一种汽车轴类零件智能加工装置的制作方法

本发明涉及到一种汽车轴类零件加工，具体涉及到一种汽车轴类零件智能加工装置。

背景技术：

1、在汽车制造工业中，轴类零件作为动力传输与承载的核心部件，其加工精度和效率直接影响整车的性能与可靠性。随着汽车工业的快速发展，对轴类零件的钻孔加工需求日益增长，尤其是凸轮轴等关键零件的径向孔加工，不仅要求孔位精度高、表面质量好，还要求加工过程具备高效性和安全性。传统的轴类零件钻孔加工多采用自动设备，在钻孔加工过程中，钻头高速旋转切削工件会产生大量金属碎屑。这些碎屑具有较高的速度和动能，在开放式的加工环境中极易向四周飞溅。飞溅的碎屑不仅会严重污染工作环境，增加后续清理的难度和时间成本，还可能划伤操作人员的皮肤或眼睛，甚至损坏周边精密设备的表面，存在显著的安全隐患和设备损伤风险。此外，飞溅的碎屑散落在工作台面和地面上，也造成了金属材料的浪费，并可能干扰后续加工工序的正常进行。

2、针对碎屑飞溅的问题，现有技术中部分设备采用了简单的防护罩或挡板进行围挡，但这些措施往往只能起到有限的遮挡作用，无法有效收集碎屑，且防护罩的安装和拆卸会占用额外的操作空间，影响加工过程的灵活性和便捷性。同时，钻孔过程中产生的高温碎屑如果未能及时收集和冷却，还可能在收集区域发生烧结或粘连，进一步增加清理难度。另一方面，收集到的碎屑通常呈松散状态，体积庞大，占用大量存储空间，增加了碎屑后续转运和回收处理的成本。

3、轴类零件表面通常为圆柱面，在钻孔加工时钻头与工件表面的接触区域为弧面，这种几何特性给加工过程中的密封和碎屑收集带来了特殊困难。若采用刚性密封结构，难以适应轴类零件外圆面的形状变化，无法在加工过程中形成有效的碎屑导流路径，导致碎屑收集效率低下。同时，钻孔过程中钻头的持续进给要求碎屑收集结构能够随之动态调整，而现有技术中的收集装置往往缺乏自适应能力，无法在钻头进给过程中保持稳定的收集间隙和气流路径，影响了碎屑收集的连续性和可靠性。

4、因此需要设计一种能够实现自动化钻孔加工、有效收集和压实碎屑、并便于碎屑排出的智能加工装置，以提升加工效率、保障操作安全、改善工作环境并降低碎屑处理成本。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种在对汽车轴类零件进行钻孔的过程中能够有效的对产生的碎屑进行收集，同时能够对收集的碎屑进行压实后方便取出和存放的汽车轴类零件的智能加工装置。

2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

3、一种汽车轴类零件智能加工装置，包括底座，底座上安装有数控三轴驱动架，数控三轴驱动架上安装有钻孔总成，钻孔总成包括收集筒，收集筒一侧可拆卸固定密封连接有密封门，收集筒上端一体成型有扩口段，收集筒内部一侧固定有固定块，固定块内开设有与收集筒同心的竖孔，固定块上端固定有与收集筒同心的固定柱，固定柱内同心转动连接有转轴，扩口段上端安装有与转轴连接的驱动单元，转轴下端可拆卸固定连接有钻头，竖孔下部内弹性滑动设置有升降筒，钻头下端位于升降筒内，收集筒外侧固定有气泵，气泵的进气端与收集筒连通，扩口段上端设置有气驱伸缩单元，气驱伸缩单元的活塞杆与压环转动连接，压环同心转动套设在固定柱上，压环一侧开设有径向槽，固定柱外侧开设有螺旋槽，螺旋槽下端与固定柱外侧的竖槽连通，压环内缘弹性滑动设置有径向杆，径向杆位于螺旋槽中，压环螺旋下行后能够停止旋转并下行，压环停止旋转并下行的过程中，固定块插接在压环的径向槽中，固定块上部开设有倒v形的进料通道，竖槽下端与进料通道连通，进料通道连通竖孔和收集筒内部，进料通道一侧的固定块上开设有引导斜面，引导斜面位于竖槽下方，升降筒通过联动阀组与气驱伸缩单元连接，升降筒上行后气驱伸缩单元与气泵的出气端连通。

4、具体的，所述数控三轴驱动架包括固定在底座两侧的第一电动滑轨，第一电动滑轨的滑动部上固定有门架，门架上端固定有第二电动滑轨，第二电动滑轨的滑动部上固定有第三电动滑轨，第三电动滑轨的滑动部上固定有安装座，收集筒固定在安装座上，第一电动滑轨的驱动电机、第二电动滑轨的驱动电机和第三电动滑轨的驱动电机与控制器电性连接，控制器与控制面板电性连接，底座上设置有夹持组件。

5、具体的，所述驱动单元包括固定在扩口段上端的上电机，上电机的输出轴上同心固定有第一齿轮，转轴上端同心固定有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮通过链条传动连接。

