Устройство для удаления стружки

(5 ОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ой ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССР1284782, кл. В 23 Я 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 .всасывакщих и нагнетательных каналах. Устройство начинает работать при вращении рабочего инструмента,например фргзы 5 типа летучей головки,с которым связано рабочее колесо 2вентилятора, вращение которого вызывает возникновение воздушного потокав каналах всасывания и дополнительныхканалах 2 1,24. Основная часть воздушного потока, попадая на входы 19 нагнетательных каналов 14, возвращаетсяпо 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 каналахвсасывания образуется за счет эффекта эжекции в смесительных камерах 23на выходах 22 дополнительных каналов2 1, В каналах всасывания эта стружкапод воздействием рабочего воздушногпотока поднимается и смещается радиально по входным отверстиям отделителя стружки. 3 з,п. ф-лы, 9 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к пневматическим устройствам для удаления стружки,образующейся при обработке преимущественно на фрезерных станках. 5Целью изобретения является повышение эффективности удаления стружки за счет увеличения интенсивности воздушного потока во всасывающих и нагнетательных каналах10На Фиг, 1 показано устройство,разрез; на Фиг, 2 - разрез А-А на Фиг,1; на Фиг. 3 - разрез Б-Б на (1 иг. 1; на Фиг. 4 показано устройство с направ - ляющими лопатками на рабочем колесе вентилятора, разрез; на фиг, 5 - разрез В-В на Фиг, 4; на Фиг., 6 - разрез Г-Г на Фиг. 4 р на Фиг 7 - разрез .Д-Д на Фиг. 5; на Фиг. 8 - разрез Е-.", на Фиг. 4; на Фиг. 9 - разрез 5-Ж на20 Фиг.4Предлагаемое устройство состоит из вентилятора 1, рабочее колесокоторого установлено на вращающейся части 3 шпинделя 4 с охватом инструмента, например фрезы 5 типа летучей головки, а кожух 6 с отделителем 7 стружки - на невращьпощейся части 8 шпинделя 4, Отделитель 7 стружки вы" полнен в виде короба 9 тсроидальной Формы, на поверхности которого со стороны оси шпинделя 4 выполнены входные отверстия 1 О, а с противоположной - выходное отверстие 11. соединенное рукавом 12 со сбсзрником 13 стружки. Отделитель 7 стружки расиолскен между рабочим колесом 2 и ксыухом б вентилятора 1 так, что внутренняя поверхность кожуха 6 и наружная д поверхность короба 9 образу 1 от нагнетательные каналы 4. снабженные направляющими лопатками 15, Ка рабочем колесе 2 у резцов 16 фрезы 5 выполнены каналы 17 всасывания лопаткамиГ, 1 18, которые выполнены рассьиряющимися в зоне входных отверстий 10 отделителя 7 стружки в направлении входа 9 нагпетательногс канала 14, На .попатках 18 каналов 17 всасывания устапсвлень 1 диафрагмы 20 с отверстиями на урОвне верхнего края входньх отвеостий 10 отделителя 7 струж 1(и. Па рабочем колесе 2 выполнены радиальные дополнительные каналы 21 с,пспатками,55 выходы 22 которых сообщаются с входами 19 нагнетательньо( каналов 14 по месту сообщения с ными каналов 17 всасывания с образованием смеситель -ных камер 23, и радиальные дополнительные каналы 24 для поддержания циркуляции воздуха в нагнетательных каналах, выходы 25 которых сообщаются с входами 19 нагнетателъных 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 б, или радиально-попеременно расположенные дополнительные лопатки 29, закрепленные на рабочем колесе вентилятора для создания центростремительного потока, и направляющие лопатки 30, связанные с кожухом 6 вентилятора 1. По периферии рабочего колесапо окружности расположения каналов 17 всасывания между ними выполнень 1 перепускные каналы 31, входы 32 .которых сделаны с нижней стороны рабочего колеса. 2, а выходы 33 связаны с, каналами 24 на их выходах 25, 1(оторые в этом случае выполняются в 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.,одами каналывсасывания.Устройство для удаления струлд(и 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 допол 3 13233 нительных каналах 21 и 24Поскольку каналы 17 всасывания имеют малую радиальную протяженность, а магистраль (каналы 17 всасывания, отделитель 7 стружки, рукав 12 и сборник 13 струж ки) по возможности выполняется герметичной, то действие центробежных сил в каналах 17 всасывания не вызываетразвитие в них существенного воздушного потока. Однако большая радиаль 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 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 тическое давление, которое способствует в некоторой степени повышению интенсивности рабочего воздушного потока в каналах 17 всасывания.