【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 它的工作可靠性和自動(dòng)化 程度隨著數(shù)控加工中心技術(shù)的發(fā)展而不斷提高，并逐步趨向標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，由專業(yè)工廠生產(chǎn)。數(shù)控加工中心排屑裝置的結(jié)構(gòu)和工作形式應(yīng)根據(jù)加工中心的種類、規(guī)格 、 工件的材質(zhì)和使用的切削液種類等來選擇。 圖 平板鏈?zhǔn)脚判佳b置 平板鏈?zhǔn)脚判佳b置 該裝置以滾動(dòng)鏈輪牽引鋼制平板鏈帶在封閉箱中運(yùn)轉(zhuǎn)，加工中的切屑落到鏈帶濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 上，經(jīng)過提升將廢屑中的切削液分離出來，切屑排出加工中心，落人存屑箱。這種裝置主要用于收集和輸送各種卷狀、團(tuán)狀、條狀、塊狀切屑，廣泛應(yīng)用于各類數(shù)控加工中心、加工中心和柔性生產(chǎn)線等自動(dòng)化程度高的 加工中心。 圖 刮板式排屑裝置 刮板式排屑裝置 該裝置傳動(dòng)原理與平板鏈?zhǔn)降幕鞠嗤?，只是鏈板不同，它帶有刮板。刮板兩邊裝有特制滾輪鏈條，刮屑板的高度及間距可隨機(jī)設(shè)計(jì)，有效排屑寬度多樣化，因而傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度好，工作效率高。這種裝置常用于輸送各種材料的短小切屑，尤其是在處理磨削加工中的砂粒、磨粒以及汽車行業(yè)中的鋁屑效果比較好，排屑能力較強(qiáng)，可用于數(shù)控加工中心、加工中心、磨床和自動(dòng)線，應(yīng)用廣泛。因其負(fù)載大。 螺旋式排屑裝置 該裝置是采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)安裝 在溝槽中的一根長(zhǎng)螺旋桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。數(shù)控加工中心螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，溝槽中的切屑即由螺旋桿推動(dòng)連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，最終排人切屑收集箱。它主要用于輸送金屬、非金屬材料的粉末狀、顆粒狀和較短的切屑。這種裝置占據(jù)空間小，安裝使用方便，傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，故障率極低，尤其適于排屑空隙狹小的場(chǎng)合。 磁性板式排屑裝置 本裝置是利用永磁材料的強(qiáng)磁場(chǎng)的磁力吸引鐵磁材料的切屑，在不銹鋼板上滑動(dòng)達(dá)到收集和輸送切屑的目的 (不適用大于 100 mm 長(zhǎng)卷切屑和團(tuán)狀切屑 )，數(shù)控加工中心廣泛應(yīng)用在加工鐵磁材料的各種機(jī)械加工工序的加工中心和自動(dòng)線， 也是水冷卻和油冷卻加工加工中心切削液處理系統(tǒng)中分離鐵磁材料切屑的重要排屑裝置 . 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 磁性輥式排屑裝置 磁性輥式排屑機(jī)是利用磁輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂鉆床將切屑逐級(jí)在每個(gè)磁輥間傳動(dòng)，以達(dá)到輸送切屑的目的。 鏈板、刮板復(fù)合型排屑裝置的優(yōu)點(diǎn) 鏈板、刮板復(fù)合型排屑裝置是一種使用范圍較廣并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的排屑裝置，是一種較為受大眾歡迎的排屑裝置。 使用范圍廣范 目前，數(shù)控加工中心、數(shù)控加工中心、專用加工中心等常用機(jī)械加工設(shè)備最廣泛使用的自動(dòng)排屑裝置是普通鏈板排屑裝置與普通刮板排屑裝置，特別是在中低檔數(shù)控加工中心上使用這兩種排屑裝置更為普遍 ??4 。 普通鏈板排屑裝置的特點(diǎn)：主要適用于卷狀、團(tuán)狀、條狀、塊狀切屑，它屬于機(jī)械連續(xù)輸送裝置，其工作區(qū)域在鏈條的上行區(qū)，具有排屑效率較高，輸送范圍選擇性大，并能減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。但它對(duì)顆粒狀、細(xì)小的切屑排屑效率不高，切屑很容易通過鏈板之間及排屑裝置的運(yùn)動(dòng)部件和固定部件之間的間隙進(jìn)入排屑裝置主體的內(nèi)腔。同時(shí)，對(duì)于帶狀、團(tuán)狀切屑極易回帶到排屑裝置主體的內(nèi)腔，形成積屑死區(qū)，造成排屑裝置堵塞，用戶必須定期清理排屑裝置體內(nèi)腔積屑。 如果無法定期清理，或者受使用環(huán)境限制而無法清理的場(chǎng)合，很可能會(huì)影響排屑裝置的可靠性，最終會(huì)導(dǎo)致排屑裝置的損壞。 普通刮板排屑裝置的特點(diǎn)：適用于金屬和非金屬材質(zhì)的顆粒狀碎屑，它屬于機(jī)械斷續(xù)推動(dòng)裝置。其工作區(qū)域在鏈條的下行區(qū)，與普通鏈板排屑裝置相比排屑效率不高，但在排屑裝置整體區(qū)域沒有積屑死區(qū)。 