CN113427310A - 一种具有防尘功能的龙门式铣床 - Google Patents

Abstract

一种具有防尘功能的龙门式铣床，包括底座、工作平台、进给系统，工作平台固定在底座上，进给系统位于工作平台上方；工作平台和进给系统的四周设置框架，在工作平台所在的框架的外围设置透明防护板将工作平台围成工作区域；工作区域上方设置柔性防护罩，使得工作区域完全封闭，并将工作区域和进给区域分隔开；进给系统的主轴箱穿过所述柔性防护罩，主轴箱底部的铣刀位于工作区域内的所述工作平台的工件上方。工作平台下方的底座内部设有吸尘系统。本发明提供一种具有防尘功能的龙门式铣床，避免了积累粉尘导致零件寿命降低，以及防止粉尘扩散、污染环境。

Description

一种具有防尘功能的龙门式铣床

【技术领域】

本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种具有防尘功能的龙门式铣床。

【背景技术】

铣床，主要指用铣刀对工件多种表面进行加工的机床，它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刃断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床可以对工件进行铣削、钻削和镗孔加工的机床。

龙门式铣床的床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动，用于大件加工。但是，龙门式铣床的导轨置于离工作平台接近的较低位置，容易受到粉尘污染，特别是在切削陶瓷材料、石墨材料等过程中，会产生大量粉尘，必须安装各种除尘装置，且工人需要做好防护。加工过程中不仅要防止这些粉尘扩散，同时需要将这些粉尘带出机床，并与空气分离。在此过程中，需要解决机床零件防护问题、机床工作区密封问题、机床内空气流动问题、粉尘分离问题。

传统龙门式铣床的X轴进给系统位于工作台的两侧，也有的是位于工作台下方(例如中国实用新型专利ZL201721105659.9公开的一种小型龙门机床结构)，这种铣床重心低，刚度高，X轴负载低。但是，传统铣床难以同时做到加工区域无难清理的死角和完全封闭。因此使用传统铣床加工切削陶瓷材料、石墨材料等，存在以下问题：

1、粉尘容易飞散、污染环境。

2、粉尘回收率低。

3、机床内部结构复杂，粉尘易附着在各种难以清理的死角。

4、导轨、丝杠、电气系统容易受到粉尘的侵蚀。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有防尘功能的龙门式铣床，避免了积累粉尘导致零件寿命降低，以及防止粉尘扩散、污染环境。

本发明是这样实现的：

一种具有防尘功能的龙门式铣床，包括底座、工作平台、进给系统，所述工作平台固定在所述底座上，所述进给系统位于所述工作平台上方；

所述工作平台和所述进给系统的四周设置框架，在所述工作平台所在的框架的外围设置透明防护板将工作平台围成工作区域；工作区域上方设置柔性防护罩，使得工作区域完全封闭，并将工作区域和进给区域分隔开；所述进给系统的主轴箱穿过所述柔性防护罩，所述主轴箱底部的铣刀位于工作区域内的所述工作平台的工件上方；

所述进给系统中的X轴进给装置，包括：分别位于进给区域的框架两侧的伺服电机、丝杠、直线导轨；所述丝杠设于所述框架顶部侧边，所述直线导轨设在所述框架顶部；所述直线导轨上套设有直线轴承；所述伺服电机驱动所述直线轴承在所述直线导轨上运动；

还包括一移动平台，所述移动平台固定架设在所述框架两侧的直线轴承上，所述移动平台的两端外侧下方分别设置螺母座，所述螺母座架设在所述丝杠上；

所述工作区域上方的框架上设有轨道，所述轨道上架设有一长方形框架，所述长方形框架的中部允许所述主轴箱穿过，所述主轴箱的四周均设有所述柔性防护罩；

所述移动平台向下延伸至工作区域，并通过两侧的让位板连接到所述长方形框架的两端；

所述X轴进给装置驱动所述移动平台在X轴向前后移动，所述移动平台带动所述长方形框架在在X轴向前后移动，所述长方形框架带动所述主轴箱在X轴向前后移动；

所述进给系统中的Y轴进给装置驱动所述主轴箱在所述长方形框架内的Y轴向左右移动；

所述进给系统中的Z轴进给装置驱动所述主轴箱在Z轴向上下移动。

所述柔性防护罩，包括：位于所述主轴箱的X轴向两侧的第一风琴式柔性防护罩和第二风琴式柔性防护罩，位于所述主轴箱的Y轴向两侧的第三风琴式柔性防护罩和第四风琴式柔性防护罩；

