CN113650177B - 解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，包括立柱，所述立柱通过刀座可拆卸连接有刀具，所述立柱靠近刀具的一端固定连接有密封罩，所述密封罩远离立柱的一端通过触发组件和工作台固定连接，所述刀座通过转动机构啮合连接有抽气扇。本发明区别于传统石墨切削刀具敞开式的加工方式，通过密封将石墨的切削环境进行隔离，避免墨微细切屑四处弥漫；装置在工作过程中利用刀座的转动，通过机械传动的方式实现密封罩的抽气以及过滤清理工作，在装置工作的同时，利用转动机构带动磁杆切割磁感线产生电流对接触环进行供电，实现密封罩的磁吸固定，避免刀具在移动加工中，密封罩产生缝隙，进一步提高装置的密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及石墨切削设备技术领域，尤其涉及解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构。
背景技术
石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色、不透明固体，化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。在氧气中燃烧生成二氧化碳，可被强氧化剂如浓硝酸、高锰酸钾等氧化。石墨由于具有耐高温、高导热与导电性，良好的润滑性、可塑性以及抗震性等被广泛应用于多领域中，但是随着市场对石墨的需求不断增加，石墨在实际加工中的不足也急需去完善。
现有的，公告号为CN105751388A的中国发明专利公开了准确切削石墨装置，其包括滑道组件、切削机构、检测机构和监控机构；滑道组件包括滑道和移动轨道，所述移动轨道相对于滑道活动抵接；切削机构包括位于滑道上的切削台，该切削台上方设有与其配合的石墨切削刀，所述切削台表面铺设有一层绝缘层，在该切削台内部设有真空机。
针对上述中的相关技术，发明人认为该装置在进行石墨加工的过程中缺乏对应的除尘机构，导致石墨在切削加工中产生的石墨微细切屑弥漫，这些石墨微细切屑不仅会影响操作人员的身体健康，更是在弥漫中进入切削设备内部影响刀具的正常工作，长期而言会降低切削设备的使用寿命，降低刀具的加工精度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中石墨切削过程石墨微细切屑随意弥漫的问题，而提出的一种带有高效率除尘效果的石墨切削刀具用辅助除尘装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，包括立柱，所述立柱通过刀座可拆卸连接有刀具，所述立柱靠近刀具的一端固定连接有密封罩，所述密封罩远离立柱的一端通过触发组件和工作台固定连接，所述刀座通过转动机构啮合连接有抽气扇，所述抽气扇通过过滤组件连通设置有吸尘环，所述吸尘环位于刀具的周围用于对刀具加工中产生的石墨微细切屑进行吸尘处理工作，所述过滤组件包括滤球和板刷，所述滤球的一侧通过进气管和吸尘环连通设置，所述滤球的另一侧通过皮带轮机构和转动机构传动连接，带动板刷进行转动清洁工作，所述滤球的上侧通过出气管和抽气扇连通设置，所述滤球的底部可拆卸连接有集尘瓶，实现石墨微细切屑的收集工作。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述转动机构包括导杆、转动件和蜗轮，所述导杆的一端和蜗轮同轴固定连接，所述刀座通过中间的蜗杆结构和蜗轮啮合连接，所述导杆的另一端通过转动件和抽气扇传动连接。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述转动件包括相互啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮和导杆固定连接，所述从动锥齿轮和抽气扇同轴固定连接。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述密封罩包括罩体、拉伸件和接触环，所述罩体的一端和立柱固定连接，所述罩体的另一端通过拉伸件和接触环活动连接，所述拉伸件包括围板和波纹管，相邻所述围板和波纹管之间活动连接。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述触发组件包括极板和磁杆，所述磁杆和导杆固定连接，所述接触环采用电磁板材料，所述极板和磁杆配合设置，所述磁杆和接触环电性连接。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述滤球靠近出气管的一端设有滤板，所述滤球靠近集尘瓶的一端设有隔板，所述板刷通过转动分别和滤板以及隔板活动连接。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述隔板对称设有弧形槽，所述弧形槽通过回力弹簧转动连接有密封板，所述密封板和板刷配合设置。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述皮带轮机构包括皮带和两组皮带轮，其中一组所述皮带轮和导杆同轴固定连接，另一组所述皮带轮和板刷固定连接，所述皮带套设在两组皮带轮上。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述进气管设有触发槽，所述触发槽通复位弹簧滑动连接有阻流板，所述阻流板远离复位弹簧的一端配合设有触发开关，所述触发开关和接触环电性连接。
