CN114406786B - 金属切削加工吹气除屑方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供金属切削加工吹气除屑方法，在一个箱体内部固定连接有一个工作台，在这个工作台上安装好待加工的工件，工作台顶部的环形导轨两侧均固定连接有移动臂，在固定板上安装好吹气头，确保固定板可以顺着环形导轨的圆周面做圆周运动来调节安装方向，限位杆一端伸入至环形导轨内部且该端固定连接有第二支撑杆，在固定板底端铰接有能上下摆动的铰接块，吹气头固定连接于安装架内部，安装架一端固定连接有连接管；人工移动固定板，使得固定板上的吹气头的吹气口朝切削位置一侧设置，继续转动固定板以及铰接块，使得吹气头吹出的气流可以充分地覆盖在切削位置处。本发明提供的方法可以高效地除屑并保持较好的冷却性，简单高效。

Description

金属切削加工吹气除屑方法

技术领域

本发明涉及一种机械加工除屑冷却的辅助方法，具体为金属切削加工吹气除屑方法。

背景技术

金属切削是金属成形工艺中的材料去除加成形方法，在当今的机械制造中仍占有很大的比例。金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。刀具从待加工工件上切除多余的金属，并在控制生产率和成本的前提下，使工件得到符合设计和工艺要求的几何精度、尺寸精度和表面质量。为实现这一一过程，工件与刀具之间要有相对运动，即切削运动，它由金属切削机床提供。机床、夹具、刀具和工件构成一个机械加工工艺系统。

在金属切削时会产生大量的废屑，在加工时废屑堆积会影响后续加工状态，影响产品质量，并且废屑飞溅会对操作人员操作影响，不利于进行使用，同时大量废屑在收集清理时十分不便，需要耗费大量时间和精力，为了清除碎屑以及实现加工时的冷却，通常都是采用切削液以便冷却一般清洗，其虽然冷却效率高，但是清洗效果较差，或者需要大量冷却液循环流动，成本较高，而液体冷却液只能做到范围很小的局部冷却，因为冷却液射出的水柱大小极其有限。而现有技术中，有使用气体吹扫冷却清洁的，但是在吹气清屑设备对废屑进行清理时，通常是需要手拿吹头对废屑进行清理，这种操作方式在车间极为常见，不方便进行操作，并且在后侧的废屑因为角度问题清理效果较差，不便于进行调节，因此，针对现有的切削加工而言，需要一种更加高效的且能兼顾清洁性和冷却能力的方法。

发明内容

（一）本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供金属切削加工吹气除屑方法，以解决现有技术中对于机械加工效率、清洁性和冷却性难以兼得的问题。

（一）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：金属切削加工吹气除屑方法，在一个箱体内部固定连接有一个工作台，在这个工作台上安装好待加工的工件，所述工作台顶部两侧均固定连接有限位轨，所述箱体内部设置有位于工作台上方的环形导轨，所述环形导轨两侧均固定连接有移动臂，两个所述移动臂分别与两个限位轨滑动连接，以实现环形导轨竖直上下滑动来调节高度的功能；

在前述的这个环形导轨内部一侧连接设置有用于安装吹气头的固定板，在固定板上安装好吹气头，所述固定板通过一个限位杆与环形导轨实现滑动连接，从而确保固定板可以顺着环形导轨的圆周面做圆周运动来调节安装方向，所述限位杆一端伸入至环形导轨内部且该端固定连接有第二支撑杆，第二支撑杆能顺着环形导轨内部开设的环形的滑动沟槽移动，在第二支撑杆两端各自均转动连接有一个第二支撑轮，两个所述第二支撑轮均与环形导轨的所述滑动沟槽内壁相接触，每个第二支撑轮和第二支撑杆的内部均嵌入安装有第一电磁铁，而环形导轨采用粘磁材料制作而成；

安装吹气头时，在所述固定板底端铰接有能上下摆动的铰接块，所述铰接块底部固定连接有安装架，所述吹气头固定连接于安装架内部，所述安装架一端固定连接有连接管；

针对已经安装好的待加工工件的切削位置，人工移动所述固定板，使得固定板上的吹气头的吹气口朝切削位置一侧设置，打开与吹气头相连的压缩气源，对工件进行试吹，用手放置于工件切削部分附近检测风向是否正确，若不正确，继续转动固定板以及铰接块，使得吹气头吹出的气流可以充分地覆盖在切削位置处；

