Устройство для удаления стружки из зоны обработки станка Советский патент 1983 года по МПК B23Q11/02 

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что оно снабжено направляющими лопатками, закрепл(пными 1Ш кожух- вентнггнюрл и расположенными в нзгнетатопьном канале.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СТРУЖКИ ИЗ ЗОНЫ ОБРАБОТКИ СТАНКА, содержащее кожух, установленный внутри него вентилятор, связанный со шпинделем станка и состоящий из корпуса и лопастей, и стружкосборник, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности удаления стружки из зоны обработки. корпус выполнен в виде кольца, на внутренней поверхности которого устанрвлены лопасти, а наружная образует с внутренней поверхностью кожуха нагнетательный канал в кожухе выполнены сообщающиеся спиралевидная и кольцевая полости, предназначенные для отделения стружки, при этом вход нагнетательного канала сообщается о выходами всасывающих каналов, образованных лопастями вентилятора, выход через зону обработки - с входами всасывающих каналов, кольцевая полость сообщается с выходами всасывагощих каналов в месте их перехода в нагнетательный канал, а спиралевидная полость соединена со стружкосборником. и 9

1

Изобретение относится к машино-. строению, а именно к пневматическим устройствам для удаления стружки, образующейся при работе на станках, например фрезерных.

Известно устройство для удаления стружки, состоящее из отсасывающего центробежного вентилятора, установленного на шпинделе станка с приводом от него так, что рабочее его колесо с установленными на нем отсасывающими лопатками крепится.к вращакщейся части шпинделя, а корпус с кожухом - к неподвижной его части, причем вентил:ятор своими входами всасывающих каналов помешен над зоной обработки, при этом расходный патрубок вентилятора соединен гибким рукавом с воздухоочистительной установкой и через него - со сборником стружки Cl.

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной эффективности удаления стружки из зоны ое5работки, так как интенсивность воздушного потока, с помощью которого производится захват стружки, в зрне обработки мала - он только зарождается в этой зоне. Кроме Того, большая протяженность воздуховодов требует повьоаения мощности вентилятора, при этом весь рабочий воздушный поток совершает только один рабочий цикл; пройдя через вентилятор и воздухоочистительное устройство, он выбрасывается в атмосферу цеха. Поскольку воздухоочистительное устройство ве обеспечивает полной очистки воздушного рабочего потока от загрязнения в зоне обработки, то это приводит также к загрязнению атмосферы цеха.

Цель изобретения - повышение эффективности удаления стружки из зоны обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления ст эужки из зоны обработки станка) содержащем кожух, установленный внутри него вентилятор, связанный со шпинделем станка и состоящий из корпуса и лопастей, и стружкосборник, корпус выполнен в виде кольца, на внутренней поверхности которого уста,новлены лопасти, а наружная образует с внутренней поверхностью кожуха нагнетательный канал, в кожухе выполнены сообщающиеся спиралевидная и кольцевая полости, предназначенные для отделения стружки, при этом вход нагнетательного канала сообщается с выходами всасывающих каналов,-образованных лопастями вентилятора, выход через зону обработки - с входами всасывающих каналов, кольцевая полость сообщается с выходами всасывающих каналов в месте их перехода в нагнетательный канал, а спиралевидная . полость соединена со сборником стружки . ,.

Кроме того, устройство снабжено направляющими лопатками, закрепленньми на кожухе вентилятора и расположенными в нагнетательном канале.

На фиг. 1 показано устройство для удаления стружки, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг. 1.

