CN116021334B - 一种用于车轴加工机床的自动除屑装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种用于车轴加工机床的自动除屑装置，所述自动除屑装置包括：吸风组件，吸风组件包括收集箱、设置于收集箱的抽吸风机和开设有吸风口的导流罩，以及分别与收集箱和导流罩相连通的吸风软管，导流罩对应设置于切削组件形成的切削位置的下方；电磁吸附组件，电磁吸附组件包括设置于导流罩的压力传感器和靠近吸风口设置的电磁件，在电磁件产生的磁力作用下，导流罩形成有磁性吸附区，且压力传感器与磁性吸附区相对应设置；主控组件，主控组件分别与抽吸风机、压力传感器和电磁件相连接。本申请通过对电磁件开关的间歇式控制来实现对磁性吸附区的金属屑的及时清理。

Description

一种用于车轴加工机床的自动除屑装置

技术领域

本申请涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种用于车轴加工机床的自动除屑装置。

背景技术

目前，在机床对金属类零件加工的过程中往往会产生大量的金属屑，由于产生的金属屑比较锋利，且这些金属屑易散落分布在机床本体的各个地方，严重影响机床的卫生和后续的加工过程。因此，需要对金属屑进行及时清理。

现有技术中，在对机床本体中的金属屑进行清理时，多采用人工清理的方式，例如技术人员可以通过毛刷或铁钩对金属屑进行清理，这种清理方式清理速度慢，且清理时容易划伤手指，对人体产生损伤。

由此可见，现有技术有待于进一步地改进和提高。

发明内容

本申请实施例提供了一种用于车轴加工机床的自动除屑装置，以解决上述技术问题中的至少一个。

本申请实施例提供一种用于车轴加工机床的自动除屑装置，所述车轴加工机床包括：机床本体、分别设置于所述机床本体的切削组件和夹持组件，以及分别与所述切削组件和所述夹持组件相连接的驱动组件，所述夹持组件用于夹持车轴，所述切削组件能够在所述驱动组件驱动作用下沿所述车轴的轴向对其进行切削加工；所述自动除屑装置包括：

吸风组件，所述吸风组件包括收集箱、导流罩和设置于所述收集箱的抽吸风机，以及分别与所述收集箱和所述导流罩相连通的吸风软管，所述导流罩对应设置于所述切削组件形成的切削位置的下方，且所述导流罩包括开设有吸风口的平直部和与所述平直部的两端相连接的弧形引导部，所述弧形引导部朝向所述夹持组件延伸，以使所述导流罩至少部分绕设于所述切削装置的外侧；电磁吸附组件，所述电磁吸附组件包括设置于所述导流罩的压力传感器和靠近所述吸风口设置的电磁件，在所述电磁件产生的磁力作用下，所述平直部形成有磁性吸附区，所述压力传感器与所述磁性吸附区相对应设置，且在所述弧形引导部的引导作用下，所述金属屑能够被引导至所述磁性吸附区；主控组件，所述主控组件分别与所述抽吸风机、所述压力传感器和所述电磁件相连接，并且，借由所述抽吸风机的抽吸作用，所述切削组件切削加工产生的金属屑被汇集于所述磁性吸附区时，所述主控组件响应于所述压力传感器的检测到的压力信号，控制所述电磁件开启或关闭，以使所述金属屑经所述吸风软管间歇进入所述收集箱。

作为本申请的一种优选实施方式，所述夹持组件包括主轴座和设置于所述主轴座的旋转卡盘；所述自动除屑装置还包括设置于所述主轴座侧壁的吹风组件，所述吹风组件产生的气流能够将所述金属屑吹送至所述导流罩，并使其汇集于所述磁性吸附区。

作为本申请的一种优选实施方式，所述吹风组件包括送风机和出风喷嘴，以及分别与所述送风机和所述出风喷嘴相连接的送风管，且所述送风机产生的气流依次经所述送风管和所述出风喷嘴被输送至所述切削位置。

作为本申请的一种优选实施方式，所述自动除屑装置还包括沿所述切削组件的切削方向设置于所述夹持组件下方的导轨，所述导流罩底部设置有滑块，所述滑块与所述导轨相配合，以使所述导流罩能够沿所述切削方向进行移动。

作为本申请的一种优选实施方式，所述导流罩的边缘具有朝向所述夹持组件延伸的弧形引导部，以使所述导流罩至少部分绕设于所述切削位置的外侧，并能够将所述金属屑引导至所述磁性吸附区。