在上述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构中，所述围板和波纹管中均设有通风孔，相邻所述通风孔连通设置，所述接触环设有多组低压吸孔，所述低压吸孔通过通风孔和进气管连通设置，所述低压吸孔的孔径大小从靠近进气管的一侧到远离进气管的一侧逐渐增大。
本发明具备以下优点：
装置使用时，将刀具、刀座以及待加工的石墨原件装备好后，移动刀具到石墨原件的切削起点位置，启动电源开始石墨切削时，刀座转动通过转动机构的导杆进行传动，导杆的一端带动触发组件对密封罩底部的接触环进行通电实现密封罩的固定，导杆的另一端通过转动件带动抽气扇进行抽气动作，此时靠近刀具一端的吸尘环对刀具加工中产生的石墨微细切屑进行吸尘处理工作，带有石墨微细切屑的气流在流通中经过过滤组件的过滤后进行收集，避免墨微细切屑影响操作人员的身体健康，或是进入切削设备内部影响刀具的正常工作。
本发明的突出特点在于：区别于传统石墨切削刀具敞开式的加工方式，通过密封将石墨的切削环境进行隔离，避免墨微细切屑四处弥漫；装置在工作过程中利用刀座的转动，通过机械传动的方式实现密封罩的抽气以及过滤清理工作，提高装置内部加工的无尘效果，在装置工作的同时，利用转动机构带动磁杆切割磁感线产生电流对接触环进行供电，实现密封罩的磁吸固定，避免刀具在移动加工中，密封罩产生缝隙，进一步提高装置的密封效果。
附图说明
图1为本发明提出的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构实施例一的外部结构示意图；
图2为本发明提出的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构实施例一的内部结构示意图；
图3为本发明提出的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构实施例一中进气管的局部剖视结构示意图；
图4为本发明提出的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构实施例一中过滤组件的结构示意图；
图5为本发明提出的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构实施例一中吸尘环的结构示意图；
图6为本发明提出的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构实施例二的结构示意图；
图7为图6中A处放大结构示意图；
图8为本发明提出的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构实施例三的结构示意图。
图中：1立柱、2刀座、21刀具、22蜗杆结构、3密封罩、31罩体、32拉伸件、321围板、322波纹管、323通风孔、33接触环、331低压吸孔、4触发组件、41极板、42磁杆、5转动机构、51导杆、52转动件、521主动锥齿轮、522从动锥齿轮、53蜗轮、6抽气扇、61吸尘环、611吸尘口、62进气管、621触发槽、622复位弹簧、623阻流板、624触发开关、63出气管、7过滤组件、71滤球、72板刷、73滤板、74隔板、741弧形槽、742回力弹簧、743密封板、8皮带轮机构、81皮带、82皮带轮、9集尘瓶。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
参照图1-图5，解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，包括立柱1，立柱1通过刀座2可拆卸连接有刀具21，立柱1靠近刀具21的一端固定连接有密封罩3，需要说明的是，立柱1和机床的驱动支撑装置进行连接，刀具21采用常用的铣刀等加工刀具，密封罩3包括罩体31、拉伸件32和接触环33，罩体31采用筒形结构，罩体31的一端和立柱1固定连接，罩体31的另一端通过拉伸件32和接触环33活动连接，拉伸件32包括围板321和波纹管322，相邻围板321和波纹管322之间活动连接，当刀具21在加工过程中通过密封罩3实现石墨加工过程的全密封工作形式，避免石墨微细切屑在加工中随意弥漫，影响设备的正常工作。
参照图2，密封罩3远离立柱1的一端通过触发组件4和工作台固定连接，值得一提的是，触发组件4包括极板41和磁杆42，相邻极板41的极性相反，使得相邻极板41对应设置产生稳定的磁场，磁杆42和转动机构5中导杆51远离抽气扇6的一端固定连接，接触环33采用电磁板材料，极板41和磁杆42配合设置，磁杆42和接触环33电性连接，使得导杆51在转动的过程中带动磁杆42切割相邻极板之间的磁场切割磁感线运动进而产生电流，磁杆42对电磁板材料的接触环33进行通电工作，电磁板材料的接触环33通电产生磁力和铁磁性的工作台产生磁吸作用，进而实现密封罩3的底部的固定工作，提高密封罩3底部和工作台之间的密封性。