由于上述兩種普通排屑裝置的特點(diǎn)，結(jié)合了兩者優(yōu)點(diǎn)的 鏈板、刮板復(fù)合型排屑裝置具有更廣泛的使用空間和用戶范圍。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 鏈板排屑裝置和刮板排屑裝置在外形和幾何尺寸上相近，但功能卻完全不同。在普通鏈板排屑裝置的基 礎(chǔ)上，安裝刮板，就能形成一種非常實(shí)用的新型排裝置 .將刮板固定在鏈鈑排屑裝置的鏈板上，鏈板在上行區(qū)執(zhí)行正常的運(yùn)屑功能，將大量的切屑由鏈板輸送到加工中心外部，形成一種排屑裝置與外界的輸出循環(huán)。同時(shí)，在下行區(qū)的復(fù)合刮板將滲漏在排屑裝置體內(nèi)腔底部的少數(shù)殘留積屑刮到排屑裝置的上行區(qū)，使得排屑裝置內(nèi)腔底部積屑得到及時(shí)清理。排屑刮屑共用一條傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)清理的功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于生產(chǎn)和操作。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)課題 要求：查閱數(shù)控加工中心相關(guān)的資料，了解數(shù)控加工中心的工作原理，對(duì)典型立式數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)進(jìn)行 比較，提出本次設(shè)計(jì)的總體方案。了解排屑機(jī)構(gòu)的類型、工作原理，并對(duì)數(shù)控加工中心排屑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。 具體參數(shù)如下： 加工中心的加工范圍為 800500600， 主軸輸出功率 10KW， 采用 BT40 標(biāo)準(zhǔn)刀柄。 根據(jù)以上給定的要求與具體參數(shù)可了解到本設(shè)計(jì)的排屑裝置所配合的是一架小型的數(shù)控加工中心。 本設(shè)計(jì)的排屑裝置需要具有兩個(gè)主要功能是對(duì)切屑的收集輸送與切屑液的過濾收集。由于常用的小型數(shù)控加工中心配都有獨(dú)立的切屑液槽，所以本設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)方向?yàn)閷?duì)切屑的收集運(yùn)輸。 設(shè)計(jì)的功能與其具體方案的選擇 對(duì) 于本設(shè)計(jì)的排屑裝置來說，至少需要兩個(gè)最為主要的功能，分別是對(duì)切屑的收集輸送與切屑液的過濾收集。而要實(shí)現(xiàn)所需要的功能就要通過許多不同的分工能與其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)去聯(lián)合組成一個(gè)整體。只有通過這個(gè)整體才能完成設(shè)計(jì)要求的功能。 動(dòng)力 作為一個(gè)功能齊全的裝置想要運(yùn)轉(zhuǎn)首先必須要有動(dòng)力源。常用的原動(dòng)件有很多種，汽油機(jī)、柴油機(jī)是 最為常見的燃油類的原動(dòng)件，但對(duì)于本設(shè)計(jì)的排屑裝置來說根本用不到那么大功率的動(dòng)力元件，而且本設(shè)計(jì)的裝置是數(shù)控加工中心的附屬裝置，與主體的數(shù)控加工中心采用異種的能源實(shí)在是舍近求遠(yuǎn)，給加工制造帶來了 很大的麻煩。一般的數(shù)控加工中心的生產(chǎn)環(huán)境都是在工廠車間里的，如果每臺(tái)加工中心都配有一臺(tái)使用燃油機(jī)的排屑裝置，那么排屑裝置所產(chǎn)生的廢氣將會(huì)是車間工人的噩夢(mèng)。 本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況采用了以電為能源的電動(dòng)機(jī)，它具有無污染、工作較安靜、效率較高等優(yōu)勢(shì)。因此，它更為適合設(shè)計(jì)的需求。 傳動(dòng)功能 在有了動(dòng)力后當(dāng)然是要把動(dòng)力傳遞出去，工作機(jī)大都要靠原動(dòng)機(jī)共給一定形式的能量才能工作，并且很少把原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)直接連接起來的。本設(shè)計(jì)也同樣如此，主要是因?yàn)閮牲c(diǎn)，一是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與設(shè)計(jì)所需要的傳送速度不相符合需要進(jìn)行減速。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 二 是為了工作安全和維護(hù)的方便。本設(shè)計(jì)采用了帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)兩種不同類型的傳遞動(dòng)力的方式。 （ 1） 帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的基本組成零件為帶輪（主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪）和傳動(dòng)帶。