作为本申请的一种优选实施方式，所述吸风口和所述电磁件均为多个，且多个所述电磁件分别围绕所述多个吸风口设置，以使所述导流罩形成有多个磁性吸附区。

作为本申请的一种优选实施方式，所述主控组件被进一步配置为：当所述压力传感器检测到的压力信号大于预设阈值时，所述主控组件控制所述电磁件开启；当所述压力传感器检测到的压力信号不大于所述预设阈值时，所述主控组件控制所述电磁件关闭。

作为本申请的一种优选实施方式，所述收集箱包括用于回收所述金属屑第一收集腔和用于回收切削液的第二收集腔，所述第一收集腔位于所述第二收集腔下方，且所述第一收集腔和所述第二收集腔之间设置有过滤网。

作为本申请的一种优选实施方式，所述吸风组件还包括与分别与所述机床本体和所述第二收集腔相连接的回流管，借由所述回流管，所述切削液能够被重新输送至所述机床本体。

作为本申请的一种优选实施方式，所述收集箱底部设置有导轮。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果为：

本申请实施例提供的一种用于车轴加工机床的自动除屑装置，通过吸风组件、电磁吸附组件和主控组件的设置来实现对于机床加工过程中产生的金属屑的自动清理，大大降低了技术人员的劳动强度，提升了除屑效率。具体地，通过抽吸风机和对应设置于夹持组件下方的导流罩将加工过程中产生的金属屑吸入收集箱中，导流罩的设置能够很大程度上将切削位置产生的金属屑引导至其上开设的吸风口处，从而提升吸风组件对于金属屑的收集效果，避免金属屑肆意散落于机床本体各处，利于机床本体保持良好的卫生情况。并且，导流罩上设置有压力传感器和电磁件，金属屑在抽吸风机产生的吸风气流的影响下向导流罩移动时，电磁件在导流罩上形成的磁性吸附区能够对金属屑产生吸附作用。随着加工过程的进行，磁性吸附区中汇集的金属屑越来越多，对应设置于磁性吸附区的压力传感器检测到的压力信号会随着金属屑的重量变化而变化。此时，若主控组件判定压力信号超过预设阈值，则控制电磁件关闭，以使金属屑间歇进入收集箱中。本申请提供的技术方案，首先通过电磁件的设置进一步提升对于金属屑的收集效果，最大程度上避免加工过程中金属屑飞散在机床本体各处，提升自动除屑装置的清洁效果；其次，当电磁件工作一段时间后，汇集于磁性吸附区的金属屑会越来越多，若不对磁性吸附区汇集的金属屑进行及时清理，很有可能会影响后续的金属屑收集效果和加工过程的进行，因此，本申请通过对电磁件开关的间歇式控制来实现对磁性吸附区的金属屑的及时清理。此外，压力传感器的设置能够对磁性吸附区的压力进行实时监测，进一步提升自动除屑装置的自动化水平。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种用于车轴加工机床的自动除屑装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的又一种用于车轴加工机床的自动除屑装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种夹持组件的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种导流罩的结构示意图。

附图标记说明：

100车轴加工机床、110机床本体、120切削组件、130夹持组件、131主轴座、132旋转卡盘、133尾座；

200自动除屑装置、210吸风组件、211收集箱、212导流罩、213吸风软管、214弧形引导部、215第一收集腔、216第二收集腔、217过滤网、218回流管、219导轮、220电磁吸附组件、221压力传感器、222电磁件、230主控组件、240吹风组件、241送风机、242出风喷嘴、243送风管、250导轨。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1-图4所示，本申请实施例提供一种用于车轴加工机床的自动除屑装置，其中，所述车轴加工机床100包括：机床本体110、分别设置于所述机床本体110的切削组件120和夹持组件130，以及分别与所述切削组件120和所述夹持组件130相连接的驱动组件(图中未示出)，所述夹持组件130用于夹持车轴(图中未示出)，所述切削组件120能够在所述驱动组件驱动作用下沿所述车轴的轴向对其进行切削加工。

所述自动除屑装置200包括：吸风组件210，所述吸风组件210包括收集箱211、设置于所述收集箱211的抽吸风机(图中未示出)和开设有吸风口的导流罩212，以及分别与所述收集箱211和所述导流罩212相连通的吸风软管213，所述导流罩212对应设置于所述切削组件120形成的切削位置的下方；电磁吸附组件220，所述电磁吸附组件220包括设置于所述导流罩212的压力传感器221和靠近所述吸风口设置的电磁件222，在所述电磁件222产生的磁力作用下，所述导流罩212形成有磁性吸附区，且所述压力传感器221与所述磁性吸附区相对应设置；主控组件230，所述主控组件230分别与所述抽吸风机、所述压力传感器221和所述电磁件222相连接，并且，借由所述抽吸风机的抽吸作用，所述切削组件120切削加工产生的金属屑被汇集于所述磁性吸附区时，所述主控组件230响应于所述压力传感器221的检测到的压力信号，控制所述电磁件222开启或关闭，以使所述金属屑经所述吸风软管213间歇进入所述收集箱211。