所述第一风琴式柔性防护罩和所述第二风琴式柔性防护罩遮住除所述长方形框架外的全部区域；所述第三风琴式柔性防护罩和所述第四风琴式柔性防护罩架设在所述长方形框架上遮住除所述主轴箱位置外的全部区域。

进一步地，所述工作平台为镂空结构。

进一步地，所述工作平台下方的底座内部设有吸尘系统。

进一步地，所述主轴箱内设有吹气管，所述吹气管的吹气头从所述主轴箱底部伸出，位于所述铣刀的旁边；所述吹气管连接外部空气。

本发明的优点在于：

1、将机床复杂的进给系统和加工区域分开，避免粉尘对机床寿命造成影响。

2、加工区域做到基本密封，并通过负压方式，使洁净空气通过缝隙从外界流入加工区，避免粉尘从缝隙中逃逸。

3、加工区域不存在难清理的死角，无需复杂的操作就可以将工作区的附着粉尘清理干净。

4、机床与吸尘系统集成，工作平台上的粉尘直接吸入工作平台下方的吸尘装置。

5、吹气装置可将孔类零件内部的粉尘吹出，并被吸入工作平台下方的吸尘装置。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中的进给系统结构示意图。

图3是本发明中的移动平台和长方形框架连接关系示意图。

图4是本发明中的柔性防护罩的结构示意图。

图5是本发明中的柔性防护罩和主轴箱结构示意图。

图6是本发明中的长方形框架上的柔性防护罩和主轴箱结构示意图。

【具体实施方式】

如图1至图5所示，一种具有防尘功能的龙门式铣床，包括底座1、工作平台2、进给系统3，工作平台2固定在底座1上，进给系统3位于工作平台2上方。

工作平台2和进给系统3的四周设置框架5，在工作平台2所在的框架的外围设置透明防护板6将工作平台2围成工作区域；工作区域上方设置柔性防护罩7，使得工作区域完全封闭，并将工作区域和进给区域分隔开；进给系统3的主轴箱8穿过柔性防护罩7，主轴箱8底部的铣刀位于工作区域内的工作平台2的工件上方。

进给系统3中的X轴进给装置，包括：分别位于进给区域的框架两侧的伺服电机31、丝杠32、直线导轨33；丝杠32设于框架5顶部侧边，直线导轨33设在框架5顶部；直线导轨33上套设有直线轴承34；伺服电机31驱动直线轴承34在直线导轨33上运动。

进给系统3中的Y轴进给装置和Z轴进给装置与现有技术相同，在此不再赘述。

还包括一移动平台9，移动平台9固定架设在框架5两侧的直线轴承34上，移动平台9的两端外侧下方分别设置螺母座10，螺母座10架设在丝杠32上。

工作区域上方的框架5上设有轨道11，轨道11上架设有一长方形框架12，长方形框架12的中部允许主轴箱8穿过，主轴箱8的四周均设有柔性防护罩7。

移动平台9向下延伸至工作区域，并通过两侧的让位板13连接到长方形框架12的两端。

X轴进给装置驱动移动平台9在X轴向前后移动，移动平台9带动长方形框架12在在X轴向前后移动，长方形框架12带动主轴箱8在X轴向前后移动。

进给系统3中的Y轴进给装置驱动主轴箱8在长方形框架12内的Y轴向左右移动。

进给系统3中的Z轴进给装置驱动主轴箱8在Z轴向上下移动。

柔性防护罩7，包括：位于主轴箱8的X轴向两侧的第一风琴式柔性防护罩71和第二风琴式柔性防护罩72，位于主轴箱8的Y轴向两侧的第三风琴式柔性防护罩73和第四风琴式柔性防护罩74；第一风琴式柔性防护罩71和第二风琴式柔性防护罩72遮住除长方形框架12外的全部区域(工作区域上方的全部区域)；第三风琴式柔性防护罩73和第四风琴式柔性防护罩74架设在长方形框架12上遮住除主轴箱8位置外的全部区域(工作区域上方的全部区域)。当长方形框架12带动主轴箱8在X轴向前后移动时，第一风琴式柔性防护罩71和第二风琴式柔性防护罩72的其中一个被压缩，另一个被展开。当主轴箱8在长方形框架12内Y轴向左右移动时，第三风琴式柔性防护罩73和第四风琴式柔性防护罩74的其中一个被压缩，另一个被展开。因此，本发明中的工作区域上方的柔性防护罩7即使在工作中都能始终保持封闭，很好地实现了防止粉尘扩散。

