一种铝合金加工方法与流程

1.本发明涉及铝合金加工技术领域，具体为一种铝合金加工方法。


背景技术：

2.铝合金加工机械是能对铝合金表面进行开槽加工的机械，通过开槽改变铝合金初始形状将其加工为产品零件，由于铝合金材质具有高度的延伸性，它会形成条状隆起，这些裂纹会阻断切削区域，使切削过程变得困难，同时切下的碎屑难以被切削液带走，切削下来的铝质颗粒会粘结到切削刀具的表面，严重影响加工件表面粗糙度。
3.现有技术中公开了部分铝合金加工技术领域的发明专利，其中申请号为cn202010618338.9的发明专利，公开了一种铝合金加工机械，其结构包括支柱、加工台、横架、活动座、削钻器，支柱与加工台下侧螺栓连接，加工台外侧与横架下端内侧活动卡合，横架与活动座后端间隙配合，通过钻机带动钻头转动进行切削，在切削中产生的隆起通过刮渣器进行刮除，在刮除过程中通过螺纹管向下移动带动连杆产生错位力，将下滑块向右移动对钻头引起的条状隆起进行清理，降低钻头在移动过程中增加的工件表面粗糙度，齿轮轴转动将推杆向右推出，刮板调整角度保持垂直与钻头互相平行，在推出刮板后，刮板表面焊接在支撑板外侧的贴合棱与钻头的凹槽相贴合，将钻头纹路内沾粘的铝合金进行清除，降低钻头的切削阻力。
4.现有技术在钻孔结束后清理钻头螺纹槽内的积屑时，需要等钻头完全从铝合金材料中抽出，然后刮渣器才能移动到与钻头螺纹槽贴合的位置，然后必须使钻头或刮渣器转动才能达到清理积屑的效果，会增加铝合金的加工时长，会降低铝合金加工效率。
5.基于此，本发明设计了一种铝合金加工方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种铝合金加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种铝合金加工方法，该方法包括以下步骤：
9.步骤一：将铝合金加工装置上需要钻孔的工件放置到加工台上；
10.步骤二：启动第一驱动组件和第二驱动组件带动钻头移动到需要钻孔的位置；
11.步骤三：启动汽缸和电机带动钻头向下钻孔，驱动组件会驱动刮除杆向外侧移动；
12.步骤四：待钻孔完成后使汽缸和电机带动钻头向上移动，驱动组件会驱动刮除杆清理钻头螺纹处的积屑，并使积屑堆积在水平板上。
13.上述铝合金加工方法采用一种铝合金加工系统，包括加工台，所述加工台顶部滑动连接有安装架，所述加工台上设置有用于驱动安装架在左右方向上移动的第一驱动组件；所述安装架滑动连接有安装座，所述安装架上设置有用于驱动安装座在前后方向上移动的第二驱动组件，所述安装座在竖直方向上滑动连接有电机；所述电机的输出轴上传动
连接有钻头，所述电机的顶部固定连接有汽缸，所述汽缸与安装座固定连接；所述钻头的前后两侧均设置有刮除杆，两个所述刮除杆关于钻头呈圆周阵列分布，所述刮除杆呈倾斜布置且与钻头的螺纹内侧壁相切，所述刮除杆均滑动连接有第一滑板，所述第一滑板与安装座在前后方向上滑动连接；所述刮除杆的侧边均设置有驱动组件，所述驱动组件在钻头向下移动钻孔时驱动刮除杆向外侧移动，并在钻头完成钻孔工作向上移动时清理钻头螺纹处的积屑。
14.在本案中，所述刮除杆的下方均设置有接料台，所述接料台均由倾斜板和水平板组成，所述倾斜板固定连接在水平板的顶部，所述倾斜板与同侧的第一滑板固定连接；两个所述倾斜板能够组合成一个与钻头外壁贴合的完整圆台，两个所述水平板能够组合成一个完整的圆板。
