申请/专利权人：深圳市创世纪机械有限公司

申请日：2018-07-10

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN108638339B

主分类号：B28D1/00

分类号：B28D1/00;B28D7/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.11.06#实质审查的生效;2018.10.12#公开

摘要：本发明公开一种天车式石墨机，该天车式石墨机包括内腔中设有石墨加工区域的机座、架设于所述机座顶部的横梁、设于所述横梁内的滑鞍以及设于所述滑鞍上的滑枕，所述滑枕上设有用于切削石墨的主轴；其中，所述横梁被构造为内部中空且可沿Y轴往复运动的Y轴运动机构，所述滑鞍放置于所述横梁内、通过两个支撑面固定并可沿X轴往复运动；所述滑鞍被构造为底部贯穿且内部中空的结构，所述滑枕设于所述滑鞍的内腔中且可沿Z轴往复运动。本发明天车式石墨机能够有效的提高主轴的稳定性及刚性，进而提高产品质量。

主权项：1.一种天车式石墨机，其特征在于，包括内腔中设有石墨加工区域的机座、架设于所述机座顶部的横梁、设于所述横梁内的滑鞍以及设于所述滑鞍上的滑枕，所述滑枕上设有用于切削石墨的主轴；其中，所述横梁被构造为内部中空且可沿Y轴往复运动的Y轴运动机构，所述滑鞍放置于所述横梁内、通过两个支撑面固定并可沿X轴往复运动；所述滑鞍被构造为底部贯穿且内部中空的结构，所述滑枕设于所述滑鞍的内腔中且可沿Z轴往复运动。

全文数据：天车式石墨机技术领域[0001]本发明涉及数控加工领域，具体涉及一种天车式石墨机。背景技术[0002]石墨机，一种用于对石墨材料进行切削加工以获得所需产品的数控机床，其可用于石墨模具的加工。传统的石墨机一般采用龙门式结构，包括有工作台、横跨于工作台两侧的立柱、设于立柱上的横梁以及设于横梁上的机头，其通过设于横梁、滑鞍及滑枕上的线性滑轨，以实现机头在X轴及Z轴方向的运动。[0003]随着石墨行业的快速发展，其对加工石墨产品的石墨机的工艺要求不断提高，尤其是对于主轴稳定性及刚性的要求。然而，由于传统的石墨机的机头采用双线轨悬挂式结构，该结构在石墨材料加工过程中，特别是在对石墨产品的边缘进行弧线倒边加工时，悬挂式结构的主轴的稳定性不足，加工完成的石墨产品的质量相对较低。如此，将影响石墨机的加工精度，降低石墨产品的质量。因此，急需一种主轴稳定性相对较高的石墨机。发明内容[0004]本发明的主要目的在于提出一种天车式石墨机，以解决现有的石墨机因主轴稳定性相对较低而导致的产品质量不佳的技术问题。[0005]为解决上述技术问题，本发明提出一种天车式石墨机，该石墨机包括内腔中设有石墨加工区域的机座、架设于所述机座顶部的横梁、设于所述横梁内的滑鞍以及设于所述滑鞍上的滑枕，所述滑枕上设有用于切削石墨的主轴;其中，所述横梁被构造为内部中空且可沿Y轴往复运动的Y轴运动机构，所述滑鞍放置于所述横梁内、通过两个支撑面固定并可沿X轴往复运动;所述滑鞍被构造为底部贯穿且内部中空的结构，所述滑枕设于所述滑鞍的内腔中且可沿Z轴往复运动。[0006]优选地，所述机座包括具有多个支撑脚的底座和一体形成于所述底座上的两支撑部，所述两支撑部之间限定出所述石墨加工区域，并且所述两支撑部的顶面形成为用于安装所述横梁的安装平面。