集端与粉尘排放口11的大小尺寸一致，且吸尘漏斗60上端还向外延伸一圈凸缘，可以支撑吸尘漏斗60悬挂在粉尘排放口11。凸缘上可以设置若干螺丝孔，通过螺栓与机身10固接，也可能的是，采用焊接等其他替代方案将凸缘与机身10固接。吸尘管可以是常见的PVC软管，一端与吸尘机的吸风口连接，另一端与吸尘漏斗60的粉尘出口端连接。工作时，吸尘机通过吸尘管吸走机床内部的石墨粉尘及颗粒，从而保证了石墨粉尘和颗粒不会损坏机床内部的零部件，以使其保持较高的加工精度。

在一较佳实施例中，在不考虑将顶部设置为可以打开的结构的情况下，风琴防护罩30可以设置成：伸缩方向与X轴一致的两X轴防护罩31和伸缩方向与Y轴一致的两Y轴防护罩32；X轴防护罩31在垂直于其伸缩方向上的一边与鞍座22固定连接，另一边与机身10固定连接；Y轴防护罩32在垂直于其伸缩方向上的一边与鞍座22固定连接，另一边与机身10滑动连接。

在另一较佳实施例中，风琴防护罩30还可以设置成：第一固定框33和位于第一固定框33内的第二固定框34，第二固定框34套在鞍座22上且与鞍座22固定连接；

X轴防护罩31垂直于其伸缩方向上的一边与第一固定框33固定连接，另一边与一横截面呈L型的支撑条35的一面固定连接；

X轴防护罩31平行于其伸缩方向上的两侧边分别与第一固定框33滑动连接；

Y轴防护罩32垂直于其伸缩方向上的一边与第一固定框33滑动连接，另一边与第二固定框34固定连接；

Y轴防护罩32平行于其伸缩方向上的两侧边分别与支撑条35的另一面滑动连接；

第二固定框34与支撑条35滑动连接。

本实施例中，风琴防护罩30的第二固定框34套设在上述鞍座22上，当鞍座22经电机驱动沿X轴运动时，两X轴防护罩31与鞍座22联动；当横梁21经电机驱动沿Y轴运动时，横梁21带动设置在其上的鞍座22沿Y轴运动，两Y轴防护罩32与鞍座22联动，从而保证了良好的防护效果、维持较高的加工精度。

在一较佳实施例中，在加工石墨材料之前，为了不遮挡视线、方便观察和放置物料和刀具，第一固定框33与X轴防护罩31相连的两条边还分别设有与机身10滑动连接的线轨滑块331，线轨滑块331用于支撑第一固定框33 在机身10上沿Y轴防护罩32的伸缩方向作往返运动。放置物料和刀具时，第一固定框33由驱动电机驱动打开，放置完成后，第一固定框33复位保持密封状态

以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。