Подсистема стружкоудаления

С удалением стружки из зоны обработки не только облегчается работа режущего инструмента, но повышается и его долговечность. При высокоскоростном резании в стружку отводится почти 100 % выделяющейся теплоты. Поэтому неотведенная стружка снижает стойкость инструмента, вызывает деформацию элементов станка, а следовательно, существенно влияет на точность и производительность обработки. Полное удаление стружки из зоны обработки является очень важным при работе без оператора в условиях безлюдной технологии. Вид стружки, получаемой при обработке, оказывает существенное влияние на способ ее отвода.

Так, при обработке деталей из стали образуется сливная стружка, которая особенно неудобна для транспортировки. Поэтому для дробления сливной стружки применяются различные способы:

- кинематические (путем прерывания процесса резания);

- создания специальной геометрии резцов (заточка передней грани стружкозавивающих канавок или порожков и др. элементов);

- создания напайных или накладных стружкозавивателей или ломателей, а также других способов.

Следующим важным шагом в системе является удаление стружки из зоны обработки из станка. При обработке деталей из чугунов в зоне обработки образуется стружка надлома, которая может быть и крупной, и мелкой в виде пыли. Для удаления мелкой чугунной стружки рекомендуется применять централизованные системы отсоса с использованием вытяжных и эжекторных устройств.

Вытяжное устройство обеспечивает удаление стружки с эмульсией из зоны резания через отводящий патрубок и трубопровод и направляет ее в циклон, где она разделяется на компоненты.
В эжекторном устройстве через дроссель диффузор под давлением Р = 0,4–0,6 МПа подается сжатый воздух в камеру, связанную
с стружкоприемником, из которой стружка направляется в циклон.

При обработке заготовок без применения СОЖ, когда станки не приспособлены к автоматическому отводу дробленой стружки
в зоне резания за счет гравитации, а также при обработке заготовок из различных материалов применяются модульные групповые пневматические установки всасывающего типа МПТ-1,2. Групповая пневмоустановка предусматривает размещение у каждого станка индивидуальных стружкоприемников и стружкоотделителей, наличие которых позволяет удалять из зоны резания стружку по виду обрабатываемых материалов, не накапливать ее в емкостях стружкоотделителя и автоматически выгружать из контейнера, обеспечивая ее перемещение на участок переработки.

Схема групповой пневмотранспортной установки показана
на рис. 29.

Рис. 29. Схема групповой пневмотранспортной установки
с индивидуальными стружкоотделителями

Пневмоустановка состоит из пылестружкоприемников, соединенных прямолинейными участками труб 2 с стружкоотделителями 3, отводных труб 4, соединительного узла 5, магистрального трубопровода 6, пылеотделителя 7 с бункером 8, трубопровода 9 и побудителя тяги 10.

Применение индивидуальных стружкоотделителей, установленных рядом со станками, упростило решение модульного построения пневмоустановки. На основе групповой пневмоустановки с индивидуальными стружкоотделителями может быть разработан комплекс машин, обеспечивающих автоматическое удаление стружки и пыли из зон резания и транспортировку стружки на участок ее переработки по видам обрабатываемых материалов.

Из применяемых в машиностроении способов и средств удаления стружки наряду с пневматическими и гидравлическими широко применяются механические транспортеры.

Для автоматизированного транспортирования дробленой стружки от станков и участков применяются линейные и магистральные конвейеры. В зависимости от материала и объема транспортируемой стружки наибольшее распространение получили разновидности конвейеров, приведенных в табл. 6.

Таблица 6

Конструктивные разновидности конвейеров

Материал стружки	Линейные конвейеры	Магистральные конвейеры
Вид	Ширина, мм	Вид	Ширина, мм
Сталь	Шнековые, пластинчатые, скребковые	400–500	Пластинчатые, скребковые
Чугун	Скребковые, пневмотранспортные	180–500	Скребковые, ленточные
Цветные металлы	Ленточные, лотковые с гидросмывом	250–450	Ленточные, пластинчатые

Конвейеры устанавливаются в каналах пола и закрываются металлическими плитами.

При выборе способов удаления и переработки стружки определяют ее количество как разность массы заготовок и деталей. При укрупненных расчетах массу стружки можно принимать равной
10–15 % массы готовых деталей. Техническое решение по организации сбора и транспортирования стружки зависит от годовых количеств, образованных на 1 м² площади цеха (участка).

Критерием оценки выбранного варианта являются минимальные приведенные затраты на годовой выпуск.

При количестве стружки 0,3 т в год с 1 м² целесообразно собирать стружку в специальные емкости и доставлять к месту сбора или переработки напольным транспортом. В ГПС напольный транспорт – робокары.

При количестве стружки 0,3–0,65 т в год с 1 м² предусматривают линейные конвейеры вдоль станочной линии со специальной тарой в конце конвейера, в углублении.

Если с 1 м² площади цеха в год собирают 0,65–1,2 т стружки
в год, при общем количестве > 3000 т рекомендуют создавать системы, которые транспортируют стружку на накопительную площадку или бункерную эстакаду, расположенную за пределами цеха для погрузки в автосамосвалы.

Для крупных цехов при количестве стружки > 1,2 т в год
на 1 м² площади цеха и при общем количестве более 5000 т в год экономически целесообразно создавать комплексно-автоматизированную систему линейных и магистральных конвейеров с выдачей стружки в отделение переработки.

Введение автоматизированного отвода стружки является важным организационно-техническим мероприятием на пути совершенствования и расширения возможности станков с ЧПУ и ОЦ. Использование устройств автоматического отвода стружки обеспечивает:

- сокращение простоев станка;

- сбор и утилизацию стружки с учетом марок обрабатываемого материала;

- удобный доступ и наблюдение за деталью во время обработки;

- снижение тепловой деформации детали от находящейся в зоне обработки горячей стружки;

- улучшение защиты элементов станка от попадания продуктов обработки;

- улучшение условий труда.

Переработка является заключительным этапом в автоматизированной системе удаления отходов.

Процесс переработки стружки состоит из нескольких операций:

- предварительной сортировки;

- обезжиривания;

- дробления;

- магнитной сепарации;

- сушки;

- брикетирования (объем уменьшается в несколько раз).

В зависимости от задач стружечные системы могут комплектоваться следующими устройствами:

- загрузочным подъемником;

- дробилкой-измельчителем;

- центрифугой;

- сепаратором концевых отходов;

- брикетировочным прессом;

- конвейерами.

Дата добавления: 2014-01-05