Устройство для удаления стружки

И1 гРР Ц)РГДЧ:)г г г","уВИДЕТЕЛЬСТ У ВТО колесе по окружналы, выхо ы ости выполнены ка ходами нагнетатель азованием смесител поверхн дах кан в установли ы дополнитель)е лопа 3. Ус 1,отчто. вправле йство по и боче ю ц и и с я т колесе адиальном выимеютолненык ужение и нагнеем тательных налов с образован есительнои ка еры, а входы р торцовой пове са, при этом в дополнительные спо ожены н ижн анати рабочего колелах установлены лопат. ки итг по и. 1 - 3,я темУст тв ееся эффективносно диафрагмойовленной на л ающ Вышен снабж уста то, ра тлич с целью п боты, оно верстиями т атках ки в напного каа уровне в го края отвеки. и отделител нал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АНИЕ ИЗО(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯСТРУЖКИ, содержащее вентилятор, рабочее колесо которого закрепленона шпинделе и охватывает инструмент,закрепленный на неподвижной частистанка, кожух, отделитель стружки,установленный на кожухе и выполненный в виде короба тороидальной формы,на поверхности которого со стороныоси шпинделя выполнены отверстия,отличающееся тем, что,с целью уменьшения габаритов устройства, отделитель стружки расположенмежду рабочим колесом и кожухомвентилятора, при этом внутренняя поверхность кожуха и наружная поверхпость короба образуют нагнетательныйканал, а лопатки вентилятора выполны расширяющимися в зоне входных тверстии отделителя стр авлении входа нагнетате 2. Устройство по п. 1, о т л иа ю щ е е с я тем, что, в рабочем д которых сообщаются сных каналов с обьной камеры, а 1 расположены на нижней торцовой ти колеса, при этом на в налы, выходы которых сообщаются с входамиУстройство для удаления стружки состоит из вентилятора 1, установленного ца шпинделе 2 станка с приводом от него, охватывая рабочий инструмент, например торцовую фрезу 3 так, что рабочее его колесо 4 скреплено с вращающейся частью 5 шпинделя 2 вместе с фрезой 3, а корпус 6 с кожухом 7 скреплен с невращающейся частью 8 шпинделя 2. В рабочем . колесе 4 выполнены каналы 9 всасывания. Отделитель 10 стружки установлен на кожухе 7 и выполнен в виде короба 11 тороидальной формы, выход 12 которого соединен гибким рукавом 13 со сборником стружки (не показан) . Внутренняя поверхность кожуха 7 и наружная поверхность ко 40 роба 11 образуют нагнетательный канал 14 с направляющими лопатками 15.На поверхности короба со стороны оси шпинделя выполнены отверстия 1 б, сообщающиеся с каналами 9 вса 45 сывания, В зоне отверстий.16 отделителя 10 стружки лопатки 17 вентилятора выполнены расширяющимися в на" правлении входа нагнетательного канала 14 вдоль оси вентилятора.50Выходы каналов 9 всасывания соединены с входами каналов 14, а выходы каналов 14 нагнетания соединены с входами каналов 9 через зону 18 обработки детали 19 так, что каналы 9 всасывания и каналы 14 образуют замкнутый контур циркуляции воздуха через зону 18 обработки де 1 55 Изобретение относится к области машиностроения, а именно к пневматическим устройствам для удаления стружки, образующейся при работе иа станках, напримерфрезерных, 5Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства за счет размещения отделителя стружки внутри кожуха вентилятора й выполнения дополнительных каналов в рабочем колесе.На фиг, 1 показано устройство для удаления стружки, общий вид, разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 - устройство с центробеж" 15 ным вентилятором, разрез; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 " разрез В"В на фиг. 3: на фиг.Ь - устройствос осевым вентилятором, разрез, внд в плане; на фиг. 7 - раз рез Г-Г на фиг. б; на фиг. 8 - раз" рез Д-Д на фнг. б. тали и охватывают отделитель 10 стружки. Каналы 9 всасывания на участке входа выполнены как для осевого вентилятора, а далее на участке, противолежащем зоне 18 обработки, - как для цнетробежного.Вентилятор 20 центробежного. типа (фиг, 3) так же как и осевого установлен на шпинделе 2 станка так, чтс рабочее его колесо 21 скреплено с вращающейся частью 5 шпинделя 2, охватывая рабочий инструмент, например торцовую фрезу 22 большого диаметра типа летучая головка", а корпус 23 - с невращающейся частью 8 шпинделя 2. В рабочем колесе 21 выполнены каналы 9 всасывання и дополнительные каналы 24 всасывания. Вхо- . ды каналов 9 всасывания расположены непосредственно у резцов 25 фрезы 22.