调试方向满足要求后，接通第一电磁铁的电源，使得此时的第二支撑杆、第二支撑轮和环形导轨因为磁性作用吸引固定成一个整体，从而固定住限位杆和固定板。

环形导轨采用非粘磁材料制作而成，并且，所述限位杆位于环形导轨外侧的一端固定连接有与第二支撑杆平行的第一支撑杆，两个所述第一支撑杆两端均转动连接有第一支撑轮，两个所述第一支撑轮均与环形导轨的最内侧侧壁相接触，每个第一支撑轮内也嵌入安装有第二电磁铁，若需要固定所述固定板，则同时接通第一电磁铁和第二电磁铁的电源，且两个电源同时接通时，使得第二支撑杆和第二支撑轮均与第一支撑轮产生相互靠拢的趋势，从而令限位杆牢牢地固定在环形导轨上。

在所述移动臂内部转动连接有转轴，转轴上安装有导向齿轮，这个导向齿轮与竖直设置的齿板啮合传动以实现竖直高度的调节，并且还在转轴延伸至移动臂内部一端固定连接有限位齿轮，所述移动臂顶部滑动连接设置有插杆，所述插杆贯穿移动臂并与移动臂滑动连接，插杆连接有与限位齿轮卡接配合的限位板，限位板与始终处于压缩状态的弹簧连接，在使得限位板与限位齿轮分离时限位齿轮可以自由转动，而在非人工干预的状态下，限位板在弹簧作用下牢牢地卡入到限位齿轮的两个轮齿之间，使得限位齿轮不能转动。

本发明提供了金属切削加工吹气除屑方法，其具备的有益效果如下：本发明提供的方法，利用环形导轨以及电磁铁，可以灵活便捷地对吹气头进行快速固定，有利于使吹气头进行圆周运动，可以在不同角度对废屑进行吹动清理，清理效果好，同理其高速的气流有的放矢地吹扫也兼顾了冷却性能，工作效率极高，适应性强，便于操作。且还有利于对吹气头的高度进行快速调节，从而可以方便吹气头进行合适高度下的多角度调节，提高清理效果，便于使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正视剖视图；

图3为图2的A部结构放大图；

图4为本发明环形导轨的结构示意图；

图5为图3中限位齿轮的限位结构图。

图中：1、箱体；2、工作台；3、限位轨；4、环形导轨；5、移动臂；6、固定板；7、限位杆；8、第一支撑杆；9、第一支撑轮；10、第二支撑杆；11、第二支撑轮；12、安装架；13、吹气头；14、连接管；15、齿板；16、转轴；17、导向齿轮；18、限位齿轮；19、插杆；20、限位板；21、弹簧；22、拉环；23、导料管；24、接料箱；25、防护门；26、铰接块。

实施方式

本发明实施例提供金属切削加工吹气除屑方法，参阅图1-4，采用以下步骤进行，首先，在一个箱体1内部固定连接有一个工作台2，在这个工作台2上安装好待加工的工件，所述工作台2顶部两侧均固定连接有限位轨3，所述箱体1内部设置有位于工作台2上方的环形导轨4，所述环形导轨4两侧均固定连接有移动臂5，两个所述移动臂5分别与两个限位轨3滑动连接，以实现环形导轨4竖直上下滑动来调节高度的功能。其次，在前述的这个环形导轨4内部一侧连接设置有用于安装吹气头13的固定板6，在固定板6上安装好吹气头13，所述固定板6通过一个限位杆7与环形导轨4实现滑动连接，从而确保固定板6可以顺着环形导轨4的圆周面做圆周运动来调节安装方向，所述限位杆7一端伸入至环形导轨4内部且该端固定连接有第二支撑杆10，第二支撑杆10能顺着环形导轨4内部开设的环形的滑动沟槽移动，在第二支撑杆10两端各自均转动连接有一个第二支撑轮11，两个所述第二支撑轮11均与环形导轨4的所述滑动沟槽内壁相接触，每个第二支撑轮11和第二支撑杆10的内部均嵌入安装有第一电磁铁，而环形导轨4采用粘磁材料制作而成。然后在安装吹气头13时，在所述固定板6底端铰接有能上下摆动的铰接块26，所述铰接块26底部固定连接有安装架12，所述吹气头13固定连接于安装架12内部，所述安装架12一端固定连接有连接管14。并且，针对已经安装好的待加工工件的切削位置，人工移动所述固定板6，使得固定板6上的吹气头13的吹气口朝切削位置一侧设置，打开与吹气头13相连的压缩气源，对工件进行试吹，用手放置于工件切削部分附近检测风向是否正确，若不正确，继续转动固定板6以及铰接块26，使得吹气头13吹出的气流可以充分地覆盖在切削位置处。最后，在进行调试方向，满足要求后，接通第一电磁铁的电源，使得此时的第二支撑杆10、第二支撑轮11和环形导轨4因为磁性作用吸引固定成一个整体，从而固定住限位杆7和固定板6。

