一种CNC全方位加工吸尘嘴的制作方法

本发明属于机床用附属装置技术领域，具体涉及一种CNC全方位加工吸尘嘴。

背景技术：

据国外统计，金属切削量约占废钢铁的25％，因此它的回收利用非常重要，同时废屑的及时处理对机床的加工也产生很大的影响。随着我国从制造大国向集约型制造强国的发展转变，切屑处理和利用也成为一个迫切需要解决的问题。按照机床规格可初略估计出机床加工过程中产生的切屑量：小型机床3.5-4.5kg/h，中型机床5.5-7.5kg/h，大型机床10-13kg/h；专业组合机14-18kg/h。

从加工区域清除切屑有以下几种方式：1.靠重力或刀具回转离心力将切屑甩开，靠切屑的自重落在机床下面的切屑输送带上。床身结构应易于排屑，例如倾斜床身或将机床安装在倾斜的基座上，并利用切屑挡板或保护板使加工空间完全密闭，防止切屑飞溅，使之容易聚集和便于清除，同时也是环境安全，整洁；2.用大流量冷却液来冲洗加工部位，将切削冲走，然后用过滤器把切屑从切屑液中分离出来；3.采用压缩空气吹掉切屑；4.采用真空管道去吸除切屑，此方法最适合于干式磨削工序和铸铁等脆性材料在加工时形成的粉末状切屑，在每一加工工位附近，安装与主吸管相同的真空吸管。

现有技术方案是吸尘嘴通过卡盘卡在机床靠近刀柄处主轴上；上卡盘与下吸尘嘴之间通过弹簧柔性连接，在一定范围内防止吸尘嘴与工件发生刚性碰撞，起到缓冲作用；吸尘嘴通过卡扣合紧，更换刀柄时可以打开吸尘嘴进行更换；吸尘嘴上端安装橡胶圈防止废屑从上端飞出；内部有两根吹气管，清除刀身上的废屑，同时吹散废屑提高除尘，除屑及回收效率。存在以下问题：1.效率低，吸尘接触面过大，导致吸尘气压不足，吸尘效果不理想；2.加工局限性，只能吸收平面工件加工产生的废屑；3.影响加工精度，除尘装置直接装夹在主轴上，对主轴产生力矩同时增加主轴重量，影响加工精度；4.耗时间，换刀时需要手动打开除尘口然后在进行换刀；5.橡胶圈密封性差，同时和主轴产生摩擦影响主轴加工。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种CNC全方位加工吸尘嘴，提高机床加工过程中废屑清理回收效率，防止废屑在刀身形成堆积，及时清理治具和工件表面废屑，CNC机床防护简单化，实现自动化清理，方便自动化换刀，大大提高生产效率。

本发明采用以下技术方案：

一种CNC全方位加工吸尘嘴，包括CNC机头组件，所述CNC机头组件下部设置有用于机加工的刀柄，所述CNC机头组件上还设置有吸尘装置组件，所述吸尘装置组件上设置有吸尘嘴组件，通过对所述吸尘嘴组件的旋转和上下调节实现全方位的废屑清理回收。

进一步的，所述吸尘装置组件包括滚轴丝杠，所述滚轴丝杠一端通过安装板与所述CNC机头组件连接，所述滚轴丝杠另一端通过直线导轨与所述吸尘嘴组件连接，用于带动所述吸尘嘴组件上下移动。

