一种石墨专用龙门复合加工中心的制作方法

1.本发明涉及石墨加工技术领域，具体为一种石墨专用龙门复合加工中心。


背景技术：

2.石墨制品指在碳素材料初级制品(石墨碳棒、石墨砖)的基础上进行切削加工成型的各类零件、模具等。石墨专用龙门复合加工中心在通用型龙门加工中心的基础上专用于石墨加工的高效率高稳定性机床设备，节能环保，性能优异。
3.该型式龙门复合加工中心最适合大型复杂石墨制品的加工。主轴头为模块化设计，可搭载直角铣头、延长铣头、万向铣头，用于加工各种特定角度的型面。工作台上可以搭载第四轴单元，用于回转体的加工。
4.石墨专用龙门复合加工中心使用全封闭内外防护，集中除尘装置，粉尘回收率达到95％以上，大颗粒切屑通过高速排屑机输送到集屑箱中集中回收。
5.石墨模具进行加工时采用干式切削，加工过程中产生大量石墨粉尘，粉尘易飞散、导电性强，防护不到位则对设备和环境有较大的损害。
6.基于此，本发明设计了一种石墨专用龙门复合加工中心，以解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种石墨专用龙门复合加工中心，以解决上述背景技术中提出的龙门复合加工中心防护不到位石墨粉尘对设备有较大的损害的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨专用龙门复合加工中心，包括安装在外防护罩内部的底座、通过x向移动装置驱动的工作台、通过y向移动装置和z向移动装置驱动在龙门架上移动的模块化铣头，所述工作台顶部边缘开设有闭环结构的滑槽，所述滑槽内沿其轨迹滑动连接有通过环形导轨驱动的移动座，所述移动座通过旋转动力装置驱动旋转，所述移动座顶部安装有同轴的回收立柱，所述工作台顶部设置有原料立柱以及位于滑槽拐角处内侧的转向柱，所述原料立柱和回收立柱外侧壁分别可拆卸连接有原料套筒和回收套筒，所述原料套筒外壁缠绕有黏膜，所述黏膜自由端经过转向柱转向后与回收套筒连接。
9.优选的，所述回收立柱内设置有用于夹紧回收套筒的夹紧机构。
10.优选的，所述夹紧机构包括通过旋转电机驱动旋转连接在同轴的回收立柱内部的丝杆、以回收立柱轴线环形阵列的夹条，所述夹条在回收立柱上沿回收立柱径向滑动配合，所述丝杆上下部分别螺纹连接有螺纹方向相反的两组滑块，所述夹条两端通过两组对称设置的连杆分别与两组滑块连接。
11.优选的，所述回收立柱的下端设置有向外延伸的限位块。
12.优选的，所述回收立柱和移动座之间安装有铰链。
13.优选的，所述铰链包括固定在移动座上的固定块、固定在回收立柱上的活动块，所述固定块上开设有旋转槽，所述活动块通过转轴在固定块的旋转槽内旋转，所述旋转槽用
于限制活动块在设定角度范围内旋转，所述固定块上开设有供卡板移动的引导槽，所述卡板与伸缩装置连接。
14.优选的，所述工作台靠近外防护罩的安全门一侧边缘设置有定位板，所述卡板上安装有与定位板配合的定位开关。
15.优选的，所述移动座呈回转体结构。
16.优选的，所述原料立柱位于闭环结构的滑槽内侧，所述转向柱外壁旋转连接有转套。
17.优选的，所述原料套筒和回收套筒结构相同。
18.现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过原料立柱、转向柱、回收套筒配合将黏膜环绕工作台一圈设置，黏膜可将石墨加工过程中飞溅出的细小粉尘吸附，从而大大提高对防护效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明结构示意图；
21.图2为本发明去除外防护罩结构示意图；
22.图3为本发明工作台及其配合部件爆炸结构示意图；
23.图4为本发明移动座和环形导轨配合结构示意图；
24.图5为本发明回收立柱及其配合部件结构示意图；
25.图6为本发明铰链结构示意图；
26.图7为本发明铰链半剖视图。
27.1、底座；10、原料立柱；11、原料套筒；111、黏膜；12、回收套筒；13、移动座；131、旋转动力装置；15、环形导轨；2、工作台；21、滑槽；3、龙门架；31、x向移动装置；32、y向移动装置；33、z向移动装置；34、模块化铣头；35、外防护罩；36、安全门；7、铰链；71、固定块；711、旋转槽；712、引导槽；72、活动块；73、转轴；74、卡板；75、伸缩装置；76、定位板；77、定位开关；8、转向柱；81、转套；9、回收立柱；91、丝杆；92、旋转电机；93、夹条；94、连杆；95、滑块；96、限位块。
