Устройство для уборки мелкодисперсной стружки
Использование: для уборки мелкодисперсной стружки и пыли на металлорежущем оборудование, D Частности при выполнении гравировальных работ на копирбвальнб-фрезерных станках. Сущность изобретения: устройство содержит корпус,- закрепленный на пиноли станка, в которой установлен шпиндель сдержателем инструмента . 8 резьбовом отверстии корпуса установлен патрубок с тангенциально расположенными каналами и кольцом с каналом и расточкой, через которые в каналы подается сжатый воздух. Поверхности держателя и патрубка имеют торообразнуго форму и образуют кольцевой зазор. На торце патрубка закреплен копир/образующий с патрубком .кольцевой зазор, выходящий в зазор. В корпусе выполнена кольцевая проточка в зоне между торцами пиноли и патрубка и выходящие в нее тангенциальные каналы для отвода стружки встружкоприемник. В.процессе обработки сжатый воздух подается через канал, проходит через каналы, завихряется и, проходя через кольцевой зазор между копиром и патрубком, через зазор и каналы, отсасывает мелкодисперсную стружку и пыль в:стружкоприемник. 2 ил.; .... ел С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ni)s В 23 Q 11/02
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1. (21) 4862915/08 (22) 31.08.90 (46) 30.04.93. Бюл. ¹ 16 (?1) Тернопольский филиал Львовского политехнического института и Львовский завод фрезерных станков (72) О,M.Äàíèëü÷eíêo, В.И.Дзюба, Д.П.КоЗира, И.Р.Петришин и M.Ñ.Øåéíãoëüä (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1096081, кл. В 23 Q 11/02; 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УБОРКИ МЕЛКОДЙСПЕРСНОЙ СТРУЯ(КИ (57) Использование: для уборки мелкодисперсной стружки и пыли на металлорежущем оборудовании, в частности при выполнении гравировальных работ на копировально-фрезерных станках. Сущность изобретения: устройство содержит корпус; закрепленный на пиноли станка, в которой установлен шпиндель с держателем инструИзобретейие относится к станкостроению и предназначено для уборки мелкодисперсной стружки . и . пыли на металлорежущем оборудовании, в частности; при выполнении гравировальных работ на копировально-фрезерных станках.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства, На фиг. 1 показано устройство в осевом разрезе; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, Устройство для уборки мелкодисперсной стружки содержит корпус 1, закрепленный на пиноли 2 станка, в которой установлен шпиндель 3 с корпусом 4 держателя инструмента 5. С корпусом 1 посредством резьбового соединения связан
1812058 А1
2 мента. B резьбовом отверстии корпуса установлен патрубок с тангенциально расположенными каналами и кольцом с каналом и расточкой, через которые в каналы подается сжатый воздух, Поверхности держателя и патрубка имеют торообразную форму и образуют кольцевой зазор. На торце патрубка закреплен копир, образующйй с патрубкам кольцевой зазор, выходящий в зазор, В корпусе выполнена кольцевая проточка в зоне между торцами пиноли и патрубка и выходящие в нее тангенциальные каналы для отвода стружки в стружкоприемник. В. процессе обработки сжатый воздух подается через канал, проходит через каналы, завихряется и, проходя через кольцевой зазор между копиром и патрубком, через зазор и каналы, отсасывает мелкодисперсную стружку и пыль в стружкоприемник. 2 ил. патрубок 6. Поверхность 7 корпуса 4 держателя инструмента и поверхность 8 патрубка выполнены торообразной форМы и расширяющимися в направлении пиноли 2 станка.
Указанные поверхности образуют тороабразный зазор 9, В передней части патрубка выполнены тангенциально расположенные каналы 10 и на нем установлено с возможностью вращения кольцо 11 с проточкой 12 и выходящим в проточку каналом 13 для подвода сжатого воздуха. На торце патрубка закреплен копир 14 с осевым отверстием для размещения инструмента 5 и наружной поверхностью, образующей с внутренней поверхностью патрубка 6 кольцевой зазор в зоне тангенциально расположенных кана1812058 лов. В корпусе 1 выполнены кольцевая расточка и выходящие в нее тангенциальна рас- положенные каналы 15, предназначенные для отвода стружки в стружкоприемник.
Кольцевая расточка расположена в зоне кольцевого зазора 16, образованного торцами патрубка и пинали станка. На торце копира 14 выполнены радиальные каналы
17, увеличивающиеся в поперечном сечении в направлении к оси устройства и плавно переходящие в осевое отверстие копира, Между корпусом 4 держателя инструмента и пинолью 2 перед кольцевым зазором 16 выполнено лабиринтное уплотнение 18 для защиты подшипников от попадания мелкодисперсной стружки, пыли и грязи. Для фиксации положения патрубка на корпусе предназначен стопорный винт 19 и резиновая прокладка 20.
Устройство работает следующим образом.
