Устройство для удаления стружки Советский патент 1987 года по МПК B23Q11/02 

Изобретение относится к маишно- строению а именно к пневматическим устройствам для удаления стру7кки5образующейся при обработке преимущественно на фрезерных станках,

Цепью изобретения является повышение эффективности удаления стружки за счет увеличения интенсивности воздушного потока во всасывагадих и нагнетательных каналах.

На фиг. 1 показано устройство,разрез; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг.1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг на фиг. 4 показано устройство с направляющими лопатками на рабочем колесе вентилятора, разрез; на фиг, 5 разрез Б-В на фиг, 4; на фиг, 6 - разрез Г-Г на фиг. 4.; на фиг,. 7 - разрез Д -Д на фиг. 5j на фиг. 8 -- разрез Е-Е на фиг. 4| на фиг. 9 - разрез на фиг. 4

Предлагаемое устройство состоит из вентилятора 1, рабочее колесо 2 которого установлено на вр;;1щающейся части 3 шпинделя 4 с охватом инструмента, например фрезы 5 типа летучей головки, а кожух б с отделителем стружси - на невращающейся части 8 шпинделя 4. Отделитель 7 стружки выполнен в виде короба 9 тороидальной формзо, на поверхности которого со стороны оси шпинделя 4 выполнены входные отверстия 10, ас нрогивопо- ложной - выходное отверстие 11., соединенное рукавом 12 со сборниког-з 13 стружси. Отделитель 7 стружки расположен рабочим колесом 2 и кожу- хом 6 вентилятора 1 так, что внутренняя поверхность кожз, 6 и наружная поверхность короба 9 образуют нагнетательные каналы 14. снабжен15ые нгг- правляющими лопаткаг-Я ; 15, На рабочем колесе 2 у резцов 16 фрезы 5 выполнены каналы 17 всасывания лопаткагФ 18, которые выполнены рас11Ефяющим:ися в зоне входньк отверстий 10 отделителя 7 стружки в направлении входа 19 нагнетательного канала 14, На лопатках 18 каналов 17 нсасьшания установлены диафрагмЗ) 20 с отверстиями на уровне верхнего края входных отве:ос- тий 10 отделителя 7 стружки , На рабочем колесе 2 выполнены радиальные дополнительные каналы 21 с лопатками, выходы 22 которых сообщаются с входами 19 нагнетательньк кангиюв 14 по месту сообщения с нимр5 каналов 17 всасывания с образованием смеситехгь

0

5

ных камер 23, и радиальные дополнительные каналы 24 для поддержания циркуляции воздуха в нагнетательных каналах, выходы 25 которых сообщаются с входами 19 нагнетательных каналов 14. Вентилятор 1 снабжен кольцевой полостью 26, выполненной между верхним торцом рабочего колеса 2 и коужухом 6. При этом входы 27 дополнительных кана.пов 21 и 24 связаны с полостью 26 в осевой его части, а периферийная часть полости 26 вьшолне- на сообщающейся с каналами 14 нагнетания на его входе 19. Причем в по- лости 26 могут быть установлены дополнительные лопатки 28, расположенные радиально и прикрепленные жестко к кожуху 6, или радиально-поперемен- но расположенные дополнительные лопатки 29, закрепленные на рабочем колесе вентилятора для создания центростремительного потока, и направляющие лопатки 30, связанные с кожухом 6 вентилятора 1, По периферии рабочего колеса 2 по окружности расположения каналов 17 всасьшания между ними выполнены перепускные каналы 31, 32 которых сделаны с нижней стороны рабочего колеса 2, а выходы 33 связаны Q каналами 24 на их вьтодах 25, которые в этом случае выполняются в виде смесительных камер 34, Обрабатьшаемая деталь 35 и нижняя кромка вентилятора 1 в районе

5 резцОв 16 образуют подвижные зоны 36 обработки, над которыми зависают своими входами каналы 17 всасывания.