工作平台2为镂空设计，工作平台2下方的底座1内部设有吸尘系统(图未示)。

主轴箱8内设有两个吹气管16，两个吹气管16的吹气头17从主轴箱8底部伸出，位于铣刀的旁边；两个吹气管16连接外部空气。

本发明将X轴进给装置设在工作区域上方，整个设备重心高，刚度低，而易产生粉尘的材料铣削加工的切削力有限，仅为铜的五分之一，因此，对于切削陶瓷材料、石墨材料等的铣床来说，X轴进给装置设在工作区域上方并不会影响工作效率。

切削陶瓷材料、石墨材料等有如下特点：

1.易产生直径为5um-500um的粉尘颗粒。

2.颗粒附着性强、硬度高、易飞散。

3.部分颗粒具有强导电性，如石墨。

4.粉尘具有较高的回收价值。

5.粉尘对机床进给系统寿命有严重影响。

因此，对于切削陶瓷材料、石墨材料等的铣床来说，粉尘问题才是其要关注的重中之重。

本发明将机床复杂的进给系统和加工区域分开，避免粉尘对机床寿命造成影响。加工区域做到基本密封，并通过负压方式，使洁净空气通过缝隙从外界流入加工区，避免粉尘从缝隙中逃逸。加工区域不存在难清理的死角，无需复杂的操作就可以将工作区的附着粉尘清理干净。机床与吸尘系统集成，工作平台上的粉尘直接吸入工作平台下方的吸尘系统。吹气装置可将孔类零件内部的粉尘吹出，并被吸入工作平台下方的吸尘系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有防尘功能的龙门式铣床，包括底座、工作平台、进给系统，其特征在于：

所述工作平台固定在所述底座上，所述进给系统位于所述工作平台上方；

所述工作平台和所述进给系统的四周设置框架，在所述工作平台所在的框架的外围设置透明防护板将工作平台围成工作区域；工作区域上方设置柔性防护罩，使得工作区域完全封闭，并将工作区域和进给区域分隔开；所述进给系统的主轴箱穿过所述柔性防护罩，所述主轴箱底部的铣刀位于工作区域内的所述工作平台的工件上方；

所述进给系统中的X轴进给装置，包括：分别位于进给区域的框架两侧的伺服电机、丝杠、直线导轨；所述丝杠设于所述框架顶部侧边，所述直线导轨设在所述框架顶部；所述直线导轨上套设有直线轴承；所述伺服电机驱动所述直线轴承在所述直线导轨上运动；

还包括一移动平台，所述移动平台固定架设在所述框架两侧的直线轴承上，所述移动平台的两端外侧下方分别设置螺母座，所述螺母座架设在所述丝杠上；

所述工作区域上方的框架上设有轨道，所述轨道上架设有一长方形框架，所述长方形框架的中部允许所述主轴箱穿过，所述主轴箱的四周均设有所述柔性防护罩；

所述移动平台向下延伸至工作区域，并通过两侧的让位板连接到所述长方形框架的两端；

所述X轴进给装置驱动所述移动平台在X轴向前后移动，所述移动平台带动所述长方形框架在在X轴向前后移动，所述长方形框架带动所述主轴箱在X轴向前后移动；

所述进给系统中的Y轴进给装置驱动所述主轴箱在所述长方形框架内的Y轴向左右移动；

所述进给系统中的Z轴进给装置驱动所述主轴箱在Z轴向上下移动。

2.如权利要求1所述的一种具有防尘功能的龙门式铣床，其特征在于:所述柔性防护罩，包括：位于所述主轴箱的X轴向两侧的第一风琴式柔性防护罩和第二风琴式柔性防护罩，位于所述主轴箱的Y轴向两侧的第三风琴式柔性防护罩和第四风琴式柔性防护罩；

所述第一风琴式柔性防护罩和所述第二风琴式柔性防护罩遮住除所述长方形框架外的全部区域；所述第三风琴式柔性防护罩和所述第四风琴式柔性防护罩架设在所述长方形框架上遮住除所述主轴箱位置外的全部区域。

3.如权利要求1所述的一种具有防尘功能的龙门式铣床，其特征在于:所述工作平台为镂空结构。

4.如权利要求3所述的一种具有防尘功能的龙门式铣床，其特征在于:所述工作平台下方的底座内部设有吸尘系统。

5.如权利要求1所述的一种具有防尘功能的龙门式铣床，其特征在于:所述主轴箱内设有吹气管，所述吹气管的吹气头从所述主轴箱底部伸出，位于所述铣刀的旁边；所述吹气管连接外部空气。

Images