需要说明的是，本申请中的车轴加工机床可以是车床，也可以是铣床和磨床等，本申请对于车轴加工机床的类型没有限定。可选地，切削组件120可以包括旋转刀架和设置于所述旋转刀架的多种不同类型的刀具，以使技术人员能够根据不同的加工需求对车轴等金属零件进行加工，且旋转刀架可以通过滑轨设置于机床本体110内部，并能够沿滑轨在水平方向和竖直方向进行运动，以使切削组件120能够对车轴的不同位置进行加工。

此外，参照图2和图3所示，夹持组件130可以包括主轴座131和设置于主轴座131的旋转卡盘132，旋转卡盘132与主轴座131中的主轴相连接，以在主轴的驱动下进行旋转运动，从而带动夹持于旋转卡盘132的车轴进行转动。鉴于夹持组件130夹持方式的不同，如单侧夹持和两头夹持，可选地，夹持组件130还可以包括与主轴座131相对应设置的尾座133。在对不同尺寸的车轴进行加工时，技术人员可以根据车轴尺寸的不同选择与其尺寸相对应的夹持方式，例如，对短轴加工时，可以选择单侧夹持的方式，即将短轴的一端固定于夹持组件130；在对长轴加工时，则可以选择两头夹持的方式，即将长轴的两端分别通过旋转卡盘132和尾座133进行固定，本申请对于切削组件120和夹持组件130的具体结构均没有限定。

还需要说明的是，为了提升导流罩212对于金属屑的收集效果，本申请将导流罩212设置于切削组件120形成的切削位置的下方。其中，可以理解的是，切削组件120在对固定于夹持组件130的车轴进行加工时，由于切削方式的不同，切削位置也可以是不同的位置。例如，当切削组件120对车轴的某一位置进行定点加工时，切削组件120中刀具的位置不变，因此切削位置即为刀具与车轴相接触的位置；当切削组件120对车轴的不同位置进行加工时，如沿车轴的轴向进行加工时，切削组件120中刀具也沿车轴的轴向进给，切削位置即同样沿车轴的轴向不断变化。但是，无论切削组件120采用哪种切削方式对车轴进行加工，导流罩212优选地设置于切削位置的下方。具体地，当切削位置不变时，导流罩212的位置不变；当切削位置变化时，导流罩212随着切削位置的移动而移动，关于导流罩212的移动方式可以参见下述内容。

进一步地，导流罩212上开设的吸风口可以是多个，也可以是一个，本申请对于吸风口的数量没有限定。并且，关于吸风口的结构，本申请也没有限定，例如吸风口可以选用圆形风口，也可以选用方形风口或者锥形风口等。

应当理解的是，对于切削位置发生变化的情况而言，因导流罩212需要随切削位置的移动而移动。因此，优选地，可以采用吸风软管213来连通收集箱211和导流罩212。并且，为了避免锋利的金属屑在抽吸过程中对吸风软管213造成损伤，吸风软管213的材质可以选用金属软管或者耐磨橡胶软管等，本申请对于吸风软管213的材质不作限定。

另外，关于电磁件222在磁力作用下于导流罩212上形成的磁性吸附区的范围，可以根据电磁件222产生磁力大小的不同而变化。并且，由于机床加工过程中产生的金属屑形状是不规则的，因此每个金属屑的重量就有可能不同，为了使得磁性吸附区对绝大多数的金属屑进行吸附，可以在通过适当调整电磁件222产生的磁力大小来使其适配不同重量的金属屑。

在一些实施例中，当导流罩212中的吸风口为多个时，相应地，电磁件222也可以设置为多个，且多个所述电磁件222分别围绕所述多个吸风口设置，以使所述导流罩212形成有多个磁性吸附区。

这种方式，一方面通过多个吸风口的设置来增强抽吸风机对金属屑的抽吸能力，另一方面，围绕多个吸风口设置的电磁件222能够在吸风除屑的基础上，使得装置具有的电磁除屑的能力得到进一步地提升，从而最大程度上避免金属屑肆意散落于机床本体110各处，利于机床本体110保持良好的卫生情况。

