专利名称：一种复合材料切屑实时清除装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于实时清除碳纤维增强型复合材料切削加工过程中产生的粉末状切屑的装置，属于切削清理技术领域。
背景技术：
碳纤维增强型复合材料综合性能优异:比重小(1.7 2.lg/cm3);模量高(200 700GPa)，比模量大；强度高(3 7GPa)，比强度大；疲劳强度高，使用寿命长；热膨胀系数小(O 1.1X10- -1),尺寸稳定性好；优越的耐腐蚀性；优越的抗振动性能；可设计性等。因此其在诸如大型运载火箭舱段、航天飞行器舱体、导弹发射架等航天与国防军工新产品的研制与生产中得到越来越广泛的应用。复合材料的用量己成为衡量航空航天结构先进性的标志之一。在复合材料构件的成形过程中，机械加工是必不可少的重要环节。在机械加工过程中会形成粉末状的切屑，包括碳粉和环氧树脂等，这些粉尘具有导电性，是机床安全运行的重要隐患。此外环氧树脂及其分解后生成的物质具有毒性，对人体有害。因此，在加工复合材料时，需要及时地清除切屑，有效解决粉尘的污染问题。目前，在机械制造行业，缺乏清除复合材料切屑的有效方法及装置。现有的除尘装置普遍存在占地面积大、不能和机床配合使用实时清除切屑的问题。
发明内容
为了克服现有复合材料机械加工过程中切屑清除技术存在的除尘装置不能与机床配合使用实时清除切屑的不足，本发明提供一种复合材料切屑实时清除装置，该装置能够实现在加工复合材料的过程中，实时地清除产生的粉末状切屑。本发明的复合材料切屑实时清除装置，采用如下技术方案:该装置，包括底架、吸尘装置、上箱体、下箱体和灰斗；下箱体安装在底架上，下箱体的侧面与吸尘装置连接，下箱体内设置有塑烧板，塑烧板与吸尘装置接口之间设有挡板；下箱体的底部设置有灰斗，灰斗的底部设置有卸料器；上箱体安装在下箱体上方，上箱体的底部与塑烧板的内腔相连通，上箱体内设置有清灰装置，上箱体侧面设有出风口，出风口与风机连接；吸尘装置包括集尘罩、四连杆机构、磁力座和金属软管，磁力座与四连杆机构连接，集尘罩与四连杆机构连接；金属软管一端与集尘罩连接，一端与下箱体连接。四连杆机构包括手柄、第一连杆、第二连杆和第三连杆，手柄与磁力座连接，第三连杆与集尘罩连接，手柄与第一连杆之间以及第三连杆与第二连杆之间均通过铰链连接。清灰装置由脉冲阀和喷吹管组成，脉冲阀连接在喷吹管上，喷吹管上分布有喷嘴。磁力座上连接有防脱落装置，该防脱落装置由两个围圈扣合在一起形成，围圈内侧设置防滑垫，两个围圈的一端固定在磁力座上，另一端通过螺栓连接在一起。粉尘状 切屑和气体通过风机产生的气流由吸尘装置进入下箱体，经下箱体内挡板的阻挡，延长粉尘的通行路径，加速大颗粒切屑的重力沉降，提高除尘效率。当含尘气体经过塑烧板外表面进入塑烧板内腔时，粉尘被阻留在塑烧板外表面，洁净气流从塑烧板内腔进入上箱体，并经出风口排出。当粉尘积累到一定量时，打开清灰装置向塑烧板内腔喷吹气体，使粉尘脱落，达到清灰目的。落入灰斗内的粉尘经卸料器排出。本发明操作简单，针对复合材料颗粒尺寸范围大的特点，综合使用重力沉降和塑烧板过滤的方法，采用四连杆机构实现集尘罩的角度、方位的多自由度调整调整，能够和机床牢固配合，既不影响机械加工又能有效吸尘，很好的达到了在复合材料切削加工过程中实时清除切屑的目的。
图1是本发明复合材料切屑实时清除装置的结构示意图。图2是本发明中吸尘装置的结构示意图。图3是本发明中防脱落装置的结构示意图。图中:1、集尘罩,2、防脱落装置,3、手柄,4、大磁力座,5、杆件,6、金属软管,7、挡板，8、进风口，9、脉冲阀，10、喷吹管，11、出风口，12、风机，13、上箱体，14、塑烧板，15、下箱体，16、底架，17、灰斗，18、卸料器，19、箱子，20、第一连杆，21、第二连杆，22、第三连杆，23、小磁力座，24、螺母，25、防滑垫，26、围圈。
具体实施例方式本发明的复合材料切屑实时清除装置如图1所示，主要包括底架16、吸尘装置、上箱体13、下箱体15和灰斗17。下箱体15安装在底架16上，下箱体15侧面的进风口 8通过金属软管6与吸尘装置连接。下箱体15内设置有塑烧板14，塑烧板14与金属软管6接口之间设有挡板7。复合材料切屑形状不规则，颗粒尺寸范围大，为3.23 313.80 μ m。挡板7可以改变气体流动方向，延长粉尘的通行路径，加速大颗粒切屑的重力沉降，提高除尘效率。塑烧板14外表面呈 现波纹形状，与扁袋相比可增加过滤面积，内部有空腔，作为净气及清灰气流的通道，具有过滤含油及纤维粉尘的独特优点。当含尘气体经过塑烧板外表面进入塑烧板内腔时，粉尘被阻留在塑烧板外表面的PTFE涂层上，洁净气流从塑烧板内腔进入上箱体13，并经出风口 11排出。下箱体15的底部设置有灰斗17，灰斗17的底部设置有卸料器18，卸料器18的下方设置有盛放复合材料切屑的箱子19。