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加工中心复合排屑器结构设计要点分析.doc 42页
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苏州科技学院毕业设计（论文）论文题目
加工中心复合排屑器结构设计
机械工程学院
机械设计制造及其自动化
2015年6 月8日加工中心复合排屑器结构设计摘
要 此次毕业设计题目是加工中心复合排屑器结构设计。目前，加工中心最广泛实用的自动排屑装置是刮板排屑器，这种排屑器排屑效率较高，排屑能力较强，且整体区域没有积屑死区，因而适应能力较强。但它排屑精度不高，较小的颗粒状切屑容易经刮板上的孔进入切削液的循环系统，从而影响加工。对于微小颗粒切屑的排屑方案，目前主要有纸带过滤与磁性分离两种。本课题目的是通过对几种排屑方式结构上的分析，比较其各自优缺点，并对其组合、改进使其能够实现应用在加工中心上的较为彻底的切屑过滤。在此过程中熟悉掌握一般机械结构的结构设计过程，并通过三维及二维图的形式呈现出来。
本人主要进行整个机械系统的结构设计、传动设计，具体内容包括减速机的选型、V带传功设计、链条刮板结构设计、磁性排屑结构设计、滤纸排屑结构设计及排屑器外观、水箱结构设计。设计思路是从排屑机的性能和动作要求出发，并以国内的质量和技术性能接近设计要求的排屑机为基础，希望设计出市场需求的适用于加工中心的复合排屑装置。关键词
加工中心；排屑装置机械系统Key word：Machining center，Chip device，Mechanical system第一章
绪论 11.1 研究目的与意义 11.2 排屑器发展 11.3 排屑装置的发展趋势 3 42.1 总体方案的确定 42.2 电动机、减速机的选择： 52.3
V带的设计计算 62.4
带传动方案的确定 6带传动设计计算 6 带轮的结构设计 8 102.8 链轮结构设计 122.8.1主动链轮结构设计 122.9刮板链设计 152.10链轮轴的设计 17.1 各轴运动与动力参数 172.10.2 轴4结构设计计算 182.10.3 轴5的设计计算 192.10.4 轴6的设计计算 202.10.5 轴6的校核 222.11 轴承的校核 23轴4上轴承的校核 24 键的选择和校核 24 242.13排屑装置钣金结构设计 25第三章 铁磁性屑排屑设计 263.1磁性分离器简介 263.2磁性分离器结构设计 263.2.1总体方案设计 263.2.2工作原理 273.2.3电动机、减速机的选择 273.3传动结构设计 29第四章 微小切屑排屑设计 304.1纸带过滤机介绍 304.2方案设计 30第五章 复合排屑结构设计 32水箱结构设计 32结
谢 35参考文献 36第一章
绪论1.1 研究目的与意义在进行加工的过程中，加工中心会产生大量切屑。精密加工时，切削液中若是含有未过滤干净的切屑，可能会破坏已加工表面，影响加工精度。若切屑卡在刀具上，阻碍刀具运动，甚至有可能会使刀具折断。所以，加工中心的排屑系统对其加工精度、加工安全、机床寿命都有一定影响。这使得加工中心的排屑设计显得尤为重要。排屑装置的主要作用是将加工过程中产生的切屑收集起来，并送至外部区域。所以，排屑装置要用于数控机床、加工中心等高效率的机械。1.2 排屑器发展加工中心排屑器，是随着加工中心的发展而日益发展的，但长期以来，由于加工中心重主机、轻配套的况使得自动排屑处理技术及其设备发展。80年代，机床工具行业重主机轻配套的况起了，常见的排屑装置以下几种：螺旋式排屑装置螺旋式排屑装置电机经减速装置沟槽中的螺旋杆这种装置，适安装在立柱间狭小的位置上。螺旋性能好，，2、链板式排屑器链板式排屑器是用链条带动平板在排屑机中运动，将加工中产生的切屑用平板带出，送至切屑收集装置中。车削类机床使用该种排屑器时，往往将其与机床本身的切削液循环系统做成一体，以节省空间，使机床结构紧凑。链板式排屑器对于切屑的材料种类并没有特殊要求，但一般用于带状及团状切屑，对颗粒状切屑排屑能力较低。链板分为不锈钢及冷轧板两种，排屑效率取决于链条节距，链条节距越大，排屑效率也就越高。3、刮板式排屑装置磁性分离器磁性分离器用于磨床。。纸