[0007]优选地，所述滑鞍的相对两侧壁向下突出所述滑鞍的底座，所述两侧壁之间设有与所述滑枕紧贴的压板;所述两侧壁之一的侧壁与所述滑枕紧贴，所述两侧壁另一的侧壁上设有与所述滑枕紧贴的第一镶条。[0008]优选地，所述压板上设置有至少一凹槽以及与所述至少一凹槽相匹配的第二镶条，所述第二镶条插设于所述凹槽内、用于调整所述滑枕与第二镶条之间的间隙，以使所述滑枕被所述压板压紧。[0009]优选地，所述第一镶条及第二镶条与滑枕的接触面贴设有导轨软带。[0010]优选地，所述天车式石墨机还包括设于所述机座与横梁之间的联动防护罩，所述联动防护罩包括固定框、与所述固定框的两相对边分别固定连接且伸缩方向平行所述主轴运动方向的两第一防护罩以及与所述固定框的另两相对边分别固定连接且伸缩方向垂直所述主轴运动方向的两第二防护罩，所述两第二防护罩和所述两第一防护罩分别用于与位于所述固定框内的石墨机的滑鞍固定连接。[0011]优选地，所述机座顶部与联动防护罩之间设置有供所述联动防护罩沿Y轴方向运动的线性滑轨，以及与所述第一固定框连接用于驱动所述联动防护罩沿所述线性滑轨往复运动的驱动机构。[0012]优选地，所述横梁上设有用于支撑滑鞍的X轴直线导轨以及用于遮盖所述X轴直线导轨的X轴线轨防护罩，所述X轴线轨防护罩的一端用于与横梁固定连接，另一端用于与滑鞍固定连接。[0013]优选地，所述机座上设有用于支撑横梁的Y轴直线导轨以及用于遮盖所述Y轴直线导轨的Y轴线轨防护罩，所述Y轴线轨防护罩的一端用于与所述机座固定连接，另一端用于与所述横梁固定连接。[0014]优选地，所述滑枕表面设置有与其相匹配的Z轴线轨防护罩，所述Z轴线轨防护罩的一端与所述滑鞍固定连接，另一端与滑枕连接。[0015]本发明技术方案中的石墨机采用“天车式”结构替代传统的“龙门式”结构，即在内腔中设置有石墨加工区域的机座的顶部铺设横梁，该横梁中空设置，连接有滑枕的滑鞍则设置于该横梁之中，使得滑鞍在横梁内部进行移动。而主轴设置于滑枕内，可有效的减小加工时主轴的振动。如此，能够有效的提高石墨机整体的稳定性及刚性，进而提高石墨机的加工精度。附图说明[0016]图1为本发明天车式石墨机一实施例的结构示意图；[0017]图2为本发明天车式石墨机中主轴传动部件的结构示意图；[0018]图3为本发明天车式石墨机中滑鞍的结构;^意图；[0019]图4为本发明天车式石墨机中滑枕及其传动部件的结构示意图；[0020]图5为本发明天车式石墨机中横梁部分的结构示意图；[0021]图6为本发明天车式石墨机中横梁部分的结构示意图；[0022]图7为本发明天车式石墨机中联动防护罩的结构示意图。具体实施方式[0023]下面详细描述本发明的实施例，所述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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。[0024]如图1和图2所示，本发明提出的天车式石墨机，包括内腔中设有石墨加工区域的机座1、架设于机座1顶部的横梁2、设于横梁2内的滑鞍3以及设于滑鞍3上的滑枕5,滑枕5上设有用于切削石墨的主轴4;其中，横梁2被构造为内部中空且可沿Y轴往复运动的Y轴运动机构，滑鞍3放置于横梁2内、通过两个支撑面固定并可沿X轴往复运动;滑鞍3被构造为底部贯穿且内部中空的结构，滑枕5设于滑鞍3的内腔中且可沿Z轴往复运动。