Устройство для удаления стружт и включается в работу сразу же при включении в работу рабочего инструмента фрезерного станкад т.е. сразу же с началом вращения вращакжцейся части 3 шпинделя 4 вместе с установ- ленныьш на нем фрезой 5 типа летучей головки и рабочим колесом 2, Вращение рабочего колеса 2 приводит к за- ,ению и развитию в его каналах воздушньос потоков, которые к моменту входа фрезы 5 типа летучей головки в соприкосновение с обрабатываемой деталью 35 успевают выйти на рабочий режим, т.е. воздушный поток в зонах 36 обработки и в ка.налах 17 всасьшания успевает достигнуть расчетной интенсивности. Это достигается за счет того, что врал1ение рабочего ко-, леса 2 вызывает действие центробежных сил в каналах 17 всасьгоания и дополO

0

5

0

5

31323338

нительных каналах 21 и 24, Поскольку канапы 17 всасывания имеют малую радиальную протяженность, а магистраль (каналы 17 всасывания, отделитель 7 стружки, рукав 12 и сборник 13 струж- ки) по возможности выполняется герметичной, то действие центробежных сил в каналах 17 всасьгоания не вызьшает развитие в них существенного воздушного потока. Однако большая радиаль- Ю ная протяженность дополнительных каналов 21 и 24 обеспечивает в них высокоэффективное действие центробежных сил, которое вызьшает в них интенсивный воздушных поток. Основная часть 15 этого воздушного потока, попадая на входы 19 нагнетательных каналов 14, возвращается по полости 26 на повторный цикл ускорения, а другая, меньшая часть налам

жуха 6 вентилятора 1 в зоны 36 обработки, что вызьшает в зоне между об- рабатьшаемой деталью 35 и нижней

кромкой вентилятора 1 повьтенное ста-25 с перепускными каналами 31 резко уве- тическое давление, которое способст- личивается количество воздуха, попа- вует в некоторой степени повьш1ению интенсивности рабочего воздушного потока в каналах 17 всасьшания.Кроме

того, одну из стенок каналов 17, рас-30 налов 14, что создает более интен- положенную у резцов 16 фрезы 5, мож- сивный воздушный поток в зонах 36 но сделать ниже на величину припуска снимаемого материала с обрабатываемой детали 35, что позволяет использовать на развитие воздушного потока 35 ние воздуха по периметру кожуха 6 в каналах 17 часть динамического на- вентилятора 1 и равномерное его запора центробежного воздушного потока в зонах обработки 36. Основной воз- душньй поток в каналах 17 образуется за счет эффекта эжекции в смесительных камерах 23 на выходах 22 дополнительных каналов 21 (в струйных насосах напор всасьшающего потока достигает 0,75 напора возбуждакхдего потока). Поскольку полость 26, как и все остальные воздушные каналы вентилятора 1, можно заранее оптимально спроектировать в аэродинамическом отношении, то возбуждающий воздушный поток в дополнительных каналах 21 в смесительных камерах 23 не зависит от формы поверхности обрабатьгоаемой детали 35. Часть этого потока движется по замкнутому контуру, включающему дополнительные каналы 24, способ- -55 с отверстиями задерживают ее. ствующие поддержанию циркуля1щн в В этом случае стружка от диафрагм каналах 14, находяш;ихся вне зон об- 20 под действием центробежных сил по- работки.падает в отделитель 7 через входные

Каналы 14 по сечению выходного участка и соответственно производительности выполняют такими, чтобы компенсировать количество воздуха, попадакяцего по каналам 17 в замкну- тьй циркуляционный контур на участке выходов 22 дополнительных каналов 21, Учитывая, что на фрезах 5 типа летучей головки имеется всего два или четыре резца 16 и соответственно выполняется всего два или четыре канала 17, поступление воздуха в этот замк- нут ый циркуляционный контур по каналам 17 является незначительным даже при высокой его интенсивности. Это приводит к TONry, что каналы 14 выполняются узкими, так как они располагаются по всему окружному периметру кожуха 6 вентилятора 1, соответ- этого воздушного потока по ка-20 ственно невысок и воздушный поток 14 нагнетается по периметру ко- в зонах 36 обработки. В результате