实践中，在环形导轨4采用非粘磁材料制作而成，并且，所述限位杆7位于环形导轨4外侧的一端固定连接有与第二支撑杆10平行的第一支撑杆8，两个所述第一支撑杆8两端均转动连接有第一支撑轮9，两个所述第一支撑轮9均与环形导轨4的最内侧侧壁相接触，每个第一支撑轮9内也嵌入安装有第二电磁铁，若需要固定所述固定板6，则同时接通第一电磁铁和第二电磁铁的电源，且两个电源同时接通时，使得第二支撑杆10和第二支撑轮11均与第一支撑轮9产生相互靠拢的趋势，从而令限位杆7牢牢地固定在环形导轨4上。

为了更好地实现位置固定，如图5，在所述移动臂5内部转动连接有转轴16，转轴16上安装有导向齿轮17，这个导向齿轮17与竖直设置的齿板15啮合传动以实现竖直高度的调节，并且还在转轴16延伸至移动臂5内部一端固定连接有限位齿轮18，所述移动臂5顶部滑动连接设置有插杆19，所述插杆19贯穿移动臂5并与移动臂5滑动连接，插杆19连接有与限位齿轮18卡接配合的限位板20，限位板20与始终处于压缩状态的弹簧21连接，在使得限位板20与限位齿轮18分离时限位齿轮18可以自由转动，而在非人工干预的状态下，限位板20在弹簧21作用下牢牢地卡入到限位齿轮18的两个轮齿之间，使得限位齿轮18不能转动。

作为本实施例一种更为详尽的补充结构说明，以上方法所涉及到的一些具体结构细节，请继续参阅图1-5，主要包括箱体1和吹气头13，箱体1内部固定连接有工作台2，工作台2用于装夹待加工的工件，以便工件进行切削加工，在工作台2顶部两侧均固定连接有限位轨3，限位轨3左右两侧各竖直地设置一根，具体可以是矩管状或者条形状结构，箱体1内部设置有位于工作台2上方的环形导轨4，环形导轨4两侧均固定连接有移动臂5，两个移动臂5分别与两个限位轨3滑动连接，环形导轨4内部一侧连接设置有用于安装吹气头13的固定板6，固定板6一侧固定连接有限位杆7，限位杆7一端伸入环形导轨4并与环形导轨4滑动连接，限位杆7延伸至环形导轨4内部一端固定连接有第二支撑杆10，限位杆7位于环形导轨4外侧一端固定连接有第一支撑杆8。更具体而言，在第二支撑杆10两端均转动连接有第二支撑轮11，以形成哑铃状结构，而两个第二支撑轮11则均与环形导轨4内壁相贴合，关于此处的环形导轨4内壁，可以是环形导轨4沿着其圆周方向开设的一个T型的滑槽结构的内侧壁，上述的限位杆7穿过这个滑槽结构的开口处后伸入滑槽内，而第二支撑轮11则与滑槽的内槽壁接触配合。与此同时，两个第一支撑杆8两端均转动连接有第一支撑轮9，两个第一支撑轮9均与环形导轨4的最内侧侧壁相滚动接触，从而可以对固定板6进行支撑，通过第二支撑轮11对环形导轨4内壁支撑，和第一支撑轮9对环形导轨4内圈支撑，来共同提高限位杆7圆周运行时的稳定性。