参照图2、图3，刀座2通过转动机构5啮合连接有抽气扇6，需要说明的是，转动机构5包括导杆51、转动件52和蜗轮53，导杆51的一端和蜗轮53同轴固定连接，刀座2通过中间凹槽内的蜗杆结构22的和蜗轮53啮合连接，导杆51的另一端通过转动件52和抽气扇6传动连接。
具体的，导杆51通过轴承和罩体31转动连接，转动件52包括相互啮合的主动锥齿轮521和从动锥齿轮522，主动锥齿轮521和导杆51固定连接，从动锥齿轮522和抽气扇6同轴固定连接，抽气扇6通过支架和出气管63转动连接，当刀座2在转动的过程中，通过蜗杆结构22和蜗轮53的啮合，带动导杆51进行转动，导杆51通过主动锥齿轮521和从动锥齿轮522的啮合带动抽气扇6进行转动抽气工作。
参照图2、图5，抽气扇6通过过滤组件7连通设置有吸尘环61，吸尘环61位于刀具21的周围用于对刀具21加工中产生的石墨微细切屑进行吸尘处理工作，需要注意的是，吸尘环61靠近刀具21的一端设有多组吸尘口611，相邻吸尘口611的孔径大小从靠近进气管62的一侧到远离进气管62的一侧逐渐增大，实现刀具在不同角度进行切削加工时均能够进行充分的吸尘工作。
参照图3、图4，过滤组件7包括滤球71和板刷72，滤球71的一侧通过进气管62和吸尘环61连通设置，滤球71的另一侧通过皮带轮机构8和转动机构5传动连接，带动板刷72进行转动清洁工作，滤球71的上侧通过出气管63和抽气扇6连通设置，滤球71的底部设有连接口，连接口可拆卸连接有集尘瓶9，实现石墨微细切屑的收集工作，当集尘瓶9内的石墨微细切屑收集到一定程度后，通过停车更换，保证装置对石墨微细切屑的收集效果。
具体的，滤球71靠近出气管63的一端设有滤板73，滤球71靠近集尘瓶9的一端设有隔板74，板刷72通过转动分别和滤板73以及隔板74活动连接。需要说明的是，隔板74对称设有弧形槽741，弧形槽741通过回力弹簧742转动连接有密封板743，密封板743和板刷72配合设置，相邻密封板743之间设有用于板刷72转动过程中的缺口，便于板刷72的正常转动，密封板743和隔板74的配合，能降低抽气扇6工作中对集尘瓶9的影响。
更具体的，皮带轮机构8包括皮带81和两组皮带轮82，其中一组皮带轮82和导杆51同轴固定连接，另一组皮带轮82和板刷72固定连接，皮带81套设在两组皮带轮82上。
现对本发明的操作原理做如下描述：装置使用时，将合适切削用的刀具21和刀座2进行连接，将待加工的石墨原件固定在工作台上，移动刀具21到石墨原件的切削起点位置，开始石墨切削时，启动电源，刀座2在驱动设备的带动下进行转动，刀座2带动刀具21进行切削加工时，刀座2的蜗杆结构22通过啮合连接的蜗轮53带动导杆51进行转动，此时，导杆51一端固定连接的磁杆42在转动的过程中切割相邻极板41之间的磁场，进行切割磁感线运动进而产生电流，磁杆42电性连接的接触环33通电产生磁力和铁磁性的工作台产生磁吸作用，进而实现密封罩3的底部的固定工作。
导杆51远离磁杆42的一端通过主动锥齿轮521和从动锥齿轮522的啮合带动抽气扇6进行转动抽气工作，此时靠近刀具21一端的吸尘环61通过吸尘口611对刀具21加工中产生的石墨微细切屑进行吸尘处理工作，带有石墨微细切屑的气流在经过滤球71位置的，体积较大的石墨微细切屑被滤板73阻隔，导杆51在转动的过程中通过皮带轮机构8带动板刷72进行转动，当板刷72转动到上方时，通过清扫将粘附在滤板73上的石墨微细切屑进行清理，当板刷72转动到下方时，通过隔板74的弧形槽741，进入滤球71的底部，通过集尘瓶9进行石墨微细切屑的收集工作，在此过程中，密封板743和隔板74通过配合，降低抽气扇6工作中对集尘瓶9的影响，提高装置对石墨微细切屑的过滤清理工作。
实施例二
参照图6、图7，和实施例一有所不同的是，进气管62设有触发槽621，触发槽621通过复位弹簧622滑动连接有阻流板623，阻流板623远离复位弹簧622的一端配合设有触发开关624，触发开关624和接触环33电性连接。
当设备在加工时，刀座2转动，抽气扇6在转动机构5的传动下进行抽气动作，进气管62中产生气流的流动，此时阻流板623通过复位弹簧622和触发槽621进行滑动，当抽气扇6从启动到匀速转动抽气的过程中，阻流板623所受到的推动逐渐大于复位弹簧622的拉力，进而和触发开关624进行接触，此时触发开关624连通电磁板材料的接触环33和外部电源之间的电路，实现电磁板材料接触环33的通电吸附工作，保证密封罩3和工作台之间的固定效果；当刀座2停转时，抽气扇6停止抽气动作，阻流板623在复位弹簧622的作用下进行回拉，触发开关624复位，电磁板材料的接触环33和外部电源之间的电路断开，实现密封罩3的固定解除，便于工作人员对加工完成的石墨工件的拆除、替换工作。
实施例三
参照图8，和实施例一、实施例二有所不同的是，围板321和波纹管322中均设有通风孔323，相邻通风孔323连通设置，接触环33设有多组低压吸孔331，低压吸孔331通过通风孔323和进气管62连通设置，低压吸孔331的孔径大小从靠近进气管62的一侧到远离进气管62的一侧逐渐增大。