на входах каналов 17 возникает тенденция подсоса воздуха со всех сторон. В случае выполнения устройства

дающего в замкнутый циркуляционный контур, и следовательно, возникает необходимость увеличения сечения ка40

обработки и повышает его устойчивость, так как обеспечивается равномерное и более интенсивное нагнетасасьшание в смесительные камеры 23 и 34 соответственно через каналы 17 и перепускные каналы 31. Это улучшает условия захвата стружки в зонах 36 обработки через каналы 17.

В каналах 17 эта стружка под воздействием рабочего воздушного потока поднимается к диафрагме 20 с отверс45 тиями. Одновременно она смещается относительно всасьшакщих каналов ра диально к входам 10 отделителя 7 стружки. Радиальному смещению стружки в большей мере способствуют цент50 робежные силы, воздействующ51е на стружку при взаимодействии ее с лопатками 18 каналов 17 всасывания; если стружка не успевает попасть в отделитель 7 стружки, диафрагмы 20

с перепускными каналами 31 резко уве- личивается количество воздуха, попа-

дающего в замкнутый циркуляционный контур, и следовательно, возникает необходимость увеличения сечения каналов 14, что создает более интен- сивный воздушный поток в зонах 36 ние воздуха по периметру кожуха 6 вентилятора 1 и равномерное его зас отверстиями задерживают ее. В этом случае стружка от диафрагм 20 под действием центробежных сил по- падает в отделитель 7 через входные

обработки и повышает его устойчивость, так как обеспечивается равномерное и более интенсивное нагнета30 налов 14, что создает более интен- сивный воздушный поток в зонах 36 35 ние воздуха по периметру кожуха 6 вентилятора 1 и равномерное его за5 с отверстиями задерживают ее. В этом случае стружка от диафрагм 20 под действием центробежных сил по- падает в отделитель 7 через входные

40

сасьшание в смесительные камеры 23 и 34 соответственно через каналы 17 и перепускные каналы 31. Это улучшает условия захвата стружки в зонах 36 обработки через каналы 17.

В каналах 17 эта стружка под воздействием рабочего воздушного потока поднимается к диафрагме 20 с отверс45 тиями. Одновременно она смещается относительно всасьшакщих каналов ра диально к входам 10 отделителя 7 стружки. Радиальному смещению стружки в большей мере способствуют цент0 робежные силы, воздействующ51е на стружку при взаимодействии ее с лопатками 18 каналов 17 всасывания; если стружка не успевает попасть в отделитель 7 стружки, диафрагмы 20

отверстия 10. В отделителе 7 стружки воздух нг1ходится во вращательном движении, вызванном вращением рабочего колеса 2. Стружка из каналов 17 влетает в отделитель 7 стружки преимущественно с касательной скоростью, равной скорости воздушного потока в отделителе 7 струлски, и попадает в рукав 12 через выходное отверстие 11, а из него в сборник 13 стружки.

Выполнение в кольцевой полости 26 радиальных дополнительных лопаток 28 способствует упорядочиванию движения воздушного потока с выходов 22 и 25

новленные на лопатках вентилятора на уровне верхнего края входных отверстий отделителя стружки, и дополнительные каналы, образованные на рабочем колесе вентилятора установленными в радиальном направлении лопатками, выходы которых расположены на10

против входов нагнетательных каналов, отличающееся тем, что, с целью повьшения эффективности удаления струлски за счет увеличения интенсивности воздушного потока во всасывающих и нагнетательных каналах, между верхней торцовой поверхностью ра- соответственно дополнительных каналов 5 бочего колеса вентилятора и кожухом 21 и 24 на их входы 27„образована кольцевая полость, сообПри наличии дополнительных лопаток щающаяся по периферии с входами на- 29, устанавливаем- ях на рабочем колесе для создания центростремительного потока, и направляющих лопаток 30 на 20 кожухе, обеспечивается активньй перенос 1щркулирующего воздушного потока

гнетательных каналов, а в центральной части с входами дополнит ел ьньпс каналов.

