Устройство для удаления стружки

 

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 вызывает 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 радиалБНО по входным отверстиям отделителя стружки. 3 з.п. ф-лы, 9 ил. с (Л J& г fff га

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894618/25-08 (22) 15.05.85 (46) 15.07.87. Бюл. ¹ 26 (75) В.Н.Филиппов (53) 621.914.4-229.88 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1284782, кл. В 23 Q 11/02, 1983. .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СТРУЖКИ (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к пневматическим устройствам для удаления стружки, образующейся при обработке на станках, преимущественно фрезерных.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет увеличения интенсивности воздушного потока во всасывающих и нагнетательных каналах. Устройство начинает работать при вращении рабочего инструмента,например фрезы S типа летучей головки, с которым связано рабочее колесо 2 вентилятора, вращение которого вызывает возникновение воздушного потока в каналах всасывания и дополнительных каналах 2 1,24. 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 всасывания образуется за счет эффек« та эжекции B смесительных камерах 23 на выходах 22 дополнительных каналов

21. В- каналах всасывания эта стружка под воздействием рабочего воздушного g потока поднимается и смещается радиально по входным отверстиям отделителя стружки. 3 з.п. ф-лы, 9 ил. С:

1323338

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пневматическим устройствам для удаления стружки,образующейся при обработке преимущест-. венно на фрезерных станках. 5

Целью изобретения является повышение эффективности удаления стружки за счет увеличения интенси>3ности воздушного потока во всасывающих и нагнетательных каналах,.

fQ

На фиг. 1 показано устройство,разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. I; на фиг. 4 показано устройство с направ— ляющими лопатками на рабочем колесе вентилятора, разрез; на фиг, 5 — раз-. рез В-В на фиг. 4; на фиг., 6 — разрез

Г-Г на фиг. 4;, на фиг,, 7 — раз„ез ..Д,--Д на фиг. 5; на фиг. S — - разрез Е-.". на фиг. 4; на фиг. 9 — разрез 5-Ж на

20 фиг.4

Предлагаемое устройство состоит из вентилятора 1, рабочее колесо ? которого установлено на вращающейся части 3 шпинделя 4 с охватом инструмента, например фрезы 5 типа летучей головки, а кожух 6 с стделителем 7 стружки — нг невращац>щейся части 8 шпинделя 4. Отделитель 7 с. pужки вы-виде короба 9 тсроидальной формы, на поверхности которого со стороны оси шпинделя 4 выполнены входные отверстия 10 а с противоположной — выходное отверстие 11. соединенное рукавом 12 со сборником 1!3 стружки. Отделитель 7 стружки расио-лс>кен между рабочим колесом 2 и кожухом 6 вентилятсра 1 так, что внутренняя поверхность кожуха 6 и наружная д поверхность короба 9 образуют нагHP-" тательиые каналы !4 снабженные направляющими лопатками 15. HG рабочем колесе 2 у резцов 16 фрезы 5 выполнены каналы 17 всасывания лопатками

О Ъ

18, которые выполнены рас>г.-.ряющимися в зоне входных отверстий 10 о.г"делителя 7 стружки в направлении входа !9 нагпетательногс канала 14, На .попатках 18 каналов 17 всасывания устапсв1 . б лены диафрагм ii>i! 20 с с 3 E3Ppc I HEIMH IIII уровне верхнего края входнь.х отверстий 10 oTpPJIHTe>IH 7 c: pv>cEIHi:. H3. pci 6o" чем колесе 2 выполнены радиальные дополнительные каналы 21 с,лопатками, 55 выходы 22 которых сообщаются с входами 19 нагнетательнык каналов 14 по месту сообщения с ными каналов 17 всасывания с образованием смеситель-ньгх камер 23, и радиальные дополнительные каналы 24 для поддержания циркуляции всздуха в нагнетательных каналах, выходы 25 которых сообщаются с входами 19 нагнетательных каналов 14. Вентилятор 1 снабжен кольцевои полостью 26, выполненной между верхним торцом рабочего колеса 2 и кожухом 6. При этом входы 27 дополнительных каналов 21 и 24 связаны с полостью 26 в осевой его части, а периферийная часть полости 26 выполнена сообщающейся с каналами 14 нагнетания на его входе 19. Причем в полости 26 могут быть установлены дополнительные лопатки 28, расположенные радиально и прикрепленные жестко к кожуху 6, или радиально-попеременно расположенные дополнительные лопатки 29, закрепленные на рабочем колесе вентилятора для создания центростремительного потока, и направляющп лопатки 30, связанные с кожухом