Устройство для удаления стружки содержит установленный на шпинделе 1 станка смешанный (диагональный) вентилятор 2, выполненный совместно с отделителем 3 стружки, соединенным гибким рукавом 4 со сборником 5 стружки. Рабочее колесо б вентилятора 2 состоит из внутреннего диска 7, скрепленного лопатками. 8 с наружным полым диском 9, и имеет полую .ось 10, скрепленную с внутренним диском 7. Рабочее колесо 6 своей полой осью 10 установлено на подвиж; ной части 11 шпинделя 1, охватывает ее (фиг. 1) и крепится к ней. Корпус 12 вентилятора 2 крепится к неподвижной части 13 шпинделя 1 и охватывает совместно с прикрепленным к нему кожухом 14 рабочее колесо 6 и часть 11-шпинделя 1, Внутренний диск 7 рабочего колеса 6, скрепленный лопатками 8 с- наружным польм диском 9, образует всасывающие каналы 15. Смешанный вентилятор 2 снабжен нагнетательным каналом 16, выполненным между наружным диском 9 рабочего колеса 6 и корпусом 12 с кожухом 14. Нагнетательный канал 16 соединен входом 17 с выходами 18 всасывающих каналов 15, а выходом 19 через зону 20 обработки - с их входами 21. Зона 20 обработки отделена от атмосферы цеха экраном 22, изготовленным, например, из брезента. Отделитель 3 стружки выполненный в корпусе 12с , кожухом 14, представляет собой спиралевидную полость 23, сообщающуюся входом 24 через кольцевую промежуточную полость 25 с выходами 18 всасывающих каналов .15 в месте их перехода в нагнетательный канал 16, а выходом 26 через гибкий рукав 4 со сборником 5 стружки. Причем сборник 5 суружки, гибкий рукав 4 и отделитель 3 стружки сами по себе и в своих соединениях выполнены герметич ными. На подвижной чавти шпинделя 1 установлен рабочий инструмент 27 (фреза). С целью исключения потерь в нагнетательном канале 16 установлены направляющие лопатки 28, закреп ленные на кожухе 14. Устройство работает следунлдим образом. При включении станка одновременно вступает в работу фреза 27 и смешан ный вентилятор 2, рабочее колесо б которого устаирвлено жестко на части 11 шпинделя 1, При вращении коле са 6 в его всасывающих каналах 15 благодаря наличию лопаток 8 возника ет рабочий воздушный поток, движущийся от входов 21 этих каналов к выходам 18, При этом в зойе 20 обработки и на выходе 19 нагнетательного канала 16 возникает разряжение, а на входе 17 - повышенное давление, что способствует движению возникшего воздушного потока по каналу 16 от его входа 17 к выходу 19 в зону 20 обработки и через нее ко входам 21, где устанавливается разряжение. Таким образом, возникает рабочий циркулирующий воздушный поток, утечка которого в направлении сборника 5 стружки через отделитель 3 стружки и гибкий рукав 4 практически не происходит, поскольку эти полости герметично изолированы от окружающей среды. Подпитка рабочего воздушного потока или утечка его в окружающую среду в зоне 20 обработки при установившемся режиме циркуляции, который достигается сразу же после включения станка в работу, отсутствует, что обеспечивается установившимся поступлением,воздуха из канала 16 и наличием экрана 22. Последний в боль шей степени служит для демпфирования всевозможных возмущений, возникакяцих в зоне 20 обработки в рабочем воздуш ном потоке, вызванных изменением обрабатываемой поверхности и другими причинами,т.е. препятствует свободной утечТГе загрязненного рабочего воздуха в окружающую среду. Циркулирующий рабочий .воздушный поток, протекая через зону 20 обработки, движется, от периферии к центру, т.е к зубьям фрезы 27, на которой образуется в процессе обработки стружка При этом за счет скоростного напора он захватывает эту стружку и подает ее во всасывающие каналы 15, где за счет действия осевых и центробежных сил она Biiecre с несущим ее вочдушныМ потоком приобретает дополнительную кинетическую энергию. В мосте перехода всасывающих каналов 15 в нагнетательный канал 16 происходит резкое изменение направления движения воздушного потока и его скорости, которая падает за счет большего по сечению нагнетательного канала 16, чем всасывающего канала 15. При этом имеет важное значение и то, что место перехода всасывающих каналов 15 в нагнетательный 16 радиально более удалено от входов 21 всасывающих каналов 15 и выхода 19 нагнетательного канала 16, а также то, что скорость движения воздушного потока в нагнетательном канале 16 значительно ниже, чем во всасывающих каналах 15. Все это способствует тому, что стружка по инерции и за счет действия центробежных сил с выходов 18 всасывающих каналов 15 пролетает в кольцевую полость 25 и через нее попадает в спиралевидную полость 23 отделителя стружки. Поскольку, проходя через канал 15, стружка приобретает помимо радиальной скорости еще вращательную совместно с рабочим колесом 6, то, попадая в спиралевидную полость 23, она, 11родо.гокая совершать вращательное движение в ней, проскальзывает через выход 26 и гибкий рукав 4 в сборник 5 стружки. Этому способствует также то, что отделитель 3 стружки радиально более удален, чем выходы 18 всасывающих каналов 15. Рабочий воздушный поток, освободившись от стружки , через канал 16 нагнетается под напором в зону 20 обработки, где снова захватываем образующуюся в процессе фрезерования стружку. Поскольку воздушный поток, двигаясь к выходу 19 канала 16, продолжает одновременно участвовать во вращательном движении, то он теряет часть своего скоростного напора за счет действия центробежных сил. Направляющие лопатки 28 спрямляют воздушный поток на входе 17 канала 16 и направляют его на выходе 19 через зону 20 обработки ко входам каналов 15, I Использование в предлагаемом устройстве вентилятора, выполненного непосредственно на шпинделе с при водом от него, позволяет уменьшить длину воздуховодов, при этом сокращается объем перегоняемого воздуха, что., приводит к уменьшению суммарной мощности электродвигателя и к экономии электроэнергии. Кроме того, устройство позволяет улучзлить условия труда ошератора, снизить загрязнение окружамдей среды.

Устройство рекомендуется применять .на фрезерных станках с программным управлением для обработки алюминиеш

Г7

вых и магниевых сплавов, характеризующихся высокими скоростями обработки и большим стружкосъемом.

гз

8