6、具体的，所述收集筒外侧固定有环管，收集筒内圆周均布开设有多个弧形腔，弧形腔与环管连通，弧形腔内固定有弧形滤板，环管与气泵的进气端连通，气泵的出气端上固定连通有第一连接管。

7、具体的，所述联动阀组包括固定在升降筒一侧的竖板，竖板上端加工有导向斜面，竖板滑动设置在固定块下端的滑槽中，固定块上开设有排风口，排风口一端与收集筒外界连通，第一连接管与排风口一侧连通，排风口另一侧固定连通有第二连接管，第二连接管与气驱伸缩单元连通，排风口内弹性滑动密封设置有斜面块，斜面块的斜面与导向斜面接触，斜面块的滑动方向与竖板的滑动方向垂直，斜面块上开设有通孔，斜面块远离升降筒后第一连接管和第二连接管通过通孔连通。

8、具体的，所述斜面块与固定块通过第二弹簧连接，升降筒与固定块通过第一弹簧连接，径向杆与压环通过第四弹簧连接。

9、具体的，所述气驱伸缩单元包括固定在扩口段上端的活塞筒，活塞筒内滑动密封连接有活塞杆，活塞杆上端与扩口段上端通过第三弹簧连接，第二连接管与活塞筒上端连通，第二连接管上安装有压力阀。

10、具体的，所述固定块上端开设有倾斜的导流面。

11、具体的，所述压环上端转动设置有倒c形的连接座，连接座的开口朝向径向槽，活塞杆下端与连接座固定连接，连接座上端面为倾斜面。

12、具体的，所述收集筒内壁开设有竖向腔体，竖向腔体内固定有竖向滤板。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

14、1、通过设置升降筒，在钻孔过程中升降筒始终围挡在钻头外侧，形成动态防护屏障，避免高速旋转切削产生的碎屑向四周飞溅，从根本上消除了碎屑划伤操作人员、损坏周边设备的安全隐患，同时显著改善了工作环境的洁净度，减少了后续清理维护的工作量。

15、2、借助气泵的抽吸作用，使外部空气经升降筒下端与轴类零件圆面之间的间隙持续流入，携带碎屑依次通过竖孔、倒v形进料通道进入收集筒内部，并利用弧形滤板将碎屑有效拦截于收集筒内。该气流路径设计合理，能够适应轴类零件圆柱面的形状特点，保证钻孔全过程中碎屑收集的连续性和高效性。

16、3、通过联动阀组将升降筒的上行运动与气驱伸缩单元的气路切换相关联，当钻头进给、升降筒相对上行时，自动切换气路使气泵输出的气流驱动活塞杆下行，进而带动压环对收集筒内的碎屑进行挤压压实。该过程完全依赖设备自身的钻孔进给动作触发，无需增设独立驱动元件或额外控制程序，结构紧凑、控制简便、能耗低。

17、4、在固定柱外侧设置螺旋槽和竖槽，配合压环内缘的径向杆，使压环在活塞杆驱动下先旋转下行、再停止旋转并保持特定角度竖直插入收集筒与固定块形成的腔体中。竖槽的限位导向作用确保了固定块能够准确贯穿压环的径向槽，避免了压环与固定块发生干涉碰撞，保证了压实动作的顺畅性和可靠性。

18、5、压环向下移动时将收集筒内的松散碎屑挤压成密实的块状，且压环与固定块及收集筒内壁配合所压出的碎屑块呈倒c形。压实的碎屑块体积大幅缩减，既节约了收集筒内的存储空间，又避免了打开密封门时碎屑散落飞扬造成的二次污染；倒c形的碎屑块外形便于从收集筒中整体取出，显著降低了碎屑清理排出的操作难度。

19、6、压环载着顶面上的碎屑向上复位时，通过连接座的围挡作用防止碎屑落入竖孔；当压环上行至扩口段时，径向杆进入螺旋槽使压环旋转，利用离心力使压环顶面的碎屑自动滑落并通过扩口段与压环之间的间隙落入收集筒下端，实现了压环表面的自清洁，避免了碎屑在压环顶面堆积影响后续压实效果。

20、7、在固定块上端设置倾斜的导流面，使下落或滑落的碎屑能够沿斜面顺利向下流动，避免碎屑在固定块顶部平台区域堆积，防止因碎屑积聚而干扰压环后续的旋转下行运动，提高了装置的运行可靠性和使用寿命。

21、8、在收集筒内壁开设竖向腔体并设置竖向滤板，在压环向下压实或向上复位的过程中，竖向腔体能够连通压环上下两侧的空间，保持两侧气压平衡，避免因压环类似“活塞”运动而产生的气压阻力，确保压环在收集筒内移动顺畅、不受阻碍，进一步保证了压实和复位动作的稳定性。

22、9、通过数控三轴驱动架与控制器配合，实现钻头在x、y、z三轴方向的精确定位与自动进给钻孔；同时钻孔过程中的碎屑收集、压实、压环复位及自清洁等工序均联动自动完成，无需人工干预，大幅降低了操作人员劳动强度，提高了批量加工的一致性和生产效率。