进一步的，所述滚轴丝杠包括丝杠，所述丝杠顶端设置有用于驱动丝杠运动的电机，所述丝杠上设置有丝母，所述丝母与所述直线导轨连接。

进一步的，所述安装板上设置有导轨滑块，所述直线导轨通过所述导轨滑块与所述安装板滑动连接。

进一步的，所述直线导轨与所述吸尘嘴组件之间设置有旋转气缸，所述旋转气缸用于驱动所述吸尘嘴组件进行旋转。

进一步的，所述吸尘嘴组件包括吸尘嘴上端和吸尘嘴下端，所述旋转气缸设置在所述吸尘嘴下端。

进一步的，所述吸尘嘴下端上还设置有用于限制所述旋转气缸旋转角度的定位块。

进一步的，所述吸尘嘴下端上设置有两个气管接头，所述两个气管接头分别用于连接上进气口和下进气口，所述吸尘嘴下端上还设置有吸尘器连接口用于连接吸尘器。

进一步的，所述吸尘嘴上端和所述吸尘嘴下端内部与所述下进气口之间设置有进气口环形斜口，所述吸尘嘴上端还设置有吸尘嘴环形斜口，通过所述两个斜口在吸尘嘴上下两端形成两个斜向下环形气流

进一步的，所述吸尘嘴上端和所述吸尘嘴下端两端面分别对应设置有用于紧固的吸尘嘴上端盖板和吸尘嘴下端盖板。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种CNC全方位加工吸尘嘴，通过在CNC机头组件上设置的吸尘装置组件对吸尘嘴组件的旋转和上下调节，实现全方位的废屑清理回收，采用真空排屑的方式可以及时将悬浮颗粒吸走，防止切屑划伤工件表面，整个除尘装置安装与主轴相互独立，不影响加工精度。

进一步的，整个吸尘装置增加了滚轴丝杠和导轨，在竖直Z方向可以调整吸尘口与工件的位置，方便寻找吸尘嘴与加工工件的最适宜距离，调整精度高，极大地提高了吸收效率，不仅可以吸收平面工件废屑同时吸收一定范围内的打孔，铣槽等产生废屑。

进一步的，采用滚轴丝杠和旋转气缸相互配合，实现自动化挪开除尘装置，然后进行换刀，整个操作过程耗时短。

进一步的，吸尘嘴与主轴位置成90°夹角，进气方式为垂直进气方式，防止侧向进气产生的局部气流过大和主轴侧向受力。

进一步的，在吸尘嘴上下端各有一个环形斜口，形成斜向下的吹气口，下端吹气口清除刀头上废屑并吹散废屑大大提高除尘，上端吹气口防止废屑向上飞溅。

综上所述，本发明一种CNC全方位加工吸尘嘴，效率高，在加工工件过程中会随刀具的旋转产生废屑，在吸尘嘴处增加回转气流和刀具旋转方向相反，将废屑向吸尘口中心位置聚拢，大大增加除尘，除屑及回收效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本发明吸尘装置机床安装示意图；

图2为本发明吸尘装置组件示意图，其中，(a)为主视图，(b)为侧视图；

图3为本发明吸尘装置组件A向视图；

图4为本发明吸尘嘴组件示意图；

图5为本发明吸尘嘴内部结构示意图；

图6为本发明旋转气缸原理图。

其中：1.吸尘装置组件；1-1.直线导轨；1-2.导轨滑块；1-3.安装板；1-4.电机；1-5.丝杠、1-6.丝母；1-7.旋转气缸；2.刀柄；3.CNC机头组件；4.吸尘嘴组件；4-1.气管接头；4-2.吸尘嘴下端盖板；4-3.吸尘嘴下端；4-4.吸尘嘴上端；4-5.吸尘嘴上端盖板；4-6.吸尘器连接口；4-7.定位块；4-8.吸尘嘴环形斜口；4-9.进气口环形斜口；4-10.下端进气口；4-11.上端进气口。

【具体实施方式】

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明一种CNC全方位加工吸尘嘴，吸尘装置采用通过安装板安装在机床机头部的安装方式，吸尘嘴和工件表面距离实现自动化调整，吸尘嘴上下两端密闭气浮斜口设计，自动化调整吸尘嘴与主轴相对位置，采用真空排屑的方式可以及时将悬浮颗粒吸走，防止切屑划伤工件表面。

请参阅图1所示，本发明一种CNC全方位加工吸尘嘴，包括CNC机头组件3，所述CNC机头组件3下部设置有用于机加工的刀柄2，所述CNC机头组件3上还设置有吸尘装置组件1，所述吸尘装置组件1上设置有吸尘嘴组件4，通过对所述吸尘嘴组件4的旋转和上下调节实现全方位的废屑清理回收。