2.Устройство по По 15 отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными лопатками, закрегшен- ным: 1 на кожухе и расположенными в радиальном на.правленни в полости между верхней торцовой поверхностью рабочего колеса вентилятора и кожухом,

с периферийной зоны рггбочего колеса 2 в осевую его часть.

Формула изобретения

ки

1 , Устройство для удаления струж- , содерлсащее вентилятор5 рабочее

колесо которого закреплено на шпинделе и охватьшает инстрз мент, а кожух закреплен на неподвижной части станка, отделитель , выполненный в виде короба тороидальной форма с отверстиями со стороны оси вдпинделя, нагнетательные каналы, образованные внутреняей поверхностью кожуха и на ружной поверхностью короба, всасьша- ющие каналы, вьсшды которых расположены над лoпaткa fи вентиля-тора с образованием смесительной ка1угеры, сообщающейся с ву оцаът нагнетательньгл: каналов, а входы - на н1-1жней торцово поверхности рабочего колеса в зоне

резания диафрагмы с отверстиями уста- S входами нагнетательных каналов.

новленные на лопатках вентилятора на уровне верхнего края входных отверстий отделителя стружки, и дополнительные каналы, образованные на рабочем колесе вентилятора установленными в радиальном направлении лопатками, выходы которых расположены нащающаяся по периферии с входами на-

гнетательных каналов, а в центральной части с входами дополнит ел ьньпс каналов.

2.Устройство по По 15 отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными лопатками, закрегшен- ным: 1 на кожухе и расположенными в радиальном на.правленни в полости между верхней торцовой поверхностью рабочего колеса вентилятора и кожухом,

3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными лопатками, предназначенными для создания центростремиверхней торцовой поверхности рабочего колеса вентилятора, и направляю1ЦШ-П-1- лопаткагда, расположенными между дoпoлнитeльны ffl в радиальном направ- летт и закрепле11ны.ми на кожухе,

4, Устройство по пп,1-3, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что в рабочем

колесе вентилятора между всасьшающи- ми каналами выполнены перепускные кан;злы, входы которых расположены на нижней торцовой поверхности рабочего колеса, а выходы сообщаются с

- J

J517 J6 76

в

27 21 28

/ / 7 7/7

LfI в

W

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к пневматическим устройствам для удаления стружки, образукхцейся при обработке на станках, преимущественно фрезерных. Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет увеличения интенсивности воздушного потока во.всасьтающих и нагнетательных каналах. Устройство начинает работать при вращении рабочего инструмента,например фразы 5 типа летучей головки. с которым связано рабочее колесо 2 вентилятора, вращение которого вызы- вает возникновение воздушного потока в каналах всасьшания и дополнительных каналах 21,24. Основная часть воздушного потока, попадая на входы 19 нагнетательных каналов 14, возвращается по полости 26 на повторный цикл ускорения, а другая, меньшая часть по каналам 14 нагнетается по периметру кожуха 6 вентилятора в зоны обработки. Основной воздушный поток в каналах всасьшания образуется за счет эффекта эжекции в смесительных камерах 23 на выходах 22 дополнительных каналов 21. В каналах всасывания эта стружка под воздействием рабочего воздушного потока поднимается и смещается ради- алБНО по входным отверстиям отделителя стружки. 3 з.п. ф-лы, 9 ил. с (Л J& г fff га

26

76

35ЗВ

фие.З

3

877J6 76 з гг

ж

76

26

30

27

6-В

74

75

17 76

(PU2.5

15

7 W 37 32

фце.7

30 29

E-E

||тг1г;о

v |У f 1 Y

2Z ...

77 20 36 фиг. В

76

ж-ж

26 2023

срцг.З