CN112264827A

CN112264827A - 一种复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置

Info

Publication number: CN112264827A
Application number: CN202011102677.8A
Authority: CN
Inventors: 刘战强; 姜佳明; 刘凯; 马海峰; 王兵; 蔡玉奎
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2021-01-26

Abstract

本发明公开了一种复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，包括供气机构、回收机构、工作机构；所述的工作机构包括用于放置加工件的工作台和开有气孔的防逸罩；在所述的工作台内部设有气道，气道的进口位于工作台的侧面或者底部，其与所述的供气机构相连通；气道的出口位于工作台的顶部，且出口包括多个，多个出口绕工件形成一个环；防逸罩设置在工作台的上方，且安装在主轴上，气孔位于防逸罩顶部，回收机构与回气管路与所述的气孔连通。

Description

一种复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置

技术领域

本发明属于加工制造技术领域，特别是涉及一种用于复合材料零件切削过程中粉尘吸收的装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

发明人发现复合材料等在切削加工过程中除了产生各种碎断的切屑外，还会产生很多细小颗粒的粉尘，这些细小颗粒粉尘极易悬浮于空气之中，并随空气流动。切削加工车间内操作人员将这些细小粉尘吸入呼吸***后，会造成严重的刺激反应，是引起尘肺病的主要缘由；加工金属基复合材料时，细小颗粒中含有易燃金属粉末，在一定条件下可能造成爆燃，给加工企业和社会带来严重灾难。除此之外，细小粉尘沉积进入机床导轨等精密运动部件，会对机床精度造成严重影响，使机床精度保持性变差，机床寿命大大降低。因此，亟待采取技术措施对复合材料切削加工中的粉尘进行隔离与吸收。

现有的隔离和吸收的方案主要有公开号为CN108687860A、CN106393253A、CN105835120A和CN106965249A等方案。四者均采用机械结构来隔绝加工区域和外界区域，或影响机床主轴运动，或对加工过程及加工效果的观测造成不利影响，或未完全隔绝加工区域与外界，仍会造成粉尘外逸出加工区域进入人员体内、机床内部和加工车间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，该装置采用风幕方式隔绝加工区域与外界环境，发明的复合材料切削过程粉尘风幕式吸收装置便于在加工机床上安装，既可保证加工区域与外界的完全隔绝，又不影响加工机床运动部件工作和操作，因此，可从根本上解决复合材料切削加工中粉尘污染的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置；包括供气机构、回收机构、工作机构；

所述的工作机构包括用于放置加工件的工作台和防逸罩；在所述的工作台内部设有气道，气道的进口位于工作台的侧面或者底部，其与所述的供气机构相连通；气道的出口位于工作台的顶部，且出口包括多个，多个出口绕工件形成一个环；防逸罩设置在工作台的上方，且安装在主轴上，气孔位于防逸罩顶部，回收机构与回气管路与所述的气孔连通。

作为进一步的技术方案，所述的供气机构由空气压缩机、储气罐和可调节阀门组成，空气压缩机产生的高压空气进入储气罐储存，进一步通过空气流量调节阀进入工作台的气道中。

作为进一步的技术方案，所述的回收机构包括吸尘器和回收腔，吸尘器通过管路连接在防逸罩顶部气孔上，其产生的负压能够传导到防逸罩内部；吸入的带有粉尘的气体通过回收腔中的滤网过滤，而后排入大气中。

作为进一步的技术方案，所述的防逸罩安装于机床主轴的轴套上，不随主轴转动。

作为进一步技术方案，所述的防逸罩底部直径大于工作台顶部气道出口分布的直径，以保证主轴在移动过程中气体不会逸出。

作为进一步技术方案，所述的气孔沿着主轴的周向方向均匀分布在防逸罩顶部，其尺寸能保证足够的空气流量。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

基于上述工作过程，本发明的优势在于创新性地提出风幕方式隔绝加工环境与外界环境装置，既能保证加工空间的密闭，防止粉尘外逸，又能将粉尘吸收过滤，保护人体和机床精密部件。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明整个装置的整体结构示意图；

图2是本发明气道出口的分布示意图；

图3是本发明的防逸罩的俯视图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。A-供气机构，1-空气压缩机，2-储气罐，3-可调阀门；B-回收机构，4-吸尘器，5-回收腔；C-工作机构，6-工作台，7-防逸罩，8-主轴，9-气道，10-气孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

术语解释部分:本发明中的术语“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，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者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发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种加工复合材料的机床粉尘回收装置。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，公开了一种加工复合材料的机床粉尘回收装置，主要包括供气机构A、回收机构B和工作机构C三部分。