Кроме того, одну из стенок каналов 17, рас 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 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 ствующие поддержанию циркуляции в каналах 14, находящихся вне зон обработки. 38 4 Каналы 14 по сечению выходногоучастка и соответственно производительности выполняют такими, чтобыкомпенсировать количество воздуха,попадающего по каналам 17 в замкнутый циркуляционный контур на участкевыходов 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 канала17, поступление воздуха в этот замкнутый циркуляционный контур по каналам 17 является незначительным дажепри высокой его интенсивности, Этоприводит к тому, что каналы 14 выполняются узкими, так как они располагаются по всему окружному периметру кожуха 6 вентилятора 1, соответственно невысок и воздушный потокв зонах 36 обработки. В результатена входах каналов 17 возникает тенденция подсоса воздуха со всех сторон, В случае выполнения устройствас перепускными каналами 31 резко увеличивается количество воздуха, попадающего в замкнутый циркуляционныйконтур, и следовательно, возникаетнеобходимость увеличения сечения каналов 14, что создает более интенсивный воздушный поток в зонах 36обработки и повышает его устойчивость, так как обеспечивается равномерное и более интенсивное нагнетание воздуха по периметру кожуха 6вентилятора 1 и равномерное его засасывание в смесительные камеры 23и 34 соответственно через каналы 17и перепускные каналы 31. Это улучшает условия захвата стружки в зонах36 обработки через каналы 17.В каналах 17 эта стружка под воз-действием рабочего воздушного потокаподнимается к диафрагме 20 с отверстиями, Одновременно она смещаетсяотносительно всасывающих каналов радиально к входам 10 отделителя 7стружки. Радиальному смещению стружки в большей мере способствуют центробежные силы, воздействующие настружку при взаимодействии ее с лопатками 18 каналов 17 всасывания;если стружка не успевает попасть вотделитель 7 стружки, диафрагмы 20с отверстиями задерживают ее,В этом случае стружка от диафрагм20 под действием центробежных сил попадает в отделитель 7 через входныеканалов, а входье - на ееижекей торцовойверности рабочего колес.а в зонерезания диафрагмы с отверстиями, устаотверстия 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 изнего - в сборник 13 сружки,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 дополнительнех лопаток 29, устанавливаемьпе на рабочем колесе для создания центростремительного потока, и направляеощеех лопаток 30 на кожухе обеспечивается активный перенос циркулирующего воздушного потока с периферийной зонь рабочего колеса 2 г, осевую его часть. Формула изобретения 1, Устройство для удале ля стружки, содержащее вентилятор рабочее колесо которого закреплено на шпинделе и охватывает инструмент, а кожух закреплен на неподвижной части станКа ОТДЕЛИ ГЕЛЬ СтРЕ(КЕЕ Вынолис:ЕЕНЬЫ в виде короба тароида:еьной формы с отверстиями со стороны оси шпинделя, нагнетательные каналы, образованные внутренней поверхностью кожуха и на- РУкнОЙ повеРхностью кОРОбаг всасьтвающие каналы, выходы которьгх расположены над лопатками вентилятора с образованием смесительнсй камерь., сообщающейся с входами нагнетательньех 10 15 20 25 30 35 40 л 5 новленные на лопатках вентилятора науровне верхнего края входных отверстий отделителя стружки, и дополнительные каналы, образованные на рабочем колесе вентилятора установленными в радиальном направлении лопатками, выходы ксторьех 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 располокеннькчи 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 дополнительньеми лопатками, предназначенными для создания центростремительного потока, закрепленными на верхней торцовой поверхности рабочего колеса вентилятора, и направляющеемее лопатками, расположенными между дополнительными в радиальном направлении и закреплеиными на кожухе,Устройство по пп,1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в рабочем колесе вентилятора между всасывающими каналами выполнены перепускные каналы, входы которых расположены на нижней торцовой поверхности рабочего колеса, а выходы сообщаются с входами нагнетательных каналов.1323338 г 3 Л гп Составитель Ф.Маиорововхан Техред А.Кравчук Корректор В.Бутяг Редакт Тираж 786 Заказ 2911/ твенно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектна оиз ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Ра Подписикомитета СССРоткрытийшская наб д.4