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在機(jī)械加工制造的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的切屑。切屑中經(jīng)常含有大量的油和切削乳化液等，由于切屑蓬松的特性，易散落在機(jī)床四周和車問(wèn)通道上，不但難于清理，而且還嚴(yán)重污染車間環(huán)境。現(xiàn)在車間常用的解決辦法是在機(jī)床附近設(shè)置切屑坑，用于收集產(chǎn)生的切屑，然后定期用天車將切屑箱吊至汽車上運(yùn)出。也有的在車問(wèn)各跨的端頭集中設(shè)置大的切屑坑，生產(chǎn)產(chǎn)生的切屑用切屑小車運(yùn)至此處匯集后定期集中外運(yùn)處理。如何在特定的工況下選擇合理的排屑方式，成為工廠設(shè)計(jì)中十分重要的一環(huán)。
1 切屑的種類
切屑按其形狀可分為帶狀切屑、顆粒狀和小卷狀切屑。按其材質(zhì)又可分為鑄鐵屑、鋼屑及鋁、黃銅等非磁性材料。其中鑄鐵屑為小片或顆粒狀，多為干的，也有濕式加工出來(lái)的鑄鐵屑，但經(jīng)過(guò)相應(yīng)的排屑器后總體上來(lái)說(shuō)比較干，對(duì)鑄鐵屑主要是防止其四處散落；鋼屑和鋁等非磁性材料根據(jù)零件的加工特性和加工設(shè)備的不同有長(zhǎng)短之分，短鋼屑多為齒輪齒形等加工出來(lái)的切屑，上面含有大量的油，易污染車間地面，對(duì)其主要是防止其滴漏；長(zhǎng)鋼屑多為鉆床、車床或銑床等加工出來(lái)的，呈帶狀，蓬松且易卷繞成團(tuán)，里面含有大量的乳化液，對(duì)其主要是防止其四處飛濺，其中帶狀切屑是切屑收集和輸送中的難點(diǎn)。
2 切屑的輸送方式
現(xiàn)在常用的切屑輸送裝置可分為以下幾種：
①刮板式排屑器，刮板式排屑器由鏈輪、鏈條和刮板等組成，其中鏈條裝在兩個(gè)鏈輪上，焊在鏈條兩側(cè)的刮板將水箱中的切屑刮起提升倒入切屑小車中。這種排屑器適用于排出沒(méi)有冷卻液的粒狀及小卷狀切屑，如鑄鐵屑和短鋼屑等。當(dāng)小卷狀鐵屑中含有冷卻液或切削油時(shí)，可采用磁性刮板排屑器來(lái)對(duì)其進(jìn)行分離。切屑的輸送量取決于鏈條的節(jié)距，節(jié)距越大，每小時(shí)輸送切屑量也越大。
②鏈板式排屑器，鏈板式排屑器以鏈輪牽引鋼質(zhì)平板鏈帶在密封箱中運(yùn)轉(zhuǎn)，加工產(chǎn)生的切屑落到鏈帶上被送出機(jī)床。在車削類機(jī)床上使用時(shí)，多與機(jī)床冷卻液箱合為一體，以簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)。鏈板式排屑器主要用于收集和輸送各種卷狀、團(tuán)狀、塊狀切屑，以及磁性排屑器不能解決的銅屑、鋁屑碳?jí)K、尼龍等材料，廣泛應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床、加工中心、組合機(jī)床等。鏈板可根據(jù)用戶要求制作成不銹鋼及冷軋板兩種，切屑的輸送量同樣也取決于鏈條的節(jié)距，節(jié)距越大，每小時(shí)輸送切屑量就越大。
③螺旋式排屑器，螺旋式排屑器由減速器、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)和螺旋器等組成，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)螺桿。螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，排屑溝中的切屑被螺桿推動(dòng)著連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入切屑箱內(nèi)。螺桿有兩種形式，一種是用扁型鋼條卷成螺旋彈簧狀；另一種是在軸上焊接緊密貼合的螺旋片。螺旋式排屑器可通過(guò)調(diào)整螺桿的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)輸送長(zhǎng)度，螺桿可一節(jié)一節(jié)地連接起來(lái)，螺旋式排屑器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占據(jù)空間小，使用方便，但排屑效率較低，只適合于水平或小角度傾斜直線方向的排屑，不能大角度傾斜、提升或轉(zhuǎn)向排屑。螺旋式排屑器適用于小卷狀和塊狀的鋼屑、鋁屑和有冷卻液的粒狀切屑，不適合于帶狀切屑的運(yùn)輸。