当设备在加工时，刀座2转动通过转动机构5带动抽气扇6进行抽气动作，进气管62通过通风孔323连通低压吸孔331，由于进气管62处的气流流动速度较快，通风孔323的孔径较小，使得低压吸孔331的位置气压较低，配合接触环33和加工台的平整的接触面实现接触环33和加工台短暂的吸附效果，这种吸附效果会在抽气扇6停止工作时失效，但是在刀具21加工过程中依旧能够提供密封罩3良好的吸附力，保证密封罩3和加工台之间的密封效果，避免密封罩3内部的石墨微细切屑透出外界。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“罩盖”、“嵌装”、“连接”、“固定”、“分布”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (6)
1.解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，包括立柱（1），其特征在于，所述立柱（1）通过刀座（2）可拆卸连接有刀具（21），所述立柱（1）靠近刀具（21）的一端固定连接有密封罩（3），所述密封罩（3）远离立柱（1）的一端通过触发组件（4）和工作台固定连接，所述刀座（2）通过转动机构（5）啮合连接有抽气扇（6），所述抽气扇（6）通过过滤组件（7）连通设置有吸尘环（61），所述吸尘环（61）位于刀具（21）的周围用于对刀具（21）加工中产生的石墨微细切屑进行吸尘处理工作，所述过滤组件（7）包括滤球（71）和板刷（72），所述滤球（71）的一侧通过进气管（62）和吸尘环（61）连通设置，所述滤球（71）的另一侧通过皮带轮机构（8）和转动机构（5）传动连接，带动板刷（72）进行转动清洁工作，所述滤球（71）的上侧通过出气管（63）和抽气扇（6）连通设置，所述滤球（71）的底部可拆卸连接有集尘瓶（9），实现石墨微细切屑的收集工作；
所述转动机构（5）包括导杆（51）、转动件（52）和蜗轮（53），所述导杆（51）的一端和蜗轮（53）同轴固定连接，所述刀座（2）通过中间的蜗杆结构（22）和蜗轮（53）啮合连接，所述导杆（51）的另一端通过转动件（52）和抽气扇（6）传动连接；
所述转动件（52）包括相互啮合的主动锥齿轮（521）和从动锥齿轮（522），所述主动锥齿轮（521）和导杆（51）固定连接，所述从动锥齿轮（522）和抽气扇（6）同轴固定连接；
所述密封罩（3）包括罩体（31）、拉伸件（32）和接触环（33），所述罩体（31）的一端和立柱（1）固定连接，所述罩体（31）的另一端通过拉伸件（32）和接触环（33）活动连接，所述拉伸件（32）包括围板（321）和波纹管（322），相邻所述围板（321）和波纹管（322）之间活动连接；
所述触发组件（4）包括极板（41）和磁杆（42），所述磁杆（42）和导杆（51）固定连接，所述接触环（33）采用电磁板材料，所述极板（41）和磁杆（42）配合设置，所述磁杆（42）和接触环（33）电性连接。
2.根据权利要求1所述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，其特征在于，所述滤球（71）靠近出气管（63）的一端设有滤板（73），所述滤球（71）靠近集尘瓶（9）的一端设有隔板（74），所述板刷（72）通过转动分别和滤板（73）以及隔板（74）活动连接。
3.根据权利要求2所述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，其特征在于，所述隔板（74）对称设有弧形槽（741），所述弧形槽（741）通过回力弹簧（742）转动连接有密封板（743），所述密封板（743）和板刷（72）配合设置。
4.根据权利要求1所述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，其特征在于，所述皮带轮机构（8）包括皮带（81）和两组皮带轮（82），其中一组所述皮带轮（82）和导杆（51）同轴固定连接，另一组所述皮带轮（82）和板刷（72）固定连接，所述皮带（81）套设在两组皮带轮（82）上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，其特征在于，所述进气管（62）设有触发槽（621），所述触发槽（621）通过复位弹簧（622）滑动连接有阻流板（623），所述阻流板（623）远离复位弹簧（622）的一端配合设有触发开关（624），所述触发开关（624）和接触环（33）电性连接。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的解决石墨切削中微细切屑对刀具粘附问题的机构，其特征在于，所述围板（321）和波纹管（322）中均设有通风孔（323），相邻所述通风孔（323）连通设置，所述接触环（33）设有多组低压吸孔（331），所述低压吸孔（331）通过通风孔（323）和进气管（62）连通设置，所述低压吸孔（331）的孔径大小从靠近进气管（62）的一侧到远离进气管（62）的一侧逐渐增大。
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