Устройство для уборки мелкодисперсной стружки

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СРЕСПУБЛИК АЧ 1812(5)5 В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБР ТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4862915/08мента, В резьбовом отверстии корпуса уста- (22) 31.08.90: - .,:новлен патрубок с тангенциально располо- (46) 30.04.93. Бюл. М 16женными каналами и кольцом с каналом и (71) Тернопольский филиал Львовского пол- расточкой, через которые в каналы подается йтехнического инСтитута и Л ьвовский завод сжатый воздух, Поверхности держателя и Фрезерных станков . , .патрубка имеют торообразную форму и об- (72) Ю,М.Данильченко, В.И.Дзюба, Д.П.Ко-разуюткольцевойзазор; Наторцепатрубка Зира, И,Р.Петришин и М.С.Шейнгольд закреплен копир, образующйй с патрубком (56) Авторское свидетельство СССР :кольцевой зазор, выходящий в зазор, В корИт 1096081, кл. В 23 0 11/02; 1982., пусе выполнена кольцевая проточка в зоне (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УБОРКИ МЕЛКО- междуторцамипинолиипатрубкаивыходя- ДЙСПЕРСНОЙ СТРУЯ(КИ щиев нее тангенциальные каналы для отво- (57) Использование: для уборки мелкодис- да стружки в стружкоприемник. В. процессе персной.стружки и пыли на металлорежу- обработки сжатый воздух подается через щем оборудовании, в частности при канал; проходитчерез каналы, завихряется выполнении гравировальных работ на копи- и, проходя через кольцевой зазор между ровально-фрезерных станках, Сущность копиром и патрубком, через зазор и каналы, изобретения; устройство содержит корпус; отсасывает мелкодисперсную стружку и закрепленный на пиноли станка, в которой пыль в стружкоприемник. 2 ил.установлен шпиндель сдержателем инстругф Я О (Л Изобретейие 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 патрубок 6. Поверхность 7 корпуса 4 держателя инструмента и поверхность 8 патрубка выполиены 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 каналов. 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 тараобразном зазоре 9, Тангенциальные каналы вьступают в роли завихрителя, Они являются одновременна каналами питания и управления, За счет тангенциальнаго ввода воздуха образуется область концентрации энергии вихревого движения в виде еинтовай поверхности. Количества тангенциальных каналов должно быть больше чем адин, Тем самым повышается устойчивость винтового потока. В установившемся режиме истечения в кольцевом зазоре между копиром и патрубком устана вливается давление, превышающее атмосферное на величину Ьр, Перепад давления определяет величину расхода воздуха 0 через устройство и скорость истечения воздуха из каждого тангенциальнаго канала, Благодаря высокой скорости Я истечения каналы формируот сильно закрученный поток воздуха. Скорость потока можно представить в виде трех составляющих: радиан ной, тангенциальной и осевой, Поток окружен цилиндрическими и тораобразными поверхностями, т,е, имеет место изолированный вихрь, Внутри изолированного вихря от обрабатываемой поверхности заготовки 21 до завихрителя (внутренняя зона копира 14) образуется давление меньше атмосферного, В результате этого возникает сила, обусловленная радиальным градиентом давления, Под действием этой силы стружка вовлекается внутрь вихря и транспортируется вверх вдоль оси шпинделя с одновременной круговой траекторией,Происходит отсос стружки и пыли от обрабатываемой поверхности. 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 Р радиальной тягиГ Лр л 4где Ь р - средний радиальный перепаддавления внутри вихря, го - его радиус. Эта сила направлена йерпендикулярно плоскости соприкосновения капира 14 с поверхностью обрабатываемой зй.отовки 21, Из-за взаимодействия вихря с боковыми и торцевыми стенками устройства возникаю потраничные слои; В пограничных слоях имеют место повышенные потери на трение, Однако Основной вклад в силу сопротивления дает радиальный перепаддавления в изолированном вихре. Последнее математическое выражение не учитывает потерь на трение. Вихревой йаток образуется на выходеиз тангенциально расположенных каналов .10 и формируется в зазоре между копиром и патрубком, Имеет место усиление вихревого потока в тараобрвзном зазоре 9 за счет совпадений 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 воз Мокность а 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 тоцке А к 0 кривой АВ (фиг.1), параллельна оси шпинделя, а касательная в 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.. 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 немСоединение 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 внутреннейФ о р м у л а и 3 о б р е т е н и я поверхностью патрубка кольцевой зазор вУстройство 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 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 попе- расположенными 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 держа- стружки в стружкоприемник, о тл 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.39201812058 с Составитель А. Сапенюк 58Техред М;Моргентал Корректор С. Юско Редактор С, Кулакова роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1651 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5