本实施例的吹气头13具体安装结构可以如下设置：在固定板6底端铰接有能上下摆动的铰接块26，优选阻尼铰接，以使得吹气头13可以上下摆动至合适位置时可以保持相对稳定，在铰接块26底部固定连接有安装架12，吹气头13固定连接于安装架12内部，安装架12一端固定连接有连接管14，连接管14可以与气泵输出端连接，便于高压气流进入连接管14后利用连接管14的出气端进行吹气，从而对工作台2上所需要清理的区域内的废屑进行吹扫、清理。

另外，本移动臂5内部转动连接有转轴16，转轴16贯穿限位轨3并与限位轨3滑动连接，转轴16外表面固定连接有导向齿轮17，并且，在限位轨3内部固定连接有齿板15，齿板15与转轴16垂直设置，导向齿轮17与齿板15啮合连接，齿板15对导向齿轮17进行导向，使导向齿轮17进行稳定的转动。转轴16延伸至移动臂5内部一端固定连接有限位齿轮18，移动臂5顶部滑动连接设置有插杆19，插杆19贯穿移动臂5，并与移动臂5滑动连接。

一并参阅图5，插杆19延伸至移动臂5内部一端固定连接有限位板20，限位板20可以制作为楔形状结构，限位板20与限位齿轮18卡接，插杆19顶端固定连接有拉环22，插杆19伸入移动臂5内的一段的外侧套设有弹簧21，弹簧21与限位板20相挤压接触，以使得在安装状态下，基于弹簧21的弹性作用，限位板20较稳固地插入限位齿轮18的其中一对相邻轮齿之间的间隙中，以阻止限位齿轮18转动，从而对限位齿轮18进行限位；而限位板20与限位齿轮18分离时，弹簧21被进一步压缩，对限位齿轮18解除限位，限位齿轮18恢复到可转动状态。工作台2底部固定连接有导料管23，导料管23底部固定连接有接料箱24，有利于使废屑从导料管23落进接料箱24内部，便于进行清理，箱体1前侧设置有两个防护门25。

本实施例提供的金属切削加工吹气除屑方法，在用气流吹扫切屑时，同时也对工件进行了更大范围的冷却，操作便利，工作效率也较高。具体地，通过推动固定板6可以使固定板6带动限位杆7在环形导轨4内部滑动，限位杆7带动第二支撑轮11和第一支撑杆8进行移动，第二支撑杆10两端均转动连接有第二支撑轮11，有利于使第二支撑轮11对限位杆7进行配合支撑，并且可以减小限位杆7与环形导轨4相对运动时的摩擦力，便于使固定板6带动吹气头13进行移动。同时，第一支撑杆8两端均转动连接有第一支撑轮9，提高限位杆7转动时的稳定性，防止限位杆7在移动时阻滞，而安装架12可以对吹气头13进行快速固定，有利于使吹气头13进行圆周运动，从而可以在不同角度对废屑进行吹动清理，工作机动灵活，清洁区域便于快速调整，清理效果好，适应性强，便于操作。

本发明所提供的方法中，通过限位板20对限位齿轮18进行弹性卡接，使限位齿轮18与限位板20保持衔接状态，即转轴16保持固定，从而对导向齿轮17进行固定限位，使导向齿轮17保持不动，导向齿轮17与齿板15之间相对固定，从而对移动臂5进行定位，实现对环形导轨4进行位置固定。当拉动拉环22来带动插杆19进行上移时，插杆19带动限位板20上移，并且对弹簧21进一步进行压缩，使限位板20与限位齿轮18脱离，从而对限位齿轮18解除限位，将移动臂5上抬或者是下拉可以对移动臂5的高度进行调节，使齿板15对导向齿轮17进行限位，导向齿轮17转动带动转轴16转动，转轴16带动限位齿轮18转动，松开拉环22使弹簧21带动限位板20复位，从而对限位齿轮18再次进行卡接，便于进行定位，有利于对环形导轨4的高度进行快速调节，从而可以方便吹气头13进行多角度调节，提高清理效果，便于使用，尤其是在朝上提拉拉环22时，令限位齿轮18恢复可自由转动状态的同时，又在齿板15和导向齿轮17的配合下可以上下移动，恰好是朝上移动环形导轨4的同时环形导轨4的固定状态被解除，而松开拉环22时，即环形导轨4上移到合适高度位置位时，环形导轨4的固定锁紧状态被恢复，设计非常巧妙而简洁。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.金属切削加工吹气除屑方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1、在一个箱体（1）内部固定连接有一个工作台（2），在这个工作台（2）上安装好待加工的工件，所述工作台（2）顶部两侧均固定连接有限位轨（3），所述箱体（1）内部设置有位于工作台（2）上方的环形导轨（4），所述环形导轨（4）两侧均固定连接有移动臂（5），两个所述移动臂（5）分别与两个限位轨（3）滑动连接，以实现环形导轨（4）竖直上下滑动来调节高度的功能；

