机床排屑器的数字化设计

目 录
1 绪论 5
1.1 研发的原因 5
1.2当今排屑器的发展 5
1.3 切屑处理系统的前景 6
2 粗屑排屑设计 6
2.1 总体方案的确定 6
2.2 电动机、减速机的选择： 7
2.3 V带的设计计算 7
2.4 带轮传动方案的确定 7
2.5 带传动设计计算 7
2.6 带轮的结构设计 9
2.7计算有关链传动的设计 11
2.8 链轮结构的设计 13
2.9刮板链设计 15
2.10设计有关链轮轴 17
2.11 轴承的校核 23
2.12 键的选择和校核 24
3 铁磁性屑的排屑设计 25
3.1关于磁性分离器相关简介 25
3.2磁性分离器结构设计 25
3.3传动结构设计 27
结 论 31
致 谢 32
参考文献 33
???? 绪论
????.????研发的原因
数控铣床在现实的生产实践里，数控铣床能够有不少切屑。尤其在加工精度很高的时候，当切屑液中依旧有残留的切屑时，就会对加工表面产生影响，降低加工精度。而且当切屑附着在刀具上就会对道具的工作产生影响，严重的话会将刀具折断。因此，数控铣床的排屑设计就会相当重要了。
排屑装置主要是把切屑收集起来，然后移出加工区域，从而保证加工精度。目的是为了机床加工的顺利进行，减少机床的发热，将切屑快速移到机床外，因为切屑带有大量的热量，即使是喷切屑液，切屑依然有温度。会导致机床自身受热变形，对加工精度产生一定的影响。所以，最好的方法是用切屑液冷却的同时并将切屑移走。因此，将排屑器的安装一般尽可能靠近刀具切屑区域，以利于简化机床和排屑装置机构。减少机床的占地面积并提高排屑效率。
本次设计的亮点：采用磁性分离机分离出切削中的铁屑，进化切屑液。使切屑液能循环利用，其具有绿色制造和切屑液的重复使用，维护操作方便，环保高效，没有副资材的消耗，节约成本。
1.2当今排屑器的发展
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控铣床排屑器，它是跟着机床的发展而发展的，但是80年代以前排屑器的发展较为缓慢，到80年代以后，随着对加工精度要求的提高，才有了排屑器的很大发展。
一般会有三种排屑器：
1、螺旋式排屑器：它是利用电机通过传动使螺旋杆旋转来收集切屑的。所以这样的装置制造就不会太难，而且可以减少空间的利用，但是效率不高。
2、链板式排屑器，它是利用链条引导板块的活动，然后通过板块将切屑移出机床，然后集中收集。而且可以减少空间的利用，如果链条节距愈大，那么它的效率就会愈好。
3、刮板式排屑器：它的工作原理和结构与平板式排屑器大致一样，但是它有刮板，这样也就可以清除细小的颗粒物。如果链条节距愈大，那么它的效率就会较好。
????.????切屑处理系统的前景
因为铣床的切屑处理装置影响着工作的精密性和安全性，而且也影响着其使用时间。所以不仅现在，以后都会逐步加大排屑器的开发力度，未来的发展将会体现在以下几点：
1、排屑器的需求量会越来越多。
2、排屑器的维护成本会越来越低。
3、更加有利于环保。
2、粗屑排屑设计
2.1 总体方案的确定
首先选择的是刮板式排屑器，装置的运动方式是：减速机——V带传动——链传动
用这种方式的好处和坏处：好处是结构不会太松散，空间利用率高，因为有带传动，所以还可以减轻过载给传动带来的危害，成本不高，结构也并不复杂。但是坏处在于链传动有多边形效应，会是瞬时传动比不稳定。但是瑕不掩瑜，此方案是满足规定的。
/
图1.总体传动方案
????.????电动机和减速器的选择
????.电动机功率的确定
第一步，通过设计的条件确定，排屑器所需要负担的质量为150kg，相应的重力为1500N。而且它所受到的摩擦力f和它的自身质量为????1。
通过现有的信息可知，装置总载荷是F=f+????1+1000。应该选用链节型号应该是08A，单排的重量是q=0.60kg/m，节距是12.7mm，应该用到的链节会是1260个。刮板所要用到的规格是168mm×20mm×2mm：，数目为157个。所以它受到阻力是90N，链板的质量为250N。所以系统的有效功率是：P=F×V=0.067kw。
通过现有的信息可知，电动机的有效功率，公式里是装置总效率????????=????????/????????。选择????1=0.98 , ????2=0.94 , ????3=0.97 , ????4=0.98 , ????5=0.98。所以得到总效率????????=0.722。
因此所要选择电机额定功率应该比????????=0.722大，所以????????=????????????????=0.0670.722=0.093????????。

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