CN110039370A - 用于低频振动钻削加工切屑实时收集的风冷设备 - Google Patents

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陈明
李超
徐锦泱
安庆龙
明伟伟
马海善
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CHANGZHOU HAILI TOOL Co Ltd
Shanghai Jiaotong University
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CHANGZHOU HAILI TOOL Co Ltd
Shanghai Jiaotong University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042—Devices for removing chips
    • B23Q11/0067—Devices for removing chips chip containers located under a machine or under a chip conveyor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work

Abstract

一种用于低频振动钻削加工切屑实时收集的风冷设备，包括：切屑收集盒、负压吸气管、用于调节开口大小的盖板和驱动装置，其中：盖板和负压吸气管分别设置于切屑收集盒的前后侧面，驱动装置设置于切屑收集盒左右侧面并控制切屑收集盒运动。切屑收集盒与盖板相连一侧设有收集口。负压吸气管上设有用于防止污染的滤网。驱动装置包括：固定支架、直线电机、导轨和摩擦轮。本发明通过电机控制切屑收集盒在导轨上移动，盖板调整收集口开口大小，滤网防止切屑污染吸气机，从而解决了由于切屑堵塞而导致的刀具过快磨损、孔壁刮擦、复合材料粉尘污染等问题。

Description

用于低频振动钻削加工切屑实时收集的风冷设备
技术领域
本发明涉及的是一种低频振动钻削加工领域的技术，具体是一种用于低频振动钻削加工切屑实时收集的风冷设备。
背景技术
低频振动钻削技术可以将切削过程中的连续切屑周期性切断，形成碎片状的切屑，从而有利于减少切屑缠绕，降低切削温度、提高表面加工质量。因此，低频振动钻削技术在诸如钛合金等难加工材料的加工中应用越来越广泛。但是由低频振动钻削产生的碎片状切屑不易从已加工孔中有效排出，使得其降低切削温度的效果下降。另外，诸如CFRP等复合材料钻削加工中的粉末状切屑，容易聚积在前刀面，增大刀屑接触面积，使得切屑温度升高，引发复合材料的热损伤。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于低频振动钻削加工切屑实时收集的风冷设备，通过电机控制切屑收集盒在导轨上移动，盖板调整收集口开口大小，滤网防止切屑污染吸气机，从而解决了由于切屑堵塞而导致的刀具过快磨损、孔壁刮擦、复合材料粉尘污染等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：切屑收集盒、负压吸气管、用于调节开口大小的盖板和驱动装置，其中：盖板和负压吸气管分别设置于切屑收集盒的前后侧面，驱动装置设置于切屑收集盒左右侧面并控制切屑收集盒运动。
所述的切屑收集盒与盖板相连一侧设有收集口。
所述的负压吸气管上设有用于防止污染的滤网，其中：滤网设置于负压吸气管与切屑收集盒相连处。
所述的驱动装置包括：固定支架、直线电机、导轨和摩擦轮，其中：固定支架设置于切屑收集盒两侧支架下，导轨设置于固定支架内，摩擦轮与导轨滑动连接，直线电机设置于切屑收集盒左右两侧上并与摩擦轮相连。
技术效果
目前生产中采用的钻削冷却方法为切削液冲洗冷却，切屑收集方式为过滤切削液收集，与之相比，本发明减少了加工过程中切削液对于复合材料的腐蚀作用，提高了加工质量；切屑收集不需要经过过滤操作，因此降低了收集成本。
本发明能够实时吸收低频振动钻削过程中产生的碎片状、粉末状切屑，减少切削加工区的温度，解决现有的低频振动钻孔作业中由于切屑堵塞而导致的刀具过快磨损、孔壁刮擦损伤等问题。相较于传统低频振动钻削，切削温度降低10％以上，加工孔壁缺陷明显减少。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明负压吸气管与滤网结构示意图；
图3为本发明导轨与直线电机结构示意图；
图4为本发明工作示意图；
图中：切屑收集盒1、负压吸气管2、直线电机3、导轨4、固定支架5、滤网6、摩擦轮7、盖板8、驱动装置9、收集口10。
具体实施方式
如图1所示，为本实施例涉及的一种用于低频振动钻削加工切屑实时收集的风冷设备，其中包含：切屑收集盒1、负压吸气管2、用于调节开口大小的盖板8和驱动装置9，其中：盖板8和负压吸气管2分别设置于切屑收集盒1的前后侧面，驱动装置9设置于切屑收集盒1左右侧面并控制切屑收集盒1运动。
所述的切屑收集盒1与盖板8相连一侧设有收集口10。
所述的负压吸气管2上设有用于防止污染的滤网6，其中：滤网6设置于负压吸气管2与切屑收集盒1相连处。
所述的驱动装置9包括：固定支架5、直线电机3、导轨4和摩擦轮7，其中：固定支架5设置于切屑收集盒1两侧支架下，导轨4设置于固定支架5内，摩擦轮8与导轨4滑动连接，直线电机3设置于切屑收集盒1左右两侧上并与摩擦轮7相连。
所述的切屑收集盒1随着固定支架5一起固定于待加工工件上；固定支架5保持不动，切屑收集盒1随着摩擦轮7沿着导轨4运动；摩擦轮7与直线电机3相连，受程序控制沿导轨4运动。
经过实际试验验证，在低频振动钻削钛合金/复合材料叠层结构材料时，利用本装置，钻削过程中的粉末状、碎片状的切屑均被能被有效收集与切屑收集盒内。在这个过程中，随动式的负压吸气管及其相连的切屑收集盒起到了关键作用。与现有技术相比，本装置通过对钻削过程中的切削温度的近红外测量结果分析，可以有效减少切削温度10％以上，提高了刀具有效钻孔数平均8个/支，所加工的孔壁缺陷在显微镜下明显减少。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (3)

1.一种用于低频振动钻削加工切屑实时收集的风冷设备，其特征在于，包括：切屑收集盒、负压吸气管、用于调节开口大小的盖板和驱动装置，其中：盖板和负压吸气管分别设置于切屑收集盒的前后侧面，驱动装置设置于切屑收集盒左右侧面并控制切屑收集盒运动；
所述的驱动装置包括：固定支架、直线电机、导轨和摩擦轮，其中：固定支架设置于切屑收集盒两侧支架下，导轨设置于固定支架内，摩擦轮与导轨滑动连接，直线电机设置于切屑收集盒左右两侧上并与摩擦轮相连，切屑收集盒随着固定支架固定于待加工工件上且切屑收集盒随着摩擦轮沿着导轨运动。
2.根据权利要求1所述的风冷设备，其特征是，所述的切屑收集盒与盖板相连一侧设有收集口。
3.根据权利要求1所述的风冷设备，其特征是，所述的负压吸气管上设有用于防止污染的滤网，其中：滤网设置于负压吸气管与切屑收集盒相连处。
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