所述的供气机构A包括空压机1、储气罐2和可调阀门3组成，三者通过气路连接，空压机1与储气罐2相连，储气罐2与可调阀门3相连，可调阀门3通过管路连接到工作台6气道的进气口；空气压缩机1产生的高压空气进入储气罐2储存，进一步通过空气流量调节阀3进入工作台的气道中。

所述的回收机构B包括吸尘器4和回收腔5组成，两者通过管路连接，吸尘器的进气口与防逸罩的气孔10连接。所述的吸尘器3具有吸力调节装置，可以调节吸尘器的气流量。所述的回收腔5具有过滤网，能将吸入混有粉尘的气体过滤干净，使得粉尘滞留在回收腔5中，过滤完的气体排入大气。其中所述的气孔10包括多个，多个气孔10分布在防逸罩顶部，具体的参见图3。本实施例中气孔10设置有四个，四个气孔10在防逸罩上均匀设置。

工作机构C包括带有气道9的工作台6、带有气孔10的防逸罩7和主轴8；所述气道9由一个进口和多个出口构成，多个出口构成环状结构，以圆形出口为例，出口间距离小于1.5倍气道半径，以保证形成风幕完整，能完全隔离加工环境与外部环境，具体出口的布置参见图2，在图2中，气道9的出口位于工作台的顶部，绕工件排成一圈，工件位于出口所形成的圆圈的中心位置，进口位于工作台的侧部，通过管路与供气机构A的可调阀门3相连。需要说明的是，在其他实施例中，气道9的进口还可以设置在工作台6的底部。

工作台6安装在机床工作平台上，工件11安装在环形气道中间。所述防逸罩7安装在主轴轴套上，不随主轴转动。所述的防逸罩7的底部尺寸大于工作台6中气道分布直径，以保证主轴移动过程中，风幕边缘不会超出防逸罩的范围。所述防逸罩7的底部尺寸和工作台6中的气道分布尺寸视机床的最大加工范围和被加工件尺寸而定。

具体工作过程如下：

压缩空气由空气压缩机1产生通过储气罐2和调节阀3进入工作台6的气道9中，沿气道顶部出口喷出，形成环状密封的风幕隔绝加工环境与外界环境，而后进入防逸罩中。吸尘器4在气孔10处形成负压，将防逸罩7内的气体吸走，过滤后排进大气。

供气机构A的可调节阀门3可以调节气流量从而保证风幕能完全隔绝加工环境与外部环境。回收机构B的吸尘器4也可以调节流量，从而保证防逸罩7的气体不会外逸，进一步保证风幕能隔绝加工环境与外部环境。

本发明中提出的风幕隔离装置及技术方案克服了已有机械结构隔离干涉和遮挡不可视的问题，彻底有效解决复合材料切削加工过程中粉尘外逸问题，既保护了人体健康，也保护机床精密运动部件，并可有效解决因粉尘闪爆引起的火灾事故。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，包括供气机构、回收机构、工作机构；所述的工作机构包括用于放置加工件的工作台和开有气孔的防逸罩；在所述的工作台内部设有气道，气道的进口位于工作台的侧面或者底部，其与所述的供气机构相连通；气道的出口位于工作台的顶部，且出口包括多个，多个出口绕工件形成一个环；防逸罩设置在工作台的上方，且安装在主轴轴套上，气孔位于防逸罩顶部，回收机构与回气管路与所述的气孔连通。

2.如权利要求1所述的复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，所述的供气机构由空气压缩机、储气罐和可调节阀门组成，空气压缩机与储气罐相连，储气罐通过管路与气道进口相连，且在该管路上设有空气流量调节阀。

3.如权利要求1所述的复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，所述的回收机构包括吸尘器和回收腔，吸尘器的进气口通过管路连接在防逸罩气孔上，吸尘器的出气口连通回收腔。

4.如权利要求1所述的复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，在所述的回收腔内设有过滤网。

5.如权利要求1所述的复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，所述的防逸罩安装于机床主轴的轴套上，不随主轴转动。

6.如权利要求1所述的复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，所述的防逸罩底部直径大于工作台顶部气道出口分布的直径。

7.如权利要求1所述的复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，所述的气孔沿着主轴的周向方向均匀分布在防逸罩顶部。

8.如权利要求1所述的复合材料零件加工机床用粉尘吸收装置，其特征在于，所述的工件位于气道出口所形成的环的中心位置。