[0025]机座1呈类“长方体”状设置，其一侧面及顶部敞开设置且内部中空，机座丨的内腔用作石墨材料的加工区域。而在机座1的顶部铺设有与其相匹配的横梁2,在横梁2与机座1之间设置有供横梁2沿Y轴方向往复运动的线性滑轨（图未示）；该线性滑轨的直线导轨设置在机座1两侧的顶部位置处，而线性导轨的滑块则固定设置在横梁2的下方位置处，滑块在动力源的驱动下，驱动承载有横梁2的滑块沿直线导轨运动，从而实现石墨机主轴4在Y轴方向上的运动。[0026]横梁2中正对机座1内腔设置的上下两端面贯穿石墨加工区域，以供设置在横梁2中的滑鞍3及滑枕5带动主轴4对石墨加工区域内放置的石墨工件进行切削加工。在横梁2内部的两侧壁位置处，设置有供滑鞍3沿X轴方向往复运动的X轴直线导轨;滑鞍3的底部设置有与X轴直线导轨相匹配的滑块，该滑块在动力源的驱动下，驱动承载有滑鞍3的滑块沿X轴直线导轨往复运动，从而实现石墨机主轴4在X轴方向上的运动。由于本发明技术方案中的滑鞍3布置在横梁2的内部，能够有效的提高石墨机整体的稳定性。[0027]参见图2至图4,滑枕5内固定连接有用于加工石墨件的主轴4,而滑枕5设置于底部贯穿且内部中空的滑鞍3内，通过滑枕5在滑鞍3内的上下运动，以带动主轴4沿Z轴方向作往复运动，从而实现对石墨工件的切削加工。如此，主轴4与滑枕5在滑鞍3内上下移动，使得三轴重心在主轴端位置，能够有效的提升主轴4的稳定性，进而提高石墨机的加工精度。[0028]本发明技术方案中的石墨机采用“天车式”结构替代传统的“龙门式”结构，即在内腔中设置有石墨加工区域的机座的顶部铺设横梁2,该横梁2中空设置，连接有滑枕5的滑鞍3则设置于该横梁2之中，使得滑鞍3在横梁2内部进行移动。而主轴4设置于滑枕5内，可有效的减小加工时主轴4的振动。如此，能够有效的提高石墨机整体的稳定性及刚性，进而提高石墨机的加工精度。[0029]在本发明一较佳实施例中，机座1包括具有多个支撑脚11的底座I2和一体形成于底座12上的两支撑部13,两支撑部13之间限定出石墨加工区域，并且两支撑部I3的顶面形成为用于安装横梁2的安装平面。参见图1，本实施例中，在底座I2的底部设多个支撑脚11，可有效地提高底座的放置稳定性；同时，设置的支撑脚11使得底座12与地面具有一定的高度差，在搬运时，可利用叉车在底座12与地面所形成的空间内操作，以将其移动至指定位置处。底座12的两相对侧面上设置有与其一体成形的两支撑部13,该两支撑部13用于支撑安装在其上方的横梁2,支撑部13、横梁2及底座12共同围合形成石墨工件的加工区域，可有效的减小石墨机的加工区域，进而减小石墨机的整体占地面积。[0030]在本发明另一较佳实施例中，参见图2至4，滑鞍3的相对两侧壁31向下突出滑鞍3的底座32,两侧壁31之间设有与滑枕5紧贴的压板6;两侧壁31之一的侧壁与滑枕5紧贴，两侧壁31另一的侧壁上设有与滑枕5紧贴的第一镶条安装有相应刀具的旋转主轴4在加工石墨工件的过程中，由于主轴4在动力源的驱动下高速旋转，其与石墨工件接触时，将产生较大的作用力;该作用力将作用于与主轴4固定连接的滑枕5上，导致滑枕5在X轴和或¥轴方向的运动，影响主轴4的稳定性，从而降低石墨工件的加工质量。