【文章內(nèi)容簡介】 它的工作可靠性和自動化 程度隨著數(shù)控加工中心技術(shù)的發(fā)展而不斷提高，并逐步趨向標準化和系列化，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 平板鏈式排屑裝置 平板鏈式排屑裝置 該裝置以滾動鏈輪牽引鋼制平板鏈帶在封閉箱中運轉(zhuǎn)，加工中的切屑落到鏈帶濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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 該裝置傳動原理與平板鏈式的基本相同，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設(shè)計，有效排屑寬度多樣化，因而傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，強度好，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，可用于數(shù)控加工中心、加工中心、磨床和自動線，應(yīng)用廣泛。因其負載大。 螺旋式排屑裝置 該裝置是采用電動機經(jīng)減速裝置驅(qū)動安裝 在溝槽中的一根長螺旋桿進行驅(qū)動的。數(shù)控加工中心螺旋桿轉(zhuǎn)動時，溝槽中的切屑即由螺旋桿推動連續(xù)向前運動，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，傳動環(huán)節(jié)少，故障率極低，尤其適于排屑空隙狹小的場合。 磁性板式排屑裝置 本裝置是利用永磁材料的強磁場的磁力吸引鐵磁材料的切屑，在不銹鋼板上滑動達到收集和輸送切屑的目的 (不適用大于 100 mm 長卷切屑和團狀切屑 )，數(shù)控加工中心廣泛應(yīng)用在加工鐵磁材料的各種機械加工工序的加工中心和自動線， 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 . 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 磁性輥式排屑裝置 磁性輥式排屑機是利用磁輥的轉(zhuǎn)動，搖臂鉆床將切屑逐級在每個磁輥間傳動，以達到輸送切屑的目的。 鏈板、刮板復(fù)合型排屑裝置的優(yōu)點 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械加工設(shè)備最廣泛使用的自動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：主要適用于卷狀、團狀、條狀、塊狀切屑，它屬于機械連續(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強度的優(yōu)點。但它對顆粒狀、細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動部件和固定部件之間的間隙進入排屑裝置主體的內(nèi)腔。同時，對于帶狀、團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合，很可能會影響排屑裝置的可靠性，最終會導(dǎo)致排屑裝置的損壞。 普通刮板排屑裝置的特點：適用于金屬和非金屬材質(zhì)的顆粒狀碎屑，它屬于機械斷續(xù)推動裝置。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，結(jié)合了兩者優(yōu)點的 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，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清理。排屑刮屑共用一條傳動鏈，實現(xiàn)了自動清理的功能，結(jié)構(gòu)簡單易于生產(chǎn)和操作。 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 2 總體設(shè)計方案 設(shè)計課題 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，對典型立式數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)進行 比較，提出本次設(shè)計的總體方案。了解排屑機構(gòu)的類型、工作原理，并對數(shù)控加工中心排屑機構(gòu)設(shè)計進行詳細設(shè)計。 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 標準刀柄。 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)計的排屑裝置需要具有兩個主要功能是對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立的切屑液槽，所以本設(shè)計主要的設(shè)計方向為對切屑的收集運輸。 設(shè)計的功能與其具體方案的選擇 對 于本設(shè)計的排屑裝置來說，至少需要兩個最為主要的功能，分別是對切屑的收集輸送與切屑液的過濾收集。而要實現(xiàn)所需要的功能就要通過許多不同的分工能與其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)去聯(lián)合組成一個整體。只有通過這個整體才能完成設(shè)計要求的功能。 動力 作為一個功能齊全的裝置想要運轉(zhuǎn)首先必須要有動力源。常用的原動件有很多種，汽油機、柴油機是 最為常見的燃油類的原動件，但對于本設(shè)計的排屑裝置來說根本用不到那么大功率的動力元件，而且本設(shè)計的裝置是數(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在是舍近求遠，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，如果每臺加工中心都配有一臺使用燃油機的排屑裝置，那么排屑裝置所產(chǎn)生的廢氣將會是車間工人的噩夢。 本設(shè)計根據(jù)實際情況采用了以電為能源的電動機，它具有無污染、工作較安靜、效率較高等優(yōu)勢。因此，它更為適合設(shè)計的需求。 傳動功能 在有了動力后當(dāng)然是要把動力傳遞出去，工作機大都要靠原動機共給一定形式的能量才能工作，并且很少把原動機和工作機直接連接起來的。本設(shè)計也同樣如此，主要是因為兩點，一是電動機的轉(zhuǎn)速與設(shè)計所需要的傳送速度不相符合需要進行減速。濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 二 是為了工作安全和維護的方便。本設(shè)計采用了帶傳動和鏈傳動兩種不同類型的傳遞動力的方式。 （ 1） 帶傳動 帶傳動是一種撓性傳動。帶傳動的基本組成零件為帶輪（主動帶輪和從動帶輪）和傳動帶。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動較平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸受振動等特點。并且選擇帶傳動是對排屑裝置的主要原動件的保護。在裝置超負荷工作時帶傳動將會打滑使得電機不會因為超載而損壞。使機裝置具有高的可靠性 ??9 。 （ 2）鏈傳動 鏈傳動是一種撓性傳動，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)的嚙合來傳遞運動和動力。 與摩擦型的帶傳動相比，鏈傳動無彈性打滑和整體打滑現(xiàn)象，因此保持準確的平均傳動比較高；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，鏈傳動的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊；同時，鏈傳動能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作。，傳動效率比 與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造與安裝精度要求較低，成本也低。在遠距離傳動時，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動輕便得多。 鏈傳動的主要缺點是：只能實現(xiàn)平行軸間的同向傳動；運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比；磨損后易發(fā)生跳齒；工作時有噪 聲；不宜用在載荷變化過大、高速和急速反向的傳動中。 鏈傳動主要用在要求工作可靠性高，兩軸距離較遠的，低速重載，工作環(huán)境惡劣的，不宜采用其他傳動方式的場合。 收集功能 在排屑裝置中輸送通道有其寬度，但是這個寬度與實際的需要收集寬度相比一般是要小一些的。一來對于切屑的收集功能就達不到要求了，但是如果把輸送通道的寬度改大的話不僅會大量的浪費材料更會對整臺裝置的傳動的穩(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)計成長方形。 過濾切屑液功能 在切屑的輸送過程中有一個提升的過程，這個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。 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 3 具體機構(gòu)的設(shè)計與計算 電機的選擇 本設(shè)計對電機的要求不是很高，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 型號所使用的電機，電機的的功率要求為 — （ kw） 。根據(jù)功率的基本要求查《簡明機械零件手冊》選擇了 YS 系列三向異步電機。 電機的基本參數(shù)為： 機座 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工作效率較高有效的避免了噪聲過大的問題 ??7 。 帶傳動 帶型的選擇 本設(shè)計選用的是平帶傳動方式，現(xiàn)下應(yīng)用較為廣泛的兩種帶傳動為三角帶與平帶傳動。三角帶具有較高的傳動效率與較高的傳動比，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)計所需要的傳動效率與 精度都不是很高且考慮到使用壽命的問題本設(shè)計最終選用了平帶傳動 帶輪的尺寸計算 （ 1） 小帶輪 （ D1） 尺寸計算 3 11)13501100(1 npD ??