S2、在前述的这个环形导轨（4）内部一侧连接设置有用于安装吹气头（13）的固定板（6），在固定板（6）上安装好吹气头（13），所述固定板（6）通过一个限位杆（7）与环形导轨（4）实现滑动连接，从而确保固定板（6）可以顺着环形导轨（4）的圆周面做圆周运动来调节安装方向，所述限位杆（7）一端伸入至环形导轨（4）内部且该端固定连接有第二支撑杆（10），第二支撑杆（10）能顺着环形导轨（4）内部开设的环形的滑动沟槽移动，在第二支撑杆（10）两端各自均转动连接有一个第二支撑轮（11），两个所述第二支撑轮（11）均与环形导轨（4）的所述滑动沟槽内壁相接触，每个第二支撑轮（11）和第二支撑杆（10）的内部均嵌入安装有第一电磁铁；

S3、安装吹气头（13）时，在固定板（6）底端铰接有能上下摆动的铰接块（26），所述铰接块（26）底部固定连接有安装架（12），吹气头（13）固定连接于安装架（12）内部，所述安装架（12）一端固定连接有连接管（14）；

S4、针对已经安装好的待加工工件的切削位置，人工移动所述固定板（6），使得固定板（6）上的吹气头（13）的吹气口朝切削位置一侧设置，打开与吹气头（13）相连的压缩气源，对工件进行试吹，用手放置于工件切削部分附近检测风向是否正确，若不正确，继续转动固定板（6）以及铰接块（26），使得吹气头（13）吹出的气流可以充分地覆盖在切削位置处；

S5、调试方向满足要求后，所述环形导轨（4）采用非粘磁材料制作而成，并且，所述限位杆（7）位于环形导轨（4）外侧的一端固定连接有与第二支撑杆（10）平行的第一支撑杆（8），两个所述第一支撑杆（8）两端均转动连接有第一支撑轮（9），两个所述第一支撑轮（9）均与环形导轨（4）的最内侧侧壁相接触，每个第一支撑轮（9）内也嵌入安装有第二电磁铁，若需要固定所述固定板（6），则同时接通第一电磁铁和第二电磁铁的电源，且两个电源同时接通时，使得第二支撑杆（10）和第二支撑轮（11）均与第一支撑轮（9）产生相互靠拢的趋势，从而令限位杆（7）牢牢地固定在环形导轨（4）上，从而固定住限位杆（7）和固定板（6）。

2.根据权利要求1所述的金属切削加工吹气除屑方法，其特征在于：在所述移动臂（5）内部转动连接有转轴（16），转轴（16）上安装有导向齿轮（17），这个导向齿轮（17）与竖直设置的齿板（15）啮合传动以实现竖直高度的调节，并且还在转轴（16）延伸至移动臂（5）内部一端固定连接有限位齿轮（18），所述移动臂（5）顶部滑动连接设置有插杆（19），所述插杆（19）贯穿移动臂（5）并与移动臂（5）滑动连接，插杆（19）连接有与限位齿轮（18）卡接配合的限位板（20），限位板（20）与始终处于压缩状态的弹簧（21）连接，在使得限位板（20）与限位齿轮（18）分离时限位齿轮（18）可以自由转动，而在非人工干预的状态下，限位板（20）在弹簧（21）作用下牢牢地卡入到限位齿轮（18）的两个轮齿之间，使得限位齿轮（18）不能转动。

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