为此，本发明技术方案中将滑鞍3的一侧壁31作为滑枕5与滑鞍3的装配基准面，且在装配时滑枕5与滑鞍3呈紧贴设置;而在该装配基准面的对侧的滑鞍3内设置有用于限位的第一镶条71。由于滑枕5的一侧与滑鞍3呈紧贴设置，使得滑枕5在朝该侧壁31的方向上无法产生位移;同时，在该侧壁31的对侧上设置的第一镶条71与滑枕5呈贴紧设置，可使得滑枕5在朝对侧侧壁31的方向上无法产生位移。如此，通过滑枕5紧贴滑鞍3以及第一镶条42的设置，可有效的限制滑枕5在X轴方向的运动。同时，为限制滑枕5在Y轴方向的运动，本发明技术方案在两侧壁31之间设置有用于压紧滑枕5的压板6。参见图2,在Y轴方向上，滑鞍3的背部内壁与滑枕5在连接时呈贴紧设置，滑枕5在朝该内壁方向上无法产生位移;而设置的压板6,其与滑枕5亦呈紧贴设置，可保证滑枕5无法在朝该压板6的方向上产生位移。如此，即可实现限制滑枕5在Y轴方向的运动。如此，本发明技术方案可有效的限制滑枕5在X轴和或Y轴方向的运动，保证滑枕5仅沿Z轴方向上下移动，以增强主轴4在加工过程中的稳定性，从而提高石墨工件的加工质量。[0031]在本发明又一较佳实施例中，压板6上设置有至少一凹槽61以及与至少一凹槽61相匹配的第二镶条72,第二镶条72插设于凹槽61内、用于调整滑枕5与第二镶条72之间的间隙，以使滑枕5被压板6压紧。滑枕5在滑鞍3内沿Z轴上下移动的过程中，滑枕5来回与压板6接触，将不可避免的产生摩擦;长期以往，将在滑枕5与压板6之间产生间隙，使得滑枕5在Y轴方向发生一定程度的松动，从而影响主轴4的稳定性。为此，在压板6上增设第二镶条72与凹槽61的结构，以通过第二镶条72调整滑枕5与第二镶条72之间的间隙，使得压板6压紧滑枕5。参见图4,作为一优选实施例，在压板6上开设有两对称设置的凹槽61，该凹槽61的大小及形状与第二镶条72相匹配;装配时，第二镶条72插设在凹槽61内，通过螺钉将插设有第二镶条72的压板6固定至滑鞍3底部。若第二镶条72与滑枕5之间产生间隙，导致滑枕5在Y轴方向上的松动；由于第二镶条72与压板6的接触面具有一定斜度，因此，可通过设置在第二镶条72上的调节螺钉，调整第二镶条72与滑枕5之间的间隙。如此，可进一步防止滑枕5在Y轴方向上的移动，以保证主轴4的稳定性。[0032]在本发明再一较佳实施例中，第一镶条71及第二镶条72与滑枕5的接触面贴设有导轨软带（图未示）。由于滑枕5的运动，将不可避免的与第一镶条71及第二镶条72之间产生摩擦，为减小摩擦，可在第一镶条71及第二镶条72与滑枕5的接触面上分别贴设导轨软带，即镶条表面的贴塑操作。贴塑导轨是采用粘接剂将聚四氟乙烯导轨软带粘接在导轨表面，使得传统导轨的摩擦形式变为铸铁-塑料摩擦副。聚四氟乙烯导轨软带具有较强的耐磨性能与减振性能，由于聚四氟乙烯导轨软带材料中，本身具有润滑作用，因此，其对润滑的供油量要求不高。[0033]在本发明再一较佳实施例中，天车式石墨机还包括设于机座1与横梁2之间的联动防护罩8,联动防护罩8包括固定框81、与固定框81的两相对边分别固定连接且伸缩方向平行主轴4运动方向的两第一防护罩82以及与固定框81的另两相对边分别固定连接且伸缩方向垂直主轴4运动方向的两第二防护罩83,两第二防护罩83与两第一防护罩81分别用于与位于第一固定框81内的石墨机的滑鞍3固定连接。参见图1和图7，联动防护罩82位于横梁2下方，其内设置的第一防护罩82及第二防护罩83可随滑鞍3共同运动，以实现对石墨粉尘的隔离。