6 вентилятора !. По периферии рабочего колеса ? по окружности расположения каналов 17 всасывания между ними выполнены перепускные каналы

31, входы 32 .к-оторых сделаны с нижней стороны рабочего колеса 2, а выходы 33 связаны с, каналами 24 на их выходах 25, которые в этом случае .«ûxEîëíÿIoòñÿ >3 виде смесительных камер 34. Обрабатываемая деталь 35 и нижняя кромка вентилятора 1 в районе резцов 16 образуют подвижные зоны 36 обработки, над которыми зависают своими в .сдами каналы l7 всасывания.

Устройство для удаления стружки включается в .заботу сразу же при включении в работу рабочего инструмента фрезерного станка., т.е. сразу же с началом вращения вращающейся час.ти 3 шпинделя 4 вместе с установленными на нем фрезой 5 типа летучей головки и рабочим колесом 2, Вращение рабочего колеса 2 приводит к зарождению и развитию в его каналах воздушных 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 каналах 17 всасывания успевает достигнуть расчетной интенсивности, Это достигается за счет того, что вращение рабочего ко-, леса 2 вызывает действие центробежных сил в каналах 17 всасывания и допол3 13233 нительных каналах 21 и 24 ° Поскольку каналы 17 всасывания имеют малую радиальную протяженность, а магистраль (каналы 17 всасывания, отделитель 7 стружки, рукав 12 и сборник 13 струж- 5 ки) по возможности выполняется герметичной, то действие центробежных сил в каналах 17 всасывания не вызывает развитие в них существенного воздушного потока. Однако большая радиаль- 10 ная протяженность дополнительных каналов 21 и 24 обеспечивает в них высокоэффективное действие центробежных сил, которое вызывает 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 этого воздушного потока по ка- 20 налам 14 нагнетается по периметру кожуха 6 вентилятора 1 в зоны 36 обработки, что вызывает в зоне между обрабатываемой деталью 35 и нижней кромкой вентилятора 1 повышенное ста- 25 тическое давление, которое способствует в некоторой степени повышению интенсивности рабочего воздушного потока в каналах 17 всасывания.Кроме того, одну из стенок каналов 17, рас- 30 положенную у резцов 16 фрезы 5, можно сделать ниже на величину припуска снимаемого материала с обрабатываемой детали 35, что позволяет использовать на развитие воздушного потока в каналах 17 часть динамического напора центробежного воздушного потока в зонах обработки 36. Основной воздушный поток в каналах 17 образуется за счет эффекта эжекции в смеситель- 40 ных камерах 23 на выходах 22 дополнительных каналов 21 (в струйных насосах напор всасывающего потока достигает 0,75 напора возбуждающего 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 обрабатываемой детали 35. Часть этого потока движется по замкнутому контуру, включающему дополнительные каналы 24, способ- 55 ствующие поддержанию циркуляции в каналах 14, находящихся вне зон обработки.

38 4

Каналы 14 по сечению выходного участка и соответственно производительности выполняют такими, чтобы компенсировать количество воздуха, попадающего по каналам 17 в замкнутый циркуляционный контур на участке выходов 22 дополнительных каналов 2 1.