本申请实施例提供的该种自动除屑装置200，通过吸风组件210、电磁吸附组件220和主控组件230的设置来实现对于机床加工过程中产生的金属屑的自动清理，大大降低了技术人员的劳动强度，提升了除屑效率。具体地，通过抽吸风机和对应设置于夹持组件130下方的导流罩212将加工过程中产生的金属屑吸入收集箱211中，导流罩212的设置能够很大程度上将切削位置产生的金属屑引导至其上开设的吸风口处，从而提升吸风组件210对于金属屑的收集效果，避免金属屑肆意散落于机床本体110各处，利于机床本体110保持良好的卫生情况。并且，导流罩212上设置有压力传感器221和电磁件222，金属屑在抽吸风机产生的吸风气流的影响下向导流罩212移动时，电磁件222在导流罩212上形成的磁性吸附区能够对金属屑产生吸附作用。随着加工过程的进行，磁性吸附区中汇集的金属屑越来越多，对应设置于磁性吸附区的压力传感器221检测到的压力信号会随着金属屑的重量变化而变化。此时，若主控组件230判定压力信号超过预设阈值，则控制电磁件222关闭，以使金属屑间歇进入收集箱211中。本申请提供的技术方案，首先通过电磁件222的设置进一步提升对于金属屑的收集效果，最大程度上避免加工过程中金属屑飞散在机床本体110各处，提升自动除屑装置200的清洁效果；其次，当电磁件222工作一段时间后，汇集于磁性吸附区的金属屑会越来越多，若不对磁性吸附区汇集的金属屑进行及时清理，很有可能会影响后续的金属屑收集效果和加工过程的进行，因此，本申请通过对电磁件222开关的间歇式控制来实现对磁性吸附区的金属屑的及时清理。此外，压力传感器221的设置能够对磁性吸附区的压力进行实时监测，进一步提升自动除屑装置200的自动化水平。

作为本申请的一种优选实施方式，参照图2和图3所示，所述自动除屑装置200还可以包括设置于所述主轴座131侧壁的吹风组件240，所述吹风组件240产生的气流能够将所述金属屑吹送至所述导流罩212，并使其汇集于所述磁性吸附区。

可选地，所述吹风组件240可以包括送风机241和出风喷嘴242，以及分别与所述送风机241和所述出风喷嘴242相连接的送风管243，且所述送风机241产生的气流依次经所述送风管243和所述出风喷嘴242被输送至所述切削位置。

本申请中的吹风组件240能够产生吹风气流，且吹风气流的方向可以被出风喷嘴242的朝向进行限定。通过调整出风喷嘴242的朝向，使得吹风气流能够被输送至切削位置，这种设置方式能够将机床加工过程中产生的金属屑吹送至切削位置下方的导流罩212中，从而使得金属屑被导流罩212上的磁性吸附区吸附，进而进一步提升除屑装置对于金属屑的收集效果。并且，吹风组件240的设置还能够避免金属屑堆积于切削位置处，从而利于车轴精工精度和加工质量的提升。

在一些实施例中，参照图2所示，所述自动除屑装置200还可以包括沿所述切削组件120的切削方向设置于所述夹持组件130下方的导轨250，所述导流罩212底部设置有滑块(图中未示出)，所述滑块与所述导轨250相配合，以使所述导流罩212能够沿所述切削方向进行移动。这种设置方式，能够在切削位置发生变化时，使得导流罩212沿切削方向移动，从而实现导流罩212与切削位置间的同步运动，进而也有利于导流罩212集屑效果的提升。

进一步地，继续参照图4所示，所述导流罩212的边缘具有朝向所述夹持组件130延伸的弧形引导部214，以使所述导流罩212至少部分绕设于所述切削位置的外侧，并能够将所述金属屑引导至所述磁性吸附区。弧形引导部214的设置不仅能够提升导流罩212对于金属屑的收集性能，还能够在一定程度上增加导流罩212对金属屑的承载量。

在一些实施例中，所述主控组件230被进一步配置为：当所述压力传感器221检测到的压力信号大于预设阈值时，所述主控组件230控制所述电磁件222开启；当所述压力传感器221检测到的压力信号不大于所述预设阈值时，所述主控组件230控制所述电磁件222关闭。可选地，主控组件230还可以按照预设时长方式来控制电磁件222的开启或关闭，例如，主控组件230可以以每30S通断一次电磁件222的方式对其开关状态进行控制。

需要注意的是，本申请中对于压力传感器221的类型没有限定，技术人员可以根据生产需要和相关的产品设置要求进行选择。此外，本申请对于压力传感器221的数量也没有限定，例如当磁性吸附区为一个时，压力传感器221可以为一个，也可以为多个，压力传感器221的具体设置数量可以根据磁性吸附区范围的大小进行适当调整；当磁性吸附区为多个时，多个磁性吸附区可以分别对应设置有至少一个压力传感器。