Сжатый воздух подается через канал 13 кольца 11 в проточку 12, Посредствам тангенциальных каналов 10, выполненных в патрубке 6, образуется закрученный (вихревой) поток: сначала в зазоре между капйрам и патрубком, а затем в торообразном зазоре
9. Тангенциальные каналы выступают в роли завихрителя, Они являются одновременна каналами питания и управления. За счет тангенциальнаго ввода воздуха образуется область концентрации энергии вихревого дни>кения в виде винтовой поверхности. Количества тангенциальных каналов должно быть больше чем адин. Тем самым повышается устойчивость винтового потока. В установившемся режиме истечения н кольцевом зазоре между копиром и патрубком устана вливается давление, превышающее атмосферное на величину hp, Перепад давления определяет величину расхода воздуха Q через устройство и скорость истечения воздуха из каждого тангенциального канала, Благодаря высокой скорости Я истечения каналы формируют сильно закрученный поток воздуха. Скорость потока можно представить в виде трех составляющих: радиаиной, тангенциальной и осевой, Поток окружен цилиндрическими и торообразными поверхностями, т,е, имеет место изолированный вихрь. Внутри изолированного вихря ат обрабатываемой поверхности заготовки 21 до завихрителя (внутренняя зона копира 14) образуется давление меньше атмосферного, В результате этого возникает сила, абусловленнач радиальным градиентом давления, flop, действием этой силы стружка вовлекается внутрь вихря и транспортируется вверх вдоль оси шпинделя с одновременной круговой траекторией.
Происходит отсос стружки и пыли от обрабатываемой понерхнасти. Подсос воздуха осуществляется через радиальные каналы
17 копира 14. Смесь (воздух-стружка-пыль)
5 транспортируется через торообразный зазор 9, кольцевой зазор 16 и отводящие тангенциальные каналы 15 в резервуар сбора стружки.
Величина засасывающего действия вихря есть следствие проявления силы F радиальной тяги
Г= hp xfg где h р — средний радиальный перепад давления внутри вихря, r — его радиус. Эта сила направлена йерпендикулярно плоскости соприкосновения копира 14 с поверхно стью обрабатываемой 3RtoTQBKM 21, Из-за взаимодействия вихря с боковыми и торцевыми стенками устройства возникаю потраничные слои; В пограничных слоях имеют место повышенные потери на трение; Одна ко основной вклад в силу сопротивления дает радиальный перепаддавления н изолированном вихре. Последнее MBTGMBTN÷åci 10 и формируется в зазоре между копиром и патрубком, Имеет место усиление вихревого потока s тараобрвзном зазоре 9 за счет совпадения вращения потока смеси и вращения держателя на шпинделе, Величина подьемной силы зависит от геометрических параметров проточек и каналов, а также от давления подаваемого воздуха. Величина давления ограничивается защитной ноз40 Мо>кностью бесконтактнаго уплотнения 18. Зазор 9 регулируется при помощи резьбового соединения между патрубком 6 и корпусом 1, Положение патрубка 6 фиксируется при помощи винта 19 и резиновой прокладки 20, которая предохраняет резьбу от повреждения. Зазор образован торовыми поверхностями 7 и 8 держателя 4 и патрубка 6; Форма профиля патрубка в зазоре такая, что касательная, проведенная в точке А к кривой АВ (фиг.1), параллельна оси шпинделя, а касательная 8 точке В перпендикулярна ей. Это условие обусловливает плавность входа стружки в торообразный зазор и выхода из него, предотвращает задержку стружки в зазоре, Изменением величины зазора 9 создаются наиболее рациональные условия отсаса смеси в зависимости от вида стружки и пыли. Тем самым обеспечивается высокое качество очистки поверхности заготовки. 1812058 . Выход смеси осуществляется через от- выполнены торообразной формы и расшиводящие тангенциальные, по отношению к ряющимися в направлении пиноли станка, зазору 16, каналы 15 (фиг.1). Такое располо- тангенциально расположенные каналы выжение каналов способствует выходу потока полнены в передней части патрубка, кольцо смеси. 5 с проточкой закреплено на патрубке и в нем Соединение радиальных каналов 17 выполнен канал для подвода сжатого воэдуплавным переходом с внутренним объемом ха, кожух выполнен в виде закрепленного на копира 14 исключает возможность образо- торце патрубка копирасосевым отверстием вания местных завихрений всасывающего для размещения инструмента и наружной воздуха.. 10 поверхностью, образующей с внутренней Ф о р м у л а и з о. б р е т е н и я поверхностью патрубка кольцевой зазор в .. Устройство для уборки мелкодисперс- зоне тангенциально расположенных кананой стружки, содержащее закрепленный на лов, канала для отвода стружки в стружкоппинолистанка корпус исвязанныйс корпу- риемник выполнены в корпусе и сом патрубок, между внутренней поверхно- 15 расположены тангенциально с выходом в стью которого и наружной поверхностью выполненную в нем кольцевую расточку, корпуса держателя инструмента образован расположенную в зоне кольцевого зазора, кольцевой зазор, кольцо с проточкой, пред- . образованйого торцами патрубка и пиноли назначенной для соединения канала для: станка, на торце копира выполнены ради подвода сжатого воздуха с тангенциально 20 альные каналы, увеличивающиеся в поперасположенными каналами, кожух, пред- . речном сечении в направлении к оси назначенный для ограждения зонй реза- . устройства и плавно переходящие в осевое ния, и каналы, предназначенные для отвода, отверстие копира, между корпусом держастружки в стружкоприемник, о т:л и ч а ю- теля инструмента и пинолью перед кольцещ е е с я тем, что, с целью расширения 25 вым зазором выполнено лабиринтное технологических возможностей, поверхно- уплотнение, при этом патрубок связан с сти патрубка и корпуса держателя инстру- корпусом с возможностью регулируемого мента, образующие кольцевой зазор, осевого перемещения. 1812058 ÔÐ8 g Составитель А. Сапенюк58 Редактор С. Кулакова . Техред М;Моргентау Корректор C. Юско Заказ 1651 . Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета itd изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушскэя наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