具体实施方式
28.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.一种石墨专用龙门复合加工中心，包括安装在外防护罩35内部的底座1、通过x向移动装置31驱动的工作台2、通过y向移动装置32和z向移动装置33驱动在龙门架3上移动的模块化铣头34，工作台2顶部边缘开设有闭环结构的滑槽21，滑槽21内沿其轨迹滑动连接有
通过环形导轨15驱动的移动座13，移动座13通过旋转动力装置131驱动旋转，移动座13顶部安装有同轴的回收立柱9，工作台2顶部设置有原料立柱10以及位于滑槽21拐角处内侧的转向柱8，原料立柱10和回收立柱9外侧壁分别可拆卸连接有原料套筒11和回收套筒12，原料套筒11外壁缠绕有黏膜111，黏膜111自由端经过转向柱8转向后与回收套筒12连接。
30.进一步的，回收立柱9内设置有用于夹紧回收套筒12的夹紧机构。
31.进一步的，夹紧机构包括通过旋转电机92驱动旋转连接在同轴的回收立柱9内部的丝杆91、以回收立柱9轴线环形阵列的夹条93，夹条93在回收立柱9上沿回收立柱9径向滑动配合，丝杆91上下部分别螺纹连接有螺纹方向相反的两组滑块95，夹条93两端通过两组对称设置的连杆94分别与两组滑块95连接。
32.进一步的，回收立柱9的下端设置有向外延伸的限位块96。
33.进一步的，回收立柱9和移动座3之间安装有铰链。
34.进一步的，铰链包括固定在移动座13上的固定块71、固定在回收立柱9上的活动块72，固定块71上开设有旋转槽711，活动块72通过转轴73在固定块71的旋转槽711内旋转，旋转槽711用于限制活动块72在设定角度范围内旋转，固定块71上开设有供卡板74移动的引导槽712，卡板74与伸缩装置75连接。
35.进一步的，工作台2靠近外防护罩35的安全门36一侧边缘设置有定位板76，卡板74上安装有与定位板76配合的定位开关77。
36.进一步的，移动座13呈回转体结构。
37.进一步的，原料立柱10位于闭环结构的滑槽21内侧，转向柱8外壁旋转连接有转套81。
38.进一步的，原料套筒11和回收套筒12结构相同，原料套筒11外壁缠绕的黏膜使用完后，可将原料套筒11充当回收套筒12使用。
39.本发明的一个实施例：
40.外防护罩35采用全封闭式结构，x向移动装置31安装在底座1上用于驱动工作台2沿x向直线移动，y向移动装置32安装在龙门架3上用于驱动z向移动装置33沿y向直线移动，z向移动装置33安装在y向移动装置32上用于驱动模块化铣头34沿z向直线移动，外防护罩35上安装有安全门36用于进出，此为现有技术。
41.工作台2内部安装有环形导轨15，工作台2顶部开设有闭环结构的滑槽21，移动座13呈回转体结构在滑槽21内滑动，且移动座13与环形导轨15连接，从而环形导轨15驱动移动座13在滑槽21上沿滑槽21轨迹滑动，旋转动力装置131可采用电机安装在滑行导轨15上且与移动座13连接，从而旋转动力装置131驱动移动座13绕移动座13轴线旋转；
42.移动座13顶部安装有回收立柱9，工作台2顶部安装有原料立柱10、以及相对位于滑槽21拐角处内侧的转向柱8，回收立柱9、原料立柱10和若干转向柱8的轴线平行与z向；
43.原料套筒11外壁缠绕有黏膜111，黏膜111可采用透明胶带结构，原料套筒11套在原料立柱10外壁，回收套筒12套在回收立柱9外壁，转套81旋转连接在转向柱8外壁，将黏膜111的自由端粘贴在回收套筒12外壁，之后环形导轨15带动底座1环绕滑槽21移动一圈形成上方开口的围栏结构，此过程中，带动原料套筒11相对原料立柱10旋转将黏膜释放，黏膜111通过转向柱8的限位形成一个环绕工作台2一圈上方开口的围栏结构，黏膜111带有黏性的一侧朝内，黏膜111环绕一圈上方开口用于模块化铣头34对石墨工件进行干式切削；外防
护罩35内还安装有高速排屑机将废屑集中回收；
44.黏膜111环绕工作台2一圈内侧的黏层用于将加工过程中石墨的细小粉尘进行吸附，大颗粒粉尘容易回收对设备的危害小。