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盘点立式加工中心加工精度超差原因及应对方法
立式最大的加工属性是批量工件尺寸的一致性要很高，我们知道，原来工件的传统加工从一道工序结转到另一道工序，都要经历一遍装夹过程，这一过程靠人为操作很难达到每一个部件的加工尺寸完全一致，当然这也不意味着工件超差，只要在工件的允差带以内都是合格件，这就出现了有的工件尺寸可能在大差上，有的工件在中差上，而有的工件可能在小差上，保持工件的尺寸一致性很难得到保证。
所以现阶段使用率在中小加工企业是最高的，当然立式加工中心也是数控中性价比最高的机床，他加工效率高，加工精度高，从这两方面也就解决了保持工件的尺寸一致性的问题。当然如果数控参数设置不当或者操作不当，立式加工中心在实际加工中也会出现时不时的出现加工超差的现象。本文就简单介绍一下立式加工中心常见的加工超差原因及解决方法：
立式加工中心加工精度超差主要表现为：内孔加工表面粗糙度值高、铰出的内孔不圆、铰出的孔位置精度超差、孔的内表面有明显的棱面、铰孔后孔的中心线不直、孔径增大、孔径缩小等。
一、铰出的孔位置精度超差
产生原因：可能是由于立式加工中心的导向套磨损、导向套底端距工件太远、导向套长度短、精度差以及轴承松动等原因造成。
解决措施：立式加工中心铰孔时如出现孔的位置精度超差可按上述易出问题作以下维修定期更换导向套、加长导向套，提高导向套与铰刀间隙的配合精度、及时维修机床、调整主轴轴承间隙。
二、内孔表面粗糙度值高
产生原因：立式加工中心加工内孔表面粗糙度高，产生的原因较多，可能是由于切削速度过高、切削液选择不合适、铰刀主偏角过大、铰孔余量太大、铰孔余量不均匀或太小、刃口不锋利、铰切削刃带过宽、铰孔时排屑不畅、铰刀过度磨损、还有可能是选择的铣削刀具和零件材料不匹配等原因。
解决措施：由于加工粗糙度高产生的原因很多，所以解决起来较为复杂，可以从以下几个方面入手：降低切削速度、根据加工材料选择切削液、适当减小铰孔余量、提高铰孔前底孔位置精度与质量或增加铰孔余量、加大容屑槽空间或采用带刃倾角的铰刀，使排屑顺利、定期更换铰刀、合理选择刀具，如加工钢件时要选择适合钢件加工的刀具等措施。
三、加工孔径增大
产生原因：立式加工中心加工时孔径逐渐加大产生的原因可能有：铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺、切削速度过高、进给量不当或加工余量过大、铰刀主偏角过大、铰刀弯曲、铰刀刃口上粘附着积屑瘤、刃磨时铰刀刃口摆差超差、切削液选择不合适，还有可能是数控机床本身的问题，主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏、也有可能出现上述问题。
解决措施：可以根据实际检查的情况作如下对策：根据具体情况适当减小铰刀外径、降低切削速度、适当调整进给量或减少加工余量、适当减小主偏角、校直或报废弯曲的不能用的铰刀、选择冷却性能较好的切削液、调整或更换主轴轴承，或者更换整条主轴。
四、铰出的内孔不圆
产生原因：出现加工内孔不圆，圆度不够的情况主要是由于下面几个因素：铰刀过长，刚性不足，铰削时产生振动、铰刀主偏角过小、铰孔余量偏小、内孔表面有缺口、交叉孔、特别是孔表面有砂眼、气孔、还有可能是机床主轴轴承松动等。
解决措施：可以从如下几个方面入手：铰刀的安装应采用刚性联接，选用合格铰刀，控制预加工工序的孔位置公差、采用不等齿距铰刀、选用合格毛坯、及时对机床主轴间隙进行调整等。
五、铰孔后孔的中心线不直