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 замкнутый циркуляционный контур по каналам 17 является незначительным даже при высокой его интенсивности. Это приводит к тому, что каналы 14 выполняются узкими, так как они располагаются по всему окружному периметру кожуха 6 вентилятора 1, соответственно невысок и воздушный поток в зонах 36 обработки. В результате на входах каналов 17 возникает тенденция подсоса воздуха со всех сторон, В случае выполнения устройства с перепускными каналами 31 резко увеличивается количество воздуха, попадающего в замкнутый циркуляционный контур, и следовательно, возникает необходимость увеличения сечения каналов 14, что создает более интенсивный воздушный поток в зонах 36 обработки и повышает его устойчивость, так как обеспечивается равномерное и более интенсивное нагнетание воздуха по периметру кожуха 6 вентилятора 1 и равномерное его засасывание 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 воз- действием рабочего воздушного потока поднимается к диафрагме 20 с отверстиями. Одновременно она смещается относительно всасывающих каналов ра диально к входам 10 отделителя 7 стружки. Радиальному смещению стружки в большей мере способствуют центробежные силы, воздействующие на стружку при взаимодействии ее с лопатками 18 каналов 17 всасывания; если стружка не успевает попасть в отделитель 7 стружки, диафрагмы 20 с отверстиями задерживают ее.

В этом случае стружка от диафрагм

20 под действием центробежных сил попадает в отделитель 7 через входные

1323338 отверстия 10. Б Отделнтеле 7 стружки воздух находится во .вращательногл 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 стружки, и попадает в рукав 12 через выходное отверстие 11, а из него — в сборник 13 с .ружки.

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

21 и 24 на их входы 27.

Цри наличии дополнительн..|х лопаток

29, устанавливаемью на рабочем колесе для создания центростремительного потока, и направляющих лопаток 30 на кожухе обеспечивается активный перенос циркулирующего воздушного потока с периферийной зоны рабочего колеса

2 г, осевую его часть.

Формула изобретения

1, Устройство для удаления стружки, содержащее вентилятор,, рабочее колесо которого закреплено на шпинделе и охватывает инструмент, а кожух закреплен на неподвижной час ги станка Отдели Гель стружки Выполнс=нныи в виде короба тароидальной формы с отверстиями со стороны оси шпинделя, нагнетательные каналы, образованные внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью короба, всасывающие каналы, BbDiopbi 3 О 1 ОрьГл цасполо жены над лопатками вентилятора с oGразованием смесительнсй камерь>, со-общающейся с входами нагнетательнььх каналов а входы "" H8 нижней торцовой поверхнОсти рабОчего колес.а в 3oIIQ резания диафрагмы с отверстиями, уста10

40 л5 новленные на лопатках вентилятора на уро>зне верхнего края входных отверстий отделителя стружки, и дополнительные каналы, образованные на рабочем колесе вентилятора установленными в радиальном направлении лопатками, выходы которых расположены напротив входов нагнетательных каналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности удапения стружки за счет увеличения интенсивности воздушного потока во всасывающих и нагнетательных каналах, между .верхней торцовой поверхностью рабочего колеса вентилятора и кожухом образована кольцевая полость, сообщающаяся по периферии с входами нагнетательных каналов, а в центральной части с входами дополнительных каналов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными лопатками, закрепленными на кожухе и расположенньвчи в радиальном направлении в полости между верхней торцовой поверхностью рабочего колеса вентилятора и кожухом.

3, Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными лопатками, предназначенными для создания центростремительного потока, закрепленными на верхней торцовой поверхности рабочего колеса вентилятора, и направляющим>: лопатками, расположенными между дополнительными в радиальном направлении и закреплеиными на кожухе.

А, Устройство по пп.i-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в рабочем колесе вентилятора между всасывающими каналами выполнены перепускные канапы, входы которых расположены

ы нижней торцовой поверхности рабочего колеса, а выходы сообщаются с входами нагнетательных каналов.

1323338

77# ЛУ„

7У

Лб

17.Уб Ю

Ж7

Ж

ajrg

4 77Ю 1b 2У 87 и Рая 7

zr s —. -р- п (Риг.4

l323338

1323338

23

Л

2У

Л

78

Составитель Ф.Майоров

Редактор Л.Повхан Техред A.Кравчук Корректор В.Бутяга

Заказ 2911/18 Тираж 786 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4