第一防护罩82及第二防护罩83与滑鞍3之间的连接，既可采用固定连接的连接方式，也可采用非固定连接的连接方式。若第一防护罩82及第二防护罩83与滑鞍3之间非固定连接如卡接或插接等），在横梁2沿Y轴向石墨机的后端移动后，工作人员可较为方便的将第一防护罩82和或第二防护罩83自滑鞍3上卸下，以打开联动防护罩8，使得工作人员可自机座1的顶部观察其内部的情况。_[0034]在本发明再一较佳实施例中，机座1顶部与联动防护罩8之间设置有供联动防护罩8沿Y轴方向运动的线性滑轨（图未示），以及与固定框81连接用于驱动联动防护罩8沿线性滑轨往复运动的驱动机构9。在需要放置石墨工件和或加工刀具时，首先通过动力源驱动横梁2沿石墨机后端作Y轴方向上的运动，以使联动防护罩8露出；然后通过驱动机构9驱动承载有联动防护罩8的滑块，在直线导轨上做沿Y轴方向的直线运动，以打开或闭合机座1的顶部，从而较为方便的实现石墨工件和或加工刀具的放置。在石墨工件和或加工刀具放置完成后，驱动机构9再次驱动滑块，以将联动防护罩8移动至初始状态，从而避免主轴4在对石墨工件进行加工过程中产生的石墨粉尘发生外泄。当然，横梁2可与联动防护罩8同时沿石墨机后端作沿Y轴方向的运动，以打开机座1的顶部，从而实现石墨工件和或加工刀具的放置。[0035]在本发明再一较佳实施例中，横梁2上设有用于支撑滑鞍3的X轴直线导轨21以及用于遮盖X轴直线导轨21的X轴线轨防护罩22，X轴线轨防护罩22的一端用于与横梁2固定连接，另一端用于与滑鞍3固定连接。参见图5和图6,本实施例中，横梁2呈中空设置，其内设置有供滑鞍3沿X轴方向运动的X轴直线导轨21。为进一步加强对石墨机传动部件的防护，在X轴直线导轨21的上端与下端分别布置有X轴线轨防护罩22;设置在其上方的X轴线轨防护罩22能够有效的防止外部环境中漂浮的粉尘进入至X轴直线导轨21内，避免因外部空气中的粉尘而导致的石墨机加工精度的问题;而设置在其下方的X轴线轨防护罩22则用于防止底部加工区域产生的石墨粉尘进入X轴直线导轨21内。X轴线轨防护罩22可随滑鞍3—起运动，滑鞍3运动时，设置在X轴直线导轨21两侧的X轴线轨防护罩22伸长或压缩，以将X轴直线导轨21隔离，从而很好的保护了X轴直线导轨21的传动精密度。[0036]在本发明再一较佳实施例中，机座1上设有用于支撑横梁2的Y轴直线导轨（图未示）以及用于遮盖Y轴直线导轨的Y轴线轨防护罩图未示），Y轴线轨防护罩的一端用于与机座1固定连接，另一端用于与横梁2固定连接。为进一步加强对石墨机传动部件的防护，本实施例中，在Y轴直线导轨上对应设置有Y轴线轨防护罩。Y轴线轨防护罩的一端通过螺栓与螺钉固定连接，另一端则与横梁2底部设置的线轨滑块（图未示连接;线轨滑块在动力源的驱动下，可承载横梁2沿Y轴直线导轨运动。横梁2在沿Y轴运动的过程中，布置在横梁2两侧的Y轴线轨防护罩伸长或压缩，以实现对Y轴直线导轨的隔离，从而提高石墨机的加工精度。[0037]在本发明再一较佳实施例中，滑枕5表面设置有与其相匹配的Z轴线轨防护罩（图未示），Z轴线轨防护罩的一端与滑鞍3固定连接，另一端与滑枕5连接。Z轴线轨防护罩的一端与滑鞍3固定连接，另一端与滑枕5连接，其在滑枕5的带动下，自滑鞍3内部沿垂直机座1的方向往复运动。