请参阅图2和图3所示，吸尘装置组件1具体包括滚轴丝杠，所述滚轴丝杠一端通过安装板1-3与所述CNC机头组件3连接，所述滚轴丝杠另一端通过直线导轨1-1与所述吸尘嘴组件4连接，用于带动所述吸尘嘴组件4上下移动。所述滚轴丝杠包括丝杠1-5，所述丝杠1-5顶端设置有用于驱动丝杠运动的电机1-4，所述丝杠1-5上设置有丝母1-6，所述丝母1-6与所述直线导轨1-1连接。所述安装板1-3上设置有导轨滑块1-2，所述直线导轨1-1通过所述导轨滑块1-2与所述安装板1-3滑动连接。

除尘装置通过安装板安装在机床机头部，吸尘嘴组件通过滚轴丝杠和直线导轨与安装板相连，吸尘嘴与机床主轴相互独立安装。

请参阅图4和图5所示，直线导轨1-1与所述吸尘嘴组件4之间设置有旋转气缸1-7，所述旋转气缸1-7用于驱动所述吸尘嘴组件4进行90°旋转。吸尘嘴组件4包括吸尘嘴上端4-4和吸尘嘴下端4-3，吸尘嘴上端4-4和吸尘嘴下端4-3两端面分别对应设置有吸尘嘴上端盖板4-5和吸尘嘴下端盖板4-2用于紧固连接，所述旋转气缸1-7设置在所述吸尘嘴下端4-3。所述吸尘嘴下端4-3上还设置有用于限制所述旋转气缸1-7旋转角度的定位块4-7。

所述吸尘嘴下端4-3上设置有两个气管接头4-1，所述两个气管接头4-1分别用于连接上进气口4-12和下进气口4-11，所述吸尘嘴下端4-3上还设置有吸尘器连接口4-6用于连接吸尘器。所述吸尘嘴上端4-4和所述吸尘嘴下端4-3形成的内部空间中，设置有进气口环形斜口4-10与所述下进气口4-11连接，所述吸尘嘴上端4-4还设置有吸尘嘴环形斜口4-9，通过进气口环形斜口4-10和吸尘嘴环形斜口4-9在吸尘嘴上下两端形成两个斜向下环形气流。

加工前，抬起主轴，旋转气缸处在复位状态即吸尘嘴与主轴位置成90°夹角，安装加工所需刀柄，安装完成后旋转气缸旋转90°到工作状态即吸尘嘴与主轴同心，完成工件装夹；

加工工件时，吸尘嘴不随主轴在主轴方向上下运动，可以自由调节高度，方便寻找吸尘嘴与加工工件的最适宜距离；吸尘时，由两个进气口进气，在吸尘嘴上下两端形成两个斜向下环形气流，下端吹气口清除刀头上废屑并吹散废屑大大提高除尘效果，上端吹气口防止废屑向上飞溅；通过吸尘器连接口与机床外部吸尘器相连进行吸尘处理，工件加工需要换刀，主轴抬起，旋转气缸回到复位状态，然后进行换刀，工作实现自动化换刀，换刀完成后重复以上，如需更换工件不需换刀，只需将主轴抬起，更换完成后直接加工即可。

旋转气缸工作原理请参阅图6所示，工作过程简述如下：

1.第一步，复位。从气口B通气，同时从气口A排气，活塞及活塞杆旋转90°向后退回，当活塞碰到缸体右端时便停止，活塞杆处于a点位置，这种状态就是复位状态。

2.第二步，工作。从气口A通气，同时从气口B排气，活塞杆及活塞反向旋转90°向前伸出。当活塞碰到前盖时便停止运动。此时活塞杆处于b位置，ab之间的距离就是活塞的行程S。这种状态就是旋转气缸的工作状态。

重复第一步如此循环，使缸体旋转，活塞杆带活塞作往复移动。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。