④皮帶式排屑器，皮帶式排屑器由傳動(dòng)裝置、張緊輪、主動(dòng)輪和皮帶等組成，一般應(yīng)用于幾臺(tái)機(jī)床或一條成線機(jī)床的排屑，它適用于輸送沒(méi)有冷卻液或機(jī)油的鑄鐵件顆粒狀、塊狀切屑。在使用的過(guò)程中要注意避免皮帶由于油侵蝕而產(chǎn)生變形，應(yīng)選用耐油性好、較薄的傳動(dòng)皮帶。切屑飛濺范圍較大的場(chǎng)合不宜采用這種排屑器。
⑤推桿式排屑器，推桿式排屑器通常安裝在排屑溝內(nèi)，但在某些特定的情況也可以直接鑄造在地面以上或架空安裝。該設(shè)備主要由四個(gè)部件組成：一是容納切屑和切削液的 U形槽； 二是魚(yú)刺形推桿，它被支承在槽內(nèi)的立柱上，魚(yú)刺是朝著鐵屑輸送的方向； 三是推動(dòng)魚(yú)刺形推桿的油缸活塞副；四是驅(qū)動(dòng)活塞的液壓動(dòng)力箱。整個(gè)系統(tǒng)使用液壓驅(qū)動(dòng)。推桿式排屑器常用于長(zhǎng)距離的切屑運(yùn)輸，它特別適合輸送長(zhǎng)的帶狀和大團(tuán)狀切屑，同時(shí)由于其內(nèi)部特殊的構(gòu)造，也可用于鑄鐵屑等的輸送。
上述各種排屑器各有優(yōu)點(diǎn)，但也有各自的適用范圍，其中前兩種主要適用于單臺(tái)機(jī)床的排屑，后三種適用于柔性線和生產(chǎn)線的排屑。
3 集中排屑系統(tǒng)
前述的各種排屑裝置一般只是針對(duì)于單臺(tái)機(jī)床或一條線的切屑輸送，但整個(gè)車間的切屑匯集和處理仍然需要人工來(lái)處理。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)節(jié)奏的加快和機(jī)床加工效率的提高，企業(yè)迫切需要一套整個(gè)車間的切屑輸送和處理解決方案。于是集中排屑系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這種排屑方式指的是在一個(gè)車問(wèn)里，設(shè)置一或兩套主排屑裝置，它們被布置在主排屑通道的地溝里，上帶鋼蓋板，便于隨時(shí)打開(kāi)進(jìn)行檢修。同時(shí)在柔性生產(chǎn)線和機(jī)床下另設(shè)次排屑裝置。排屑時(shí)，切屑先由機(jī)床自帶的排屑器送至次排屑裝置，然后經(jīng)由次排屑裝置運(yùn)至主排屑溝內(nèi)，然后由主排屑裝置將其運(yùn)至鐵屑打包區(qū)內(nèi)，進(jìn)行斷屑、離心甩干、打包壓塊后，運(yùn)至鑄造車間回爐再利用。這種方法的好處是整個(gè)過(guò)程是自動(dòng)化的，在節(jié)省工人每天清理鐵屑時(shí)間和降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，保證了車間內(nèi)部的美觀、整潔。
整個(gè)排屑過(guò)程中，從機(jī)床排至次排屑溝的一般為前所述的各種排屑器，如鏈板式或刮板式排屑器等，次排屑裝置和主排屑裝置則根據(jù)切屑的種類可選用螺旋式或推桿式排屑器。
車間排屑的設(shè)計(jì)和切屑的運(yùn)輸、處理是工廠設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在工廠規(guī)劃之初就應(yīng)該有一個(gè)好的設(shè)計(jì)思路和解決方法。一個(gè)好的機(jī)械加工車間設(shè)計(jì)應(yīng)能保證車間在投產(chǎn)后，車間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)鐵屑四處散落、油污滿地等影響車間美觀的局面，同時(shí)需保證鐵屑的處理和外運(yùn)不影響到車間的正常生產(chǎn)。
