在机械加工领域,金属切削、磨削等工序会产生大量切屑。这些切屑若不能及时有效地从加工区域清除,会逐渐堆积在机床内部,对加工过程造成多方面的影响。传统的清理方式多依赖人工,不仅效率较低,也存在一定的安全风险。机床专用排屑机便是为应对这一情况而设计的自动化装置。
排屑机的主要功能是连续地将加工产生的金属或非金属切屑从机床内部运送到指定的收集容器中。它的存在,使得机床可以长时间自动运行而不必因切屑堆积而频繁中断,这对于现代化生产线的顺畅运作至关重要。
接下来,我们将从几个方面对机床专用排屑机进行较为详细的介绍。
1.主要类型及其工作原理
机床排屑机根据其结构和工作原理,可以分为几种常见的类型。
链板式排屑机是较为常见的一种。其核心结构是带有刮板的链条在封闭的壳体内循环转动。切屑落在链板上,随着链条的移动被带出机床,落入集屑车。这种排屑机结构坚固,输送能力较强,尤其适合处理卷状、团状以及较大的金属切屑,常见于加工中心、流水线等场合。
螺旋式排屑机,也称为绞龙式排屑机。它通过一根旋转的螺旋杆,将落入槽中的切屑像螺杆输送螺母一样向前推进,最终送入集屑箱。这种排屑机结构紧凑,占据空间小,适合在空间有限的机床内部安装,对于颗粒状、粉状的短小切屑有较好的输送效果。但其输送距离和提升高度通常有一定限制。
磁性排屑机则利用了磁力吸附的原理。其核心是一个无端的磁性辊筒或磁性链条系统。在运转时,强大的磁力将铁磁性的切屑吸附在排屑机的工作面上,随着磁性系统的移动,将切屑带出并在一端因磁力消失而脱落。这种排屑机对于铁质材料,如铸铁、钢质切屑特别有效,输送过程中不易粘附冷却液,清洁度较高。但对于铝、铜等非铁磁性材料则无法工作。
2.相较于传统处理方式的优势
在没有专用排屑设备时,车间通常采用人工清理或简单的冲洗方式。与这些方式相比,机床专用排屑机展现出多方面的优势。
在效率方面,排屑机实现了切屑清理的自动化与连续化。它可以在机床加工的同时进行排屑,无需停机人工干预,从而显著提高了机床的有效利用率,保障了生产节拍的稳定。而人工清理则需要暂停设备,占用工时。
在安全性与工作环境方面,排屑机减少了操作人员直接接触锋利切屑和冷却液的机会,降低了划伤等职业伤害的风险。它能及时将切屑运走,避免了切屑在加工区堆积可能对导轨、丝杠等精密部件造成的磨损与划伤,有利于保护机床精度。持续的排屑也有助于保持机床内部和车间地面的清洁,改善整体工作环境。
在冷却液管理方面,许多排屑机,特别是链板式和磁性式,在输送切屑的过程中可以实现切屑与冷却液的初步分离。分离后的冷却液可以回流至油箱循环使用,这不仅节约了冷却液的消耗,也减少了后续处理混合废料的体积和成本。
3.与其他相关技术或产品的比较
为了更清晰地理解机床专用排屑机的特点,可以将其与一些功能相近或相关的技术进行比较。
与集中冷却过滤系统相比,两者功能有交叉但侧重点不同。集中冷却系统主要为多台机床提供经过过滤的洁净冷却液,其核心是液体的处理和分配。虽然它也具备一定的切屑过滤能力(例如通过纸带、涡旋等方式),但其主要目的是保证冷却液的清洁度,切屑处理是其附带功能,输送距离和形式受限。而机床专用排屑机则专注于固体切屑的移除与输送,它能将切屑直接、集中地输送到较远的集屑点,是物料输送设备。在实际应用中,两者常常配合使用,排屑机负责将大部分切屑从机床内取出并初步分离液渣,集中过滤系统则对回流的冷却液进行精细净化。
与工业机器人相比,在物料搬运领域,工业机器人灵活性很高,可以通过编程完成复杂的抓取和放置动作。但对于持续产生、形态散乱的切屑,使用成本高昂的工业机器人进行不间断的清理,在经济性和效率上通常并不合理。排屑机作为一种专用设备,结构相对简单,成本较低,在连续、大批量的切屑输送任务中,其可靠性和经济性更具优势。机器人在此领域更适用于特定工位的大块料头或工件的搬运。
4.选择与使用时的考量因素
选择一台合适的机床排屑机,需要考虑多个因素。
首先是切屑的特性。包括切屑的材质(是铁磁性还是非铁磁性)、形态(是卷状、团状还是碎屑、粉状)以及产生的量。这些直接决定了应选择哪种类型的排屑机。例如,铸铁碎屑适合磁性或螺旋式,而长的钢屑则可能更适合链板式。
其次是机床的工况与布局。需要考虑机床的加工空间、安装排屑机所需的空间、排屑的出口方向以及需要将切屑输送到的距离和提升的高度。冷却液的种类和流量也是影响因素,需要评估排屑机的密封和耐腐蚀性能。
维护的便利性也不容忽视。排屑机作为机械设备,需要定期进行保养,如检查链条的松紧度、润滑轴承、清理内部积屑等。设计合理、易于拆卸和维护的机型能减少后期的维护成本和时间。
5.总结
机床专用排屑机作为现代制造系统中一个看似辅助实则关键的组成部分,其价值在于通过自动化的方式,解决了切屑处理这一基础但繁琐的问题。它提升了生产效率,保障了设备安全与精度,并改善了工作环境。虽然其技术原理并不复杂,但针对不同的加工需求,衍生出了多种各有特点的类型。了解其工作原理、优势以及适用场景,有助于在生产和设备选型中做出更合适的选择,从而让整个加工系统运行得更加流畅和高效。