产生原因：立式加工中心加工孔时出现，中心线不直可能的原因可能有：钻孔加工时孔斜，特别是孔径较小时， 由于铰刀刚性较差，不能纠正原有的弯曲度、铰刀主偏角过大、导向不良，使铰刀在铰削中易偏离方向、切削部分倒锥过大、铰刀断续在孔中部间隙处位移等原因。
解决措施：增加扩孔或镗孔工序校正孔、减小主偏角、调整合适的铰刀、调换有导向部分或加长切削部分的铰刀、注意正确操作。岳阳加工中心排屑器
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岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床，它的综合加工能力极强，工件在一次装夹后能完成较多的加工内容，它容铣削、镗削、钻削、攻螺纹和铣螺纹等功能于一体，且带有刀库，刀库中能存放不同数量和不同种类的刀具，其加工效率往往是普通设备的5~10倍，具有很高的加工效率。
岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器排屑器主要收集机床切削过程中产生的切屑，并能将其自动地运送到机床加工区域之外，加工中心的加工过程已完全实现了自动控制，因此，在加工中心上装配自动排屑器有助于进一步提升机床的效率，也可迅速有效地排除切屑，保证加工中心的正常高效工作。
一、加工中心上排屑器启动和停止的控制类型 目前，在加工中心上装配的自动排屑器，其启动和停止主要有两种类型：一是排屑器和机床联动控制。当机床启动切削加工时，排屑器同时开始启动，进行排屑，机床停止运行时，排屑器也停止排屑工作；
岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器二是排屑器单独运作。这类排屑器有单独的电控控制系统，由人工进行启动和停止，与机床的启动无关联，当机床切削加工时，人工手动打开排屑器启动控制按钮进行排屑，当机床停止加工时，排屑器会延迟一会，把切屑运送完毕后，再由人工停止，这类控制是常用的一种控制方式。
岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器二、自动排屑器在加工中心上的作用 加工中心加工的高复合、高效性，使其在有效的切削时间内金属切削量大大高于普通机床的切削量，而工件上的多余金属在变成切屑后所占有的空间将成倍增大，这些切屑将堆占在加工区域，如果不及时排除，将会覆盖或缭绕在工件或刀具上，使加工中心的自动加工过程也许无法自动正常进行，同时，灼热的切屑散发的热量，会影响加工中心或工件，产生变形而影响加工精度。因此，有必要在加工中心上装配自动排屑器，这样，可迅速、及时、有效地排除切屑，再将切屑从加工区域排出机床切削区，保证自动加工过程正常高效进行。
&岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器三、加工中心上常用的四种自动排屑器 目前，排屑器已逐步标准化和系列化，并由专业工厂生产，选择和装配加工中心自动排屑器时，应根据机床的规格、加工工艺特点、工件材料和使用冷却液的种类等进行，
加工中心上常用的是以下四种自动排屑器。
岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器1、平板链式排屑器（如图1所示） 该装置以滚动链轮牵引钢制平板链带在封闭箱中运转，加工中的切屑落到链带上，经过提升将废屑中的切削液分离出来，切屑排出机床，落入存屑箱。这种装置主要用于收集和输送各种卷状、团状、条状、块状切屑，适应性强，但因负载大而需采用较大功率的驱动电动机，广泛应用于加工中心机床上。&
岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器2、刮板式排屑器（如图2所示） 该装置传动原理与平板链式的基本相同，只是链板不同，它带有刮板。刮板两边装有特制滚轮链条，刮屑板的高度及间距可随机设计，有效排屑宽度多样化，因而传动平稳，结构紧凑，强度好，工作效率高。这种装置常用于输送各种材料的短小切屑，排屑能力较强，在中小型加工中心上应用广泛。&
岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器3、螺旋式排屑器（如图3所示） 该装置是采用电动机经减速装置驱动安装在沟槽中的一根长螺旋杆进行驱动的。数控机床螺旋杆转动时，沟槽中的切屑即由螺旋杆推动连续向前运动，最终排入切屑收集箱。螺旋杆有两种形式，一种是用扁型钢条卷成螺旋弹簧状，另一种是在轴上焊上螺旋形钢板。它主要用于输送金属、非金属材料的粉末状、颗粒状和较短的切屑。这种装置占据空间小，安装使用方便，传动环节少，故障率极低，尤其适于排屑空隙狭小的场合。螺旋式排屑装置结构简单，排屑性能良好，但只适合沿水平或小角度倾斜直线方向排屑，不能用于大角度倾斜、提升或转向排屑。&
岳阳加工中心排屑器//机床自动排屑器4、磁性板式排屑器（如图4所示） 本装置是利用永磁材料的强磁场的磁力吸引铁磁材料的切屑，在不锈钢板上滑动达到收集和输送切屑的目的(不适用大于100mm长卷切屑和团状切屑)，广泛应用在加工铁磁材料的机床上，也是水冷却和油冷却加工机床切削液处理系统中分离铁磁材料切屑的重要排屑装置。& 此外，加工中心的工件一般安装在工作台上，切屑不能直接落入排屑器中，往往需要采用大流量冷却液冲刷，或采用压缩空气吹扫等方法使切屑进入排屑槽，然后再回收切削液并将切屑排出，所以说，加工中心选用的自动排屑器须做到屑液分离，并尽可能地将其安装在回水槽的上方或工作台的侧边以简化机床和排屑器的结构，减小机床占地面积，提高排屑效率。
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联系电话 *自动排屑器在CNC加工中心上的应用
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自动排屑器在CNC加工中心上的应用
出处：& 分类：行业信息& 发布： 14:10:21& 阅读：（142）
摘要：排屑器主要收集加工中心切削过程中产生的切屑，并能将其自动地运送到机床加工区域之外，CNC加工中心的加工过程已完全实现了自动控制，因此，在CNC加工中心上装配自动排屑器有助于进一步提升机床的效率，也可迅速有效地排除切屑，保证加工中心的正常高效工作。
&　　自动在上的应用
　　排屑器主要收集加工中心切削过程中产生的切屑，并能将其自动地运送到加工区域之外，的加工过程已完全实现了自动控制，因此，在CNC加工中心上装配自动排屑器有助于进一步提升机床的效率，也可迅速有效地排除切屑，保证加工中心的正常高效工作。
　　CNC加工中心的排屑器可以分成链板式排屑机、刮板式排屑机、螺旋式排屑机以及磁性排屑机四种。
CNC加工中心排屑器
　　1.链板式排屑机
　　以滚动链轮牵引钢板链带在封闭箱中运转，切削产生的切屑落到链带上，将废屑中的切削液分离出来，再将切屑排出机床，落入存屑箱里面.
　　2.刮板式排屑器
　　刮板式和链板式排屑机传动原理基本相同，但是链板不同，刮板式带有刮板，刮板两边装有特制的滚轮链条，而且可以根据加工中心来设计高度和宽度等，结构紧凑强度好，传动平稳效率高.
　　3.螺旋式排屑器
　　采用电动机减速装置的沟槽中一根长螺旋杆进行驱动的，螺旋杆转动时，沟槽中的切屑由螺旋杆推动连续向前运动，最终排入切屑的收集.
　　4.磁性板式排屑器
　　利用永磁材料的强磁场的磁力吸引铁磁材料的切屑，在不锈钢板上滑动达到收集和输送切屑的目的。
　　大家可以根据需要进行自行选择。另外，CNC加工中心选用的自动排屑器须做到屑液分离，尽可能安装在回水槽的上方或的侧边，这样能简化加工中心和排屑器的结构，减小占地面积，提高排屑的效率。
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