Устройство для удаления стружки из зоны обработки станка

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСЯУБЛИК (1% (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

° °

° М

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР я0 делАм изОБРетений и ОтнРытий

Ф (21) 3420244/25-08 (22) 08.04.82 (46) 30.11,83, Бюл, 9 44 (72) В.Н.Филиппов (53) 621.914.4=.229.88(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 146934, кл. В 24 В 55/06, 1961. (54)(57) 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности удаления стружки из зоны обработки, корпус выполнен в виде кольца, на внутренней поверхности которого уста новлены лопасти, а наружная образует с внутренней поверхностью кожуха нагнетательный канал в кожухе выпол) иены сообщающиеся сйиралевидная 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 всасываищих каналов в месте их перехода в нагнетательный канал, а спиралевидная полость соеди иена со стружкос бор ни ком. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено направляющими лопатками, закреп. ленными н а Y ож у х е B p í 1 H к я то р а и положенными в и эгнетатольном нале ° ра (- канетательный канал, а спиралевидная

1 полость соединена со. сборником стружки.

1

Изобретение относится к машино-. строению, а именно к пневматическим устройствам для удаления стружки, образующейся при работе на станках, например фрезерных. 5

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 отсасывакщими лопатками крепится к вращающейся части шпинделя, а корпус с кожухом — к неподвижной его части, причем вентилятор своими входами всасывающих каналов помещен над

15 зоной обработки, при этом расходный патрубок вентилятора соединен гибким рукавом с ноздухоочистительной установкой и через него — со сборником стружки Г1 ).

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной эффективности удаления стружки из зоны обработки, так как интенсивность воздушного потока, с помощью которого производится захват стружки, в зоне обработки мала — он только зарождается н этой зоне. Кроме того, большая протяженность воэдуховодов требует повышения 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 воэдухоочистительное устройство не 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 иэ зонь. обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления ;45 стружки из зоны обработки станка, содержащем кожух, установленный внутри него вентилятор, связанный со шпинделем станка и состоящий из кор" пуса и лопастей, и стружкосборник 50 корпус выполнен в виде кольца, на внутренней поверхности которого уста,новлены лопасти, а наружная образует с внутренней поверхностью кожуха нагнетательный канал, в кожухе выпол2 иены сообщающиеся спиралевидная и кольцевая полости, предназначенные для отделения стружки, при этом вход нагнетательного канала сообщается с выходами всасывающих каналов, образо-. нанных лопастями вентилятора, ныход через зону обработки — с входами всасывающих каналов, кольцевая полость сообщается с выходами всасывающих каналов в месте их перехода н нагКроме того, устройство снабжено направляющими лопатками, закрепленными на кожухе вентилятора и расположенными н нагнетательном канале.

На фиг. 1 показано устройство для удаления стружки, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-A 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 6 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 подвижной части 11 шпинделя 1, охватывает ее (фиг. 1) и крепится к ней. Корпус

12 вентилятора 2 крепится к неподвижной части 13 шпинделя 1 и охнатынает совместно с прикрепленным к нему кожухом 14 рабочее колесо 6 и часть

11.шпинделя I, Внутренний диск 7 рабочего колеса 6 скрепленный лопатками 8 с. наружным полым диском 9, образует всасывающие каналы 15, Смешанный вентилятор 2 снабжен нагнетательным каналом 16, ныполненным 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 12 с кожухом 14, представляет собой спиралевидную полость 23, сообщающуюся

1057241

25

55

60 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 стружки, гибкий рукав 4 и отделитель 3 стружки сами по себе и в своих соединениях выполнены герметичными. На подвижной части шпинделя 1 установлен рабочий инструмент 27 (фреза). С целью исключения потерь в нагнетательном канале 16 установлены направляющие лопатки 28, эакреп ленные на кожухе 14, Устройство работает следующим образом.

При включении станка одновременно вступает в работу фреза 27 и смешанный вентилятор 2, рабочее колесо 6 которого установлено жестко на части 11 шпинделя 1. При вращении колеса 6 в его всасывающих каналах 15 благодаря наличию лопаток 8 возникает рабочий воздушный поток, движущийся от входов 21 этих каналов к . выходам 18. При этом в зоие 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 цир-. кулирующий 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 большей степени служит для демпфирования всевозможных возмущений, возникающих в зоне 20 обработки в рабочем воздушном потоке, вызванных изменением обрабатываемой поверхности и другими причинами,т,е. препятствует cBобод-,, ной утечке загрязненного рабочего воздуха в окружающую среду. Циркулирующий рабочий .воздушный поток, протекая через зону 20 обработки, движется.от периферии к центру, т.e. 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 вместе с несущим ее в >здушныМ потоком приобретает доиолнительную кинетическую энергию. B месте перехода всасывающих каналов 15 в нагнетательный канал 16 происходит резкое изменение направления гвижения 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,1тродолжая совершать вращательное

З0 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

35 всасывающих каналов 15. Рабочий воздушный поток, освободившись GT стружки, через канал 16 нагнетается под напором в зону 20 обработки, где снова захватывает образующуюся в про

40 цессе 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.

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 улучшить условия труда оператора, снизить загрязнение окру>ка>1.1ей середы.

1057?41 фие. 2

Составитель Ф. Майоров

Редактор Т, Мермелштейн Техред В,Далекорей Корректор О. Тигор

Заказ 9453/16 Тираж 760 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5 7ь филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство рекомендуется применять .на фрезерных станках с программным управлением для обработки алюминиевых и магниевых сплавов, характеризующихся высокими скоростями обработки и большим стружкосъемом.