作为本申请的一种优选实施方式，继续参照图2所示，所述收集箱211可以包括用于回收所述金属屑第一收集腔215和用于回收切削液的第二收集腔216，所述第一收集腔215位于所述第二收集腔216下方，且所述第一收集腔215和所述第二收集腔216之间设置有过滤网217。

之所以在收集箱211中开设两个收集腔，是考虑到在机床的加工过程中，往往会同时向切削位置喷射切削液，以降低刀具与车轴等零件的切削温度，保证切削质量。因此，通过吸风组件210对金属屑进行抽吸时，有可能也将切削液一并吸入收集箱211中。此时，为了能够对混合有切削液和金属屑的杂质进行分离，通过过滤网217的设置对该混合杂质进行分离，且被分别存储与第一收集腔215和第二收集腔216中。

可选地，所述吸风组件210还包括与分别与所述机床本体110和所述第二收集腔216相连接的回流管218，借由所述回流管218，所述切削液能够被重新输送至所述机床本体110。回流管218的设置能够将第二收集腔216中的切削液回流至机床本体110，从而便于切削液的重复利用，利于生产成本的降低。

进一步地，所述收集箱211底部可以设置有导轮219，通过导轮219的设置使得收集箱211便于移动，提升自动除屑装置200的使用便利性。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于车轴加工机床的自动除屑装置，其特征在于，所述车轴加工机床包括：机床本体、分别设置于所述机床本体的切削组件和夹持组件，以及分别与所述切削组件和所述夹持组件相连接的驱动组件，所述夹持组件下方设置有沿所述切削组件的切削方向延伸的导轨，所述夹持组件用于夹持车轴，且所述夹持组件包括主轴座和设置于所述主轴座的旋转卡盘，所述切削组件能够在所述驱动组件驱动作用下沿所述车轴的轴向对其进行切削加工；

所述自动除屑装置包括：

吸风组件，所述吸风组件包括底部设置有导轮的收集箱、导流罩和设置于所述收集箱的抽吸风机，以及分别与所述收集箱和所述导流罩相连通的吸风软管，所述导流罩对应设置于所述切削组件形成的切削位置的下方，所述导流罩底部设置有滑块，所述滑块与所述导轨相配合，以使所述导流罩能够沿所述切削方向进行移动，且所述导流罩包括开设有吸风口的平直部和与所述平直部的两端相连接的弧形引导部，所述弧形引导部朝向所述夹持组件延伸，以使所述导流罩至少部分绕设于切削装置的外侧，所述收集箱包括用于回收金属屑的第一收集腔和用于回收切削液的第二收集腔，所述第一收集腔位于所述第二收集腔下方，且所述第一收集腔和所述第二收集腔之间设置有过滤网，所述吸风组件还包括分别与所述机床本体和所述第二收集腔相连接的回流管，借由所述回流管，所述切削液能够被重新输送至所述机床本体；

电磁吸附组件，所述电磁吸附组件包括设置于所述导流罩的压力传感器和靠近所述吸风口设置的电磁件，在所述电磁件产生的磁力作用下，所述平直部形成有磁性吸附区，所述压力传感器与所述磁性吸附区相对应设置，且在所述弧形引导部的引导作用下，所述金属屑能够被引导至所述磁性吸附区，所述吸风口和所述电磁件均为多个，且多个所述电磁件分别围绕所述多个吸风口设置，以使所述导流罩形成有多个磁性吸附区；

主控组件，所述主控组件分别与所述抽吸风机、所述压力传感器和所述电磁件相连接，并且，借由所述抽吸风机的抽吸作用，所述切削组件切削加工产生的金属屑被汇集于所述磁性吸附区时，所述主控组件响应于所述压力传感器的检测到的压力信号，且当所述压力传感器检测到的压力信号大于预设阈值时，所述主控组件控制所述电磁件关闭，当所述压力传感器检测到的压力信号不大于所述预设阈值时，所述主控组件控制所述电磁件开启，以使所述金属屑经所述吸风软管间歇进入所述收集箱；

设置于所述主轴座侧壁的吹风组件，所述吹风组件包括送风机和出风喷嘴，以及分别与所述送风机和所述出风喷嘴相连接的送风管，且所述送风机产生的气流依次经所述送风管和所述出风喷嘴被输送至所述切削位置，所述吹风组件产生的气流能够将所述金属屑吹送至所述导流罩，并使其汇集于所述磁性吸附区。