[发明专利]一种外置主轴防护与排屑系统

说明书

本发明公开了一种外置主轴防护与排屑系统，包括主轴防护装置、排屑装置、静电发生装置和控制系统；所述主轴防护装置包括主轴防护壳体和控压机；所述排屑装置包括排屑端盖和真空泵；所述静电发生装置包括电极和高压直流电源；所述控制系统包括PC机、运动控制卡、多通道定时控制器、主轴电机驱动器和主轴电机；本发明通过结合主轴的结构特征，采用外置主轴防护装置的对切屑进行收集并对主轴进行防护，使用控压机和真空泵，采取气流导流的方式，同时完成切削过程的排屑、对主轴的防护，以及对切屑的收集与回收再利用，同时，采用静电发生装置的静电吸附提高防护等级。

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种外置主轴防护与排屑系统。

背景技术

一般，例如安装于机床上的主轴在切削工件时产生较多粉状切屑的切削空间中使用。若粉状切屑进入主轴内部，则会使主轴的性能下降，甚至出现故障或缩短主轴寿命的现象。尤其当粉状切屑具有导电性时，进入主轴内部的切屑会直接导致主轴故障。目前，现有的主轴防护机构，仅考虑对主轴工作时的防护，未考虑主轴开启和停止时的防护，以及对切削空间中切屑的处理。

在高速切削可回收的材料(如工程塑料和复合材料等)，尤其是不能使用切削液的材料时，切屑为粉末状，并伴有较大的分离速度。这使切削空间中，包含了集中型切屑和漂浮型切屑。为了减少切削空间的污染和对机床操作人员的健康隐患，以及提高工件的回收和再利用率，应在切削过程中尽可能地收集可再利用的切屑。但由于切削过程中，刀具的轨迹复杂，切屑的分离方向难以集中，使得部分漂浮型切屑有进入主轴内部的可能性。

因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的主轴防护与排屑系统。

发明内容

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种外置主轴防护与排屑系统，包括主轴防护装置、排屑装置、静电发生装置和控制系统。

所述主轴防护装置包括主轴防护壳体和控压机。

所述主轴防护壳体包括圆柱和圆台。

所述圆柱的底面上具有处于同一圆周的若干个外气孔。所述圆柱同轴连接在圆台的下底面上。所述圆台的上底面上具有处于同一圆周的若干个内气孔。每一个内气孔均与一个外气孔接通。所述圆台上底面的内气孔中均安装有节流器。所述节流器上具有节流孔。

所述主轴防护壳体内部设置有与主轴相适应的台阶孔。所述台阶孔贯穿圆柱和圆台。所述主轴防护壳体通过台阶孔外套于主轴上，并与主轴之间具有间隙。所述圆台内壁上安装有绝缘垫圈。所述绝缘垫圈的内圈容纳有静电吸附板。

所述控压机连接有气管。所述气管连接气动快插接头。所述气动快插接头插入在外气孔中。

所述排屑装置包括排屑端盖和真空泵。

所述排屑端盖包括圆环、中空圆台I、中空圆柱和中空圆台II。

所述圆环固定在圆台的上底面上。所述内气孔接通圆环的内孔。所述中空圆台II的侧面上具有呈辐射状均布的若干个排屑孔。所述中空圆柱的柱面上具有呈辐射状均布的若干个电极针孔。所述圆环、中空圆台I、中空圆柱和中空圆台II同轴线布置。其中，所述中空圆柱的两端分别连接中空圆台I和中空圆台II的上底面，所述中空圆台I的下底面连接在圆环上。所述主轴的刀具从排屑端盖的中空圆台II中穿出。

所述真空泵的输出端连接在排屑端盖的排屑孔上。

所述静电发生装置包括电极和高压直流电源。

所述电极安装在电极针孔上。所述高压直流电源连接电极。

所述控制系统包括PC机、运动控制卡、多通道定时控制器、主轴电机驱动器和主轴电机。