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)較平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸受振動(dòng)等特點(diǎn)。并且選擇帶傳動(dòng)是對(duì)排屑裝置的主要原動(dòng)件的保護(hù)。在裝置超負(fù)荷工作時(shí)帶傳動(dòng)將會(huì)打滑使得電機(jī)不會(huì)因?yàn)槌d而損壞。使機(jī)裝置具有高的可靠性 ??9 。 （ 2）鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，它由鏈條和鏈輪（小鏈輪和大鏈輪）組成。通過鏈輪輪齒與鏈條 節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 與摩擦型的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無彈性打滑和整體打滑現(xiàn)象，因此保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比較高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向力??；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的使用條件下，鏈傳動(dòng)的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊；同時(shí)，鏈傳動(dòng)能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。，傳動(dòng)效率比 與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，成本也低。在遠(yuǎn)距離傳動(dòng)時(shí)，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動(dòng)輕便得多。 鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：只能實(shí)現(xiàn)平行軸間的同向傳動(dòng)；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比；磨損后易發(fā)生跳齒；工作時(shí)有噪 聲；不宜用在載荷變化過大、高速和急速反向的傳動(dòng)中。 鏈傳動(dòng)主要用在要求工作可靠性高，兩軸距離較遠(yuǎn)的，低速重載，工作環(huán)境惡劣的，不宜采用其他傳動(dòng)方式的場(chǎng)合。 收集功能 在排屑裝置中輸送通道有其寬度，但是這個(gè)寬度與實(shí)際的需要收集寬度相比一般是要小一些的。一來對(duì)于切屑的收集功能就達(dá)不到要求了，但是如果把輸送通道的寬度改大的話不僅會(huì)大量的浪費(fèi)材料更會(huì)對(duì)整臺(tái)裝置的傳動(dòng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。 為了節(jié)省材料和空間，參照漏斗的原理在箱體的上罩上設(shè)置一個(gè)集料口。集料口的形狀為了方便制造和更好的高效收集切屑設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形。 過濾切屑液功能 在切屑的輸送過程中有一個(gè)提升的過程，這個(gè)過程中切屑液通過提升就已經(jīng)過濾了。過濾后的切屑液通過箱體的漏液孔直接流出箱體。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 具體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 電機(jī)的選擇 本設(shè)計(jì)對(duì)電機(jī)的要求不是很高，參照現(xiàn)在常用的小型數(shù)控加工中心鏈板式排屑裝置 ZLLB210 型號(hào)所使用的電機(jī)，電機(jī)的的功率要求為 — （ kw） 。根據(jù)功率的基本要求查《簡(jiǎn)明機(jī)械零件手冊(cè)》選擇了 YS 系列三向異步電機(jī)。 電機(jī)的基本參數(shù)為： 機(jī)座 71 鐵芯 1 極數(shù) 4 功率 ? ?kw 電流 (A) 轉(zhuǎn)速 1400(r/min) 效率 67% 功率因數(shù) 額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 (A)（最大轉(zhuǎn)矩 ） 噪聲 65 (Bb) 以上參數(shù)可以了解到這款電機(jī)工作效率較高有效的避免了噪聲過大的問題 ??7 。 帶傳動(dòng) 帶型的選擇 本設(shè)計(jì)選用的是平帶傳動(dòng)方式，現(xiàn)下應(yīng)用較為廣泛的兩種帶傳動(dòng)為三角帶與平帶傳動(dòng)。三角帶具有較高的傳動(dòng)效率與較高的傳動(dòng)比，但是它的制作成本較平帶高且使用壽命較短容易損壞。本設(shè)計(jì)所需要的傳動(dòng)效率與 精度都不是很高且考慮到使用壽命的問題本設(shè)計(jì)最終選用了平帶傳動(dòng) 帶輪的尺寸計(jì)算 （ 1） 小帶輪 （ D1） 尺寸計(jì)算 3 11)13501100(1 npD ??