Входы дополнительных каналов 24 всасывания связаны с выходами нагнетательных каналов 14 через полость 26, образованную обрабатываемой де" талью 19 н нижней кромкой вентилятора 20 с торцовой фрезой 22. Выходы дополнительных каналов 24 всасывания связаны с входами нагнетательных каналов 14 и выходами каналов 9 вса-" сывания и выполнены с этими каналами в виде струйного насоса, те. на выходах дополнительных каналов 24 всасывания выполнены выступы 27 для сужения канала и смесительные камеры 28, связанные с выходами каналов 9 всасывания.Диффузорами струйных насосов явля" ются входы нагнетательных каналов 14. Отделитель 10 стружки связан с каналами 9 всасывания их на выходах, на которых установлены диаф" рагмы 29 задержки стружки с отверстиями 30 для прохода воздуха. Каналы 9 всасывания на выходах выполнены гасширяющимися. Посколько у торцовой фреэы типа "летучая головка" имеется только четыре резца 25, то кольцевая промежуточная полость отделителя 10 стружки не вся оказывается перекрытой каналами 9 всасывания. Для воспрепятствования вылета стружки из отделителя стружки через его входы и кольцевую промежуточную полость йа рабочемколесе 21 вентилятора 20 по его окружности между каналами 9 всасывания на уровне расположения кольцевой промежуточной полости установ11435 лены отражатели 31 (фиг, 3 - Фиг.5). В случае выполнения вентилятора осевым (фиг. 6 - фиг. 8)уменьшается металлоемкость устройства и повышается эффективность удаления стружки, так как увеличивается интенсивность воздушного потока по дополнительным каналам 32 всасывания, на, входе. которых установлены дополнительные лопатки 33. 10Устройство работает следующимобразом.Вращение рабочего колеса 4(фиг, 1 и 2) вызывает начало циркуляции воздуха в каналах вентилятора 1 через зону 18 .обработки,т.е, воздух в каналах 9 всасыванияпод действием осевых и центробежныхсил переходит в нагнетательные каналы 14, а из них попадает в зону18 обработки и снова засасываетсячерез входы в каналы 9 всасыванияна второй цикл циркуляции. Черезнекоторое время вентилятор 1 выходит на режим, что обеспечивает высокую скорость циркуляции воздушного потока в зоне 18 обработки и егоканалах 9 и 14. Стружка, образующаяся в зоне 18 обработки при фрезе -30ровании фрезой 3 обрабатываемой детали 19, всасывается циркулирующимвоздушным потоком в каналы 9 всасывания через его входы. При движе-нии воздушного потока вместе со 35стружкой на участке входа каналов9 всасывания скорость этого воздушного потока вместе со стружкойнесколько замедляется за счет выполнения этого участка расширяющимся. Это требуется для увеличениявремени нахождения стружки на участке входа, поскольку на этом участке, вытянутом вдоль оси вращения вентилятора 1, под действием центробежных сил стружка через отверстия 16попадает в отделитель 10 стружки. Вотделителе 10 стружки движетсясвой. воздушный поток по замкнутойкольцевой линии по его внутренней 50кольцевой спиралевидной полости,движение которого вызвано вращениемрабочего колеса 4. Попадающая в отделитель 10 стружка за счет высокойокружной скорости, приобретенной 55на участке входа каналов 9 всасывания,.подключается в это круговоедвижение. Под действием центробеж 76 ных сил стружка при этом поджимается к задней стенке отделнтеля 10 стружки и вылетает через его выход 12. Затем за счет приобретенной кинетической энергии эта стружка через гибкий рукав 13 попадает в сборник стружки, расположенный рядоМ со станком, и оседает в нем.Вращение рабочего колеса 21 центробежного вентилятора 20 (фиг. 3-5) вместе с фрезой 22 и вращающейся частью 5 шпинделя 2 создает мощный воздушный поток в дополнительных каналах 24 всасывания. Этот воздушный поток с возрастающей скоростью движется от входов по каналам 9 и через их выходы попадает в нагнетательные каналы 14 через их входы. Нагнетательные каналы 14, снабженные направляющими лопатками 15, через выходы нагнетают этот воздушный поток в полость и через нее - на входы дополнительных каналов 24 вса" сывания на второй цикл циркуляции, Спустя некоторое время центробежный вентилятор 20 выходит на режим и на выходах дополнительных каналов 24 устанавливается высокоскоростной воздушный поток. Поскольку выходы дополнительных каналов 24 всасывания совместно с выходами каналов 9 всасывания и нагнетательными каналами 14 выполнены в виде струйных насосов, то этот высокоскоростной воздушный поток, проходя через выступы 27 и смесительные