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浅谈智能加工自动吹屑装置设计原理

2020-05-12苏开华程国飞魏文强

中国设备工程 2020年9期
关键词:刀柄数控机床刀具

苏开华,程国飞,魏文强

(中山火炬职业技术学院,广东 中山 528436)

在智能制造加工的过程中,刀具切削工件时会产生大量的铁屑,目前一般还是采用人工操作气枪吹去铁屑,这种方式较为浪费人工成本。此外,机床过大时,人工操作不太方便,容易留下清理死角。基于此现状,设计了一种能够安装在数控机床的刀塔上以自动清除切削和切削液的吹屑装置。

1 吹屑装置结构及工作原理

1.1 功能结构部分

图1 吹屑装置结构

如图1 所示,吹屑装置的主体是可拆卸地安装在数控机床的刀架或刀塔上的刀柄1,刀柄1 的下端枢接有若干叶片2,刀柄1 随着刀塔转动时,叶片2 在离心力的作用下可转动至展开状态,刀柄1 和叶片2 之间还设置有能够驱动叶片2 复位以使叶片2 收拢的复位机构。复位机构由拉簧3 实现,连接叶片2 与刀柄1 的下端。刀柄1 下端的边缘处设置有水平的枢转轴,叶片2 的上端套在枢转轴上以使叶片2 能够向下转动至收拢状态。其中拉簧3 也可以采用扭簧、橡皮筋、弹性绳等作为替代。

1.2 安装连接部分

图2 刀柄结构

如图2 所示,吹屑装置的刀柄顶部采用拉钉结构,与数控加工中常用的刀柄结构相似,直接将吹屑装置从刀塔的下端插入刀塔内即可完成安装。安装完成后,定位珠4.4 卡在定位珠安装座4.3 的定位槽中对吹屑装置进行轴向定位。

由于叶片安装的结构需要,刀柄设计为组合式,由刀柄头1.1 和刀柄座1.2 组成,如图3 所示。为适应不同的加工需要,刀柄头1.1 的结构形式也可以进行调整。

图3 刀柄结构

2 使用方法

图4 吹屑装置复位状态

数控机床加工工件时,该吹屑装置与其它刀具一样地安装在刀架上。吹屑装置的叶片2 与电风扇的扇叶类似,但在不工作时处于复位状态,如图4 所示。需要使用时,由设定的数控机床程序控制,将刀塔上的刀具换下,换上吹屑装置。刀塔带动吹屑装置旋转,使叶片2 在离心力和风阻作用下展开,叶片2 展开后吹屑装置如图1 所示。吹屑装置展开后与电风扇的作用相似,其产生的风力即可将工件上的金属碎屑和切削液除去。整个加工和除屑的过程均为自动进行,实现了智能自动化生产、降低了人工成本、提高了工作效率。

3 结语

该切屑自动清除装置结构简单,工作可靠,特别适用于智能自动加工,能够大大节约人工成本。该装置在实用中还能根据工作环境作适当的结构调整,以满足不同的设备需求。

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