45.在长时间使用后，黏膜111内侧的黏层沾附的小颗粒石墨较多，降低吸附效果，此时，控制旋转动力装置131带动回转立柱9，回转立柱9旋转将旧的黏膜111缠绕在立柱9外壁，同时，原料套筒11外壁的黏膜111释放出新的部分进行替代。
46.转套81旋转连接在转向柱8外壁，转套81用于与黏膜111抵接，可旋转的转套81方便脱离，转套81外壁可设置一层离型纸，降低与黏膜111吸附的贴合力。
47.在石墨工件加工后需要换新的，环形导轨15带动移动座13反向移动，且控制旋转动力装置131带动回转立柱9旋转将变松部分的黏膜111缠绕在立柱9外壁，直到黏膜111构成的围栏对准安全门36的一侧打开用于工件的进行与安装。
48.旋转电机92安装在回收立柱9内腔，丝杆91旋转连接在同轴的回收立柱9内腔，旋转电机92与丝杆91一端连接用于驱动丝杆91旋转，三组夹条93环形阵列，且夹条93在回收立柱9上沿回收立柱9径向方向直线滑动配合，丝杆91上部左旋螺纹连接有一组滑块95，丝杆91下部右旋螺纹连接有另外一组滑块95，夹条93和两组滑块95之间的两组连杆94对称设置，连杆94两端分别与夹条93和对应的滑块95铰接；从而丝杆91旋转带动两组滑块95同步相互靠近或远离，此过程中通过连杆94带动夹条93靠近或远离回收立柱9轴线；从而实现三组夹条93外扩夹紧同轴的回收套筒12的内侧壁，三组夹条93内缩放松回收套筒12。
49.在回收立柱9下端设置有用于支撑回收套筒12的限位块96，原料立柱10下端设置有用于支撑原料套筒11的限位块96。
50.为了方便将原料套筒11套在原料立柱10外壁或抽离，为了方便将回收套筒12套在回收立柱9外壁或抽离，在移动座13顶部和回收立柱9底部之间安装有铰链7，在工作台2顶部和原料立柱10底部之间安装有铰链7；
51.回收立柱9通过铰链7旋转90
°
在竖直状态和水平状态之间转换；原料立柱10通过对应的铰链7旋转90
°
在竖直状态和水平状态之间转换；水平状态的回收立柱9和原料立柱10方便安装、拆卸对应的回收套筒12和原料套筒11；
52.铰链7包括固定块71、活动块72、转轴73、卡板74、伸缩装置75、定位板76和定位开关77，伸缩装置75可采用电动伸缩杆、定位开关77可采用行程开关；固定块71相对固定在移动座13(或工作台2)顶部，活动块72相对固定在回收立柱9(或原料立柱10)底部，固定块71上开设有旋转槽711，活动块72通过转轴73旋转连接在固定块71的旋转槽711内，活动块72通过旋转槽711的限制在90
°
范围内旋转，固定块71的旋转槽711内沿竖向开设有引导槽712，卡板74在引导槽712内直线滑动，伸缩装置75安装在旋转槽711内且输出端与卡板74连接；在活动块72相对固定块71旋转至竖直时，伸缩装置75伸长带动卡板74在引导槽712内移动至于活动块72侧壁抵接，此时，卡板74限制活动块72的旋转，实现活动块72相对固定块71固定连成一体，此时，回收立柱9相对移动座13沿z向同轴固定设置，原料立柱10相对工作台2沿z向固定设置；控制伸缩装置75缩短带动卡板74在引导槽712内移动脱离与活动块72侧壁抵接，此时，活动块72失去卡板74的限制可自由旋转。
53.原料立柱10相对工作台2无法旋转，因此原料立柱10通过对应的铰链7旋转至竖直或水平朝向安全门36；由于回收立柱9通过移动座13可旋转，回收立柱9通过对应的铰链7旋
转至竖直或水平朝向任意方向，为了使得回收立柱9旋转至水平时朝向安全门36，在卡板74上安装有一定位开关77，工作台2边缘靠近安全门36的边缘设置有定位板76，定位板76长度相对沿x向延伸，在移动座13旋转使得定位开关77朝向安全门36时，此时，定位开关77与定位板76抵接实现触发定位开关77，定位开关77被触发外部的控制开关才能控制对应的伸缩装置75，此时，伸缩装置75带动卡板74脱离与活动块72侧壁抵接，之后，回收立柱9旋转至水平朝向安全门36。若移动座13旋转使得定位开关77脱离与定位板76抵接，此时，外部的控制开关无法控制对应的伸缩装置75。
54.本发明中电气设备通过外部控制开关与外部电源连接。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。