камеры 28, всасывает воздух из каналов 9 всасывания. В каналах 9 всасывания в момент включеиия станка в работу возникает свой первоначальный воздушный поток за счет действия центобежных и осевых сил. Этот первоначальный воздушный поток направлен из зоны 18 обработки резцов 25 фрезы 22 через каналы 9 всасывания на выходы и через,них часть этого воздушного потока уходит через отверстия 30 диафрагмы 29 задержки стружки в смесительную камеру 28, а большая часть попадает в отделитель 10 стружки. С выходом на режим вентилятора 20 во всасыва ющих каналах 9 за счет действия струйных насосов возникает мощный воздушный поток, направленный через диафрагму 29 задержки стружки через ее отверстия 30 в смесительнуш камеру 28 и через нее совместно своздушным потоком дополнительных.каналов 24 всасывания - в нагнетательные каналы 14 Этот воздушныйпоток каналов 9 всасывания засасывает образующуюся в зоне обработки стружку и подает.ее в каналы 9всасывания, где стружка, обладаябольшой массой, за счет действияцентробежных сил попадает в отделитель 10 стружки и через него выходы12 и гибкий рукав 13 - в сборникстружки, На выходах всасывающиеканалы 9 выполнены расширяющимися,что уменьшает скорость воздушногопотока на этом участке., а следовательно, и стружки в вертикальномнаправлении к диафрагме 29 эадерж"ки стружки, и способствует попаданиюэтой стружки в отделитель 10 стружки, Гсли отдельные элементы стружкислучайно подойдут к диафрагме 29задержки стружки,то они при ударео иее за счет действия центробежныхсил отскакивают в отделитель 10стружки. Таким образом, обеспечивается эффективное удаление стружкииэ зоны 18 обработки непосредственно от резцов 25 торцовой фреэы 22большого диаметра. При этом обеспечение достаточной интенсивностивоздушного потока в каналах 9 вса"сывания достигается за счет дополнительных каналов 24 всасыванияс использованием большой радиальной протяженности самой торцовойфрезы 22 большого диаметра типа летучая головка", что не приводит ксущественному большому увеличениюдиаметра вентилятора .20 и обеспечивает свободную его установку нашпиндель 2 станка. В тех случаях,когда обрабатываемая деталь 19в плоскости обработки имеет всевозможные углубления типа карманов илиокон, возникает большое сопротивление движению воздушного потока вполости 26 за счет завихрений воздуха. Это снижает экономичностьи .эффективность работы вентилятора 20. В этом случае вентилятор5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 целесообразно выполнить осевым(Фиг. 6-8), В момент включениявоздух в дополнительных каналах 32всасывания за счет действия осевых сил на их входах и центробежных .сил на выходах развивает определен"ную начальную скорость и попадаетв нагнетательные каналы 14 с направляющими лопатками 15, из которыхон с определенной. скоростью нагнетается в полость 26 к оси осевоговентилятора в направление ко входамдополнительных каналов 32 всасывания. Далее этот воздушный поток засасывается дополнительными каналами32 на второй цикл и подается сновав каналы 14. С течением времени в каналах осевого вентилятора устанавливается расчетная скорость, что обеспечивает требуемую интенсивностьвоздушного потока во всасывающихканалах 9Использование осевоговентилятора снижает влияние карманов и окон в обрабатываемой детали 19 на интенсивность циркуляциивоздушного потока, так как снижается длина пути воздушного потока, протекающего в полости 26. В любомслучае расположениевходов каналов9 всасывания непосредственно у резцов 25 фрезы 22 и то, что эти входырасположены в непосредственйой близости от срабатываемой детали 19, т.е,эона 18 обработки оказывается болееизолированной от полости 26, Этообеспечивает лучший стружкосъемиэ эоны обработки путем засосавоздуха каналами 9 всасывания через зону обработки иэ полости 26и исключает влияние нагнетаемогоканалами 14 воздушного потока. Вэтот момент, когда входы в каналы14. оказываются не перекрыты рабочимколесом 21, . т.е. в окнах вентилятора воздушный поток в каналах 14 циркулирует по инерции,воздушный поток из каналов 14поступает в полость 26, а затем из нее через окна . сновав каналы 14.,б гг л Составитель В. БрискиТехред И.Надь едактор В. Иванова ректор Г. Решетник Заказ 817 1 838 одписно иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 ТирВНИИПИ Государспо делам изоб113035, Иосква, Ж венного комитета етений и открыти 35, Раушская наб