[发明专利]碳纤维复合材料钻削过程去除材料收集与除尘系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维复合材料加工过程去除材料收集与除尘系统，属于工程复合材料加工技术领域。

背景技术

碳纤维复合材料具有高模量、质量比铝小、强度大于钢铁、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能，已经广泛应用于军事和民用的航空航天、汽车、机械、化工等领域，作为高科技装备的结构、功能材料。在火箭、卫星、战机等军事装备和民用的大型飞机、风力发电设备、核电设备、高端汽车零件等方面具有重要的地位。碳纤维复合材料零部件的应用，使装备的结构强度和寿命明显提升，并减小了重量，对节能减排也起了非常重要的作用。

碳纤维复合材料零件的切削加工方式主要是钻削加工，在切削加工过程中，由于其材料特性，去除材料的形态与金属切削加工有明显不同。金属切削去除的材料主要是切屑的形式，而碳纤维复合材料零件切削去除的材料是粉末的形式。已有研究表明，金属切削过程中除了产生切屑以外，还会产生粉尘微粒的飞散，对周围设备和环境存在很大的污染，对于操作者的健康构成了威胁。而碳纤维复合材料零件切削去除材料全部是粉末形态，且质量轻，更加容易飞散和粘附在机床及其他物体表面，从而对周围设备、环境和操作者健康产生更大的威胁；碳纤维复合材料零件加工用机床一般为高档、高速和高精度的加工中心，产生的微米级的粉尘颗粒，会进入机床主轴和机床内部零件结合部位，在机床高速运转中在零件之间会起到研磨的破坏性作用，影响机床的精度和使用寿命；碳纤维粉末一直堆积在加工区域周围，会进入刀具与被加工表面之间的切削区域，由于研磨作用，会降低零件的加工精度，增大表面粗糙度，降低刀具寿命。而目前大多数机床所用的除尘装置只是起到净化机床内部空气的过滤作用，一般为通用的除尘装置，不能对碳纤维复合材料的去除材料进行收集，从而不能解决碳纤维复合材料钻削加工过程中的粉尘飞散问题。因此对碳纤维复合材料零件钻削过程中去除材料的收集和粉尘的处理具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为解决碳纤维复合材料钻削产生的粉末对工件质量、环境、机床设备和操作者产生的破坏性影响的问题，提出一种碳纤维复合材料钻削过程去除材料收集与除尘系统。

本发明为解决上述问题，采取的技术方案是：

碳纤维复合材料钻削过程去除材料收集与除尘系统，它包括进给方向可伸缩集尘装置、进气歧管、去除材料收集与除尘装置、涡扇风机装置及多个自锁开口销钉；所述的去除材料收集与除尘装置的收集与除尘外壳一端为封闭端、另一端为敞口端；所述的涡扇风机装置的风机外壳的两端均为敞口端；所述的进气歧管的进气口与所述的进给方向可伸缩集尘装置的主轴连接套筒侧壁固连且与主轴连接套筒内腔相通，进气歧管的出气口与去除材料收集与除尘装置的收集与除尘外壳封闭端固连且与去除材料收集与除尘装置的收集与除尘外壳内腔相通；去除材料收集与除尘装置的收集与除尘外壳敞口端与涡扇风机装置的风机外壳一敞口端相对接设置；去除材料收集与除尘装置的收集与除尘外壳与涡扇风机装置的风机外壳通过多个自锁开口销钉连接。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：本发明可以实时的将切削区域的粉末与空气的混合气体吸入收集和除尘装置，粉末将被储存在收集与除尘装置的尘袋中，并通过尘袋和过滤网对空气进行净化，从而起到除尘的作用。目的是避免碳纤维复合材料钻削产生的粉末与外界接触，从切削环节通过此装置直接收集产生的粉末并过滤空气中的粉尘，避免了对工件质量、环境、机床设备和操作者产生的破坏性影响。

附图说明

图1是本发明碳纤维复合材料钻削过程去除材料收集与除尘系统主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明碳纤维复合材料钻削过程去除材料收集与除尘系统三维图；图4是进给方向可伸缩集尘装置俯视图；

图5是图4的B-B剖视图；

图6是进给方向可伸缩集尘装置主视图；

图7是自锁开口销钉主视图；

图8是图7的C-C剖视图；

图9是图7左视图。

图中的零部件名称及标号如下：