如此，在主轴对石墨工件进行加工的过程中，z轴防护罩将产生的石墨粉尘与主轴的传动部件相互隔离，从而避免产生的石墨粉尘影响主轴的加工精度。[0038]以上所述的仅为本发明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发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明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发明保护的范围内。

权利要求：1.一种天车式石墨机，其特征在于，包括内腔中设有石墨加工区域的机座、架设于所述机座顶部的横梁、设于所述横梁内的滑鞍以及设于所述滑鞍上的滑枕，所述滑枕上设有用于切削石墨的主轴;其中，所述横梁被构造为内部中空且可沿Y轴往复运动的Y轴运动机构，所述滑鞍放置于所述横梁内、通过两个支撑面固定并可沿X轴往复运动；所述滑鞍被构造为底部贯穿且内部中空的结构，所述滑枕设于所述滑鞍的内腔中且可沿Z轴往复运动。2.如权利要求1所述的天车式石墨机，其特征在于，所述机座包括具有多个支撑脚的底座和一体形成于所述底座上的两支撑部，所述两支撑部之间限定出所述石墨加工区域，并且所述两支撑部的顶面形成为用于安装所述横梁的安装平面。3.如权利要求1所述的天车式石墨机，其特征在于，所述滑鞍的相对两侧壁向下突出所述滑鞍的底座，所述两侧壁之间设有与所述滑枕紧贴的压板;所述两侧壁之一的侧壁与所述滑枕紧贴，所述两侧壁另一的侧壁上设有与所述滑枕紧贴的第一镶条。4.如权利要求3所述的天车式石墨机，其特征在于，所述压板上设置有至少一凹槽以及与所述至少一凹槽相匹配的第二镶条，所述第二镶条插设于所述凹槽内、用于调整所述滑枕与第二镶条之间的间隙，以使所述滑枕被所述压板压紧。5.如权利要求3或4所述的天车式石墨机，其特征在于，所述第一镶条及第二镶条与滑枕的接触面贴设有导轨软带。6.如权利要求1所述的天车式石墨机，其特征在于，还包括设于所述机座与横梁之间的联动防护罩，所述联动防护罩包括固定框、与所述固定框的两相对边分别固定连接且伸缩方向平行所述主轴运动方向的两第一防护罩以及与所述固定框的另两相对边分别固定连接且伸缩方向垂直所述主轴运动方向的两第二防护罩，所述两第二防护罩和所述两第一防护罩分别用于与位于所述固定框内的石墨机的滑鞍固定连接。7.如权利要求6所述的天车式石墨机，其特征在于，所述机座顶部与联动防护罩之间设置有供所述联动防护罩沿Y轴方向运动的线性滑轨，以及与所述固定框连接用于驱动所述联动防护罩沿所述线性滑轨往复运动的驱动机构。8.如权利要求1所述的天车式石墨机，其特征在于，所述横梁上设有用于支撑滑鞍的X轴直线导轨以及用于遮盖所述X轴直线导轨的X轴线轨防护罩，所述X轴线轨防护罩的一端用于与横梁固定连接，另一端用于与滑鞍固定连接。9.如权利要求1所述的天车式石墨机，其特征在于，所述机座上设有用于支撑横梁的Y轴直线导轨以及用于遮盖所述Y轴直线导轨的Y轴线轨防护罩，所述Y轴线轨防护罩的一端用于与所述机座固定连接，另一端用于与所述横梁固定连接。10.如权利要求1所述的天车式石墨机，其特征在于，所述滑枕表面设置有与其相匹配的Z轴线轨防护罩，所述Z轴线轨防护罩的一端与所述滑鞍固定连接，另一端与滑枕连接。

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