卸料器18为现有通用设备。灰斗17内切屑和粉尘靠自重落下，通过卸料器18卸出，盛放在箱子19中。上箱体13安装在下箱体15上方，上箱体13的底部与塑烧板14的内腔相连通，上箱体13内设置有清灰装置，该清灰装置由脉冲阀9和喷吹管10组成，脉冲阀9连接在喷吹管10上，喷吹管10与外部的压缩空气源连接，喷吹管10上分布有喷嘴。当塑烧板14表面的粉尘积累到一定量时，开启脉冲阀9，放出压缩空气，依靠冲击振动和反向气流将灰尘吹落到灰斗17中。上箱体13的侧面设有出风口 11，出风口 11与风机12连接。启动风机12，使上箱体13内部、下箱体15内部及吸尘装置产生气流，切屑经吸尘装置沿金属软管6被吸入下箱体15，经挡板7阻挡落入灰斗17。为方便检修，可以在上箱体13和下箱体15上各设置一个检修门。如图2所示，吸尘装置包括集尘罩1、四连杆机构、磁力座和金属软管6。为了固定可靠，设置一个大磁力座4和两个小磁力座23，分别通过磁力吸附在机床主轴箱和主轴的轴承座上。两个小磁力座23之间通过螺栓固定连接。两个小磁力座23与大磁力座4之间各通过一个螺杆5连接，螺杆5上带有螺母24，大磁力座4的位置固定后通过螺母24锁紧，松开螺母24，可以上下移动大磁力座4，调整大磁力座4的位置，从而在垂直方向上移动四连杆机构2和集尘罩I。如图3所示，四连杆机构包括手柄3、第一连杆20、第二连杆21和第三连杆22。手柄3通过螺栓与磁力座4连接。第二连杆21包括左右两个杆件，均固定在磁力座4上。第三连杆22也包括左右两个杆件，第三连杆22的左右两个杆件通过中间杆件连接，并且两个杆件均与集尘罩I连接。手柄3与第一连杆20之间以及第三连杆22与第二连杆21之间均通过铰链连接。松开连接手柄3与磁力座4的螺母，将手柄3向上摆动，带动第一连杆20向上运动，使第三连杆22带动集尘罩I向上摆动，反之，向下摆动手柄3可以实现集尘罩I向下摆动。根据加工情况将集尘罩I调整到合适位置后，拧紧螺母，固定好四连杆机构2。磁力座4上连接有防脱落装置2 (参见图1)，该防脱落装置如图3所示，由两个围圈26扣合在一起形成，围圈26内侧设置防滑垫25，两个围圈26的一端通过螺栓固定在磁力座4上，另一端通过螺栓连接在一起。将两个围圈26固定夹紧在机床主轴座上，防止因磁力座磁性减弱或其它故障引起的吸尘装置脱落。通过上述措施，可以将吸尘装置安装在合适的位 置，在不影响复合材料机械加工的前提下，有效地吸尘。金属软管6 —端与集尘罩I连接，一端与下箱体15连接。复合材料切屑和气体经过集尘罩1、金属软管6从进风口 8进入下箱体15。
权利要求
1.一种复合材料切屑实时清除装置，包括底架、吸尘装置、上箱体、下箱体和灰斗；其特征在于下箱体安装在底架上，下箱体的侧面与吸尘装置连接，下箱体内设置有塑烧板，塑烧板与吸尘装置接口之间设有挡板；下箱体的底部设置有灰斗，灰斗的底部设置有卸料器；上箱体安装在下箱体上方，上箱体的底部与塑烧板的内腔相连通，上箱体内设置有清灰装置，上箱体侧面设有出风口，出风口与风机连接；吸尘装置包括集尘罩、四连杆机构、磁力座和金属软管，磁力座与四连杆机构连接，集尘罩与四连杆机构连接；金属软管一端与集尘罩连接，一端与下箱体连接。
2.根据权利要求I所述的复合材料切屑实时清除装置，其特征在于所述四连杆机构包括手柄、第一连杆、第二连杆和第三连杆，手柄与磁力座连接，第三连杆与集尘罩连接，手柄与第一连杆之间以及第三连杆与第二连杆之间均通过铰链连接。
3.根据权利要求I所述的复合材料切屑实时清除装置，其特征在于所述清灰装置由脉冲阀和喷吹管组成，脉冲阀连接在喷吹管上，喷吹管上分布有喷嘴。
4.根据权利要求I所述的复合材料切屑实时清除装置，其特征在于所述磁力座上连接有防脱落装置，该防脱落装置由两个围圈扣合在一起形成，围圈内侧设置防滑垫，两个围圈的一端固定在磁力座上，另一端通过螺栓连接在一起。
全文摘要
本发明提供一种复合材料切屑实时清除装置，包括底架、吸尘装置、上箱体、下箱体和灰斗；下箱体安装在底架上，下箱体的侧面与吸尘装置连接，下箱体内设置有塑烧板，塑烧板与吸尘装置接口之间设有挡板；下箱体的底部设置有灰斗，灰斗的底部设置有卸料器；上箱体安装在下箱体上方，上箱体的底部与塑烧板的内腔相连通，上箱体内设置有清灰装置，上箱体侧面设有出风口，出风口与风机连接；吸尘装置包括集尘罩、四连杆机构、磁力座和金属软管，磁力座与四连杆机构连接，集尘罩与四连杆机构连接；金属软管一端与集尘罩连接，一端与下箱体连接。本发明操作简单，既不影响机械加工又能有效吸尘，达到了实时清除切屑的目的。
文档编号B01D50/00GK103252148SQ20131018965
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月21日 优先权日2013年5月21日
发明者孙杰, 姜振喜, 汪海晋, 刘义辉, 李剑峰 申请人:山东大学