15.在本案中，所述水平板的顶部外侧均滑动连接有挡板，两个所述挡板能够组合成一个完整的圆环。
16.在本案中，所述第一驱动组件包括第一螺纹杆；所述第一螺纹杆与加工台转动连接，所述第一螺纹杆与安装架螺纹连接。
17.在本案中，所述驱动组件包括第一气弹簧、第二气弹簧和第一牵引绳；所述第一气弹簧的一端与刮除杆固定连接；所述第一气弹簧的另一端与第一滑板固定连接；所述第二气弹簧的一端与第一滑板固定连接，所述第二气弹簧的另一端与安装座固定连接；所述第一牵引绳的一端与第一滑板固定连接，所述第一牵引绳的另一端固定连接有卷收辊，所述卷收辊与安装座转动连接；所述卷收辊的转动轴上固定连接有不完全齿轮，所述不完全齿轮啮合有第一齿条杆，所述第一齿条杆在竖直方向上滑动连接有第一滑块；所述第一滑块与安装座在前后方向上滑动连接，所述第一齿条杆的下方设置有用于驱动其移动脱离与不完全齿轮啮合得第一楔形块；所述第一齿条杆的上方设置有用于驱动其移动与不完全齿轮啮合得第二楔形块，所述第一楔形块和第二楔形块均与安装座固定连接；所述第一齿条杆的顶部滑动连接有连接杆，所述连接杆与电机的侧边固定连接。
18.在本案中，所述第二驱动组件包括第二螺纹杆；所述第二螺纹杆与安装架转动连接，所述第二螺纹杆与安装座螺纹连接。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1.本发明通过刮除杆和驱动组件的设置，可以使钻头向下移动时能够通过驱动组件带动刮除杆向外侧移动，可以保证钻头在高速旋转进行钻孔时刮除杆不会妨碍钻头下移，在钻头完成钻孔工作开始向上移动时，驱动组件会立刻驱动刮除杆向内侧移动到与钻头螺纹槽贴合的位置，刮除杆的倾斜度与螺纹槽的斜度相同，可以使刮除杆不阻碍钻头进行转动，并且与钻头螺纹槽处于相切状态的刮除杆靠近钻头的一端可以将螺纹槽内的积屑向外推出，可以保证钻头经过刮除杆的部分不会有铁屑残留，并且钻头在向上移动到刮除杆的上方后刮除杆会将钻头螺纹槽内的铁屑全部推出，钻头在向上移动到初始位置后，即可立刻开始下一次的钻孔工作，不仅可以避免钻头在移动过程中增加工件表面粗糙度，还可以大大节省清理钻头所需的时间，可以大大提高铝合金加工的效率。
21.2.本发明通过由倾斜板和水平板组成的接料台的设置，可以使刮除杆刮除的钻头螺纹槽内的积屑掉落到倾斜板上，然后积屑会顺着倾斜板的斜面掉落到水平板上堆积，并且倾斜板的设置可以保证积屑不会从接料台靠近钻头的一侧掉落，可以保证刮除杆刮除的
积屑不会掉落到铝合金材料表面，可以避免相邻两次钻孔位置较近时积屑不会影响第二次的钻孔工作，并且后续工作人员在清理积屑时也更加的方便，可以提高铝合金材料加工的效率。
附图说明
22.图1为本发明方法流程图；
23.图2为本发明所采用铝合金加工系统总体结构示意图；
24.图3为本发明所采用铝合金加工系统部分结构示意图；
25.图4为图3中a处局部放大图；
26.图5为本发明所采用铝合金加工系统安装座、第一滑板及刮除杆连接关系及位置关系示意图；
27.图6为图5中b处局部放大图；
28.图7为本发明所采用铝合金加工系统接料台与第一滑板连接关系及位置关系示意图；
29.图8为本发明所采用铝合金加工系统刮除杆结构剖视图；
30.图9为本发明所采用铝合金加工系统软管、气筒、活塞、第二齿条杆及第四气弹簧连接关系及位置关系剖视示意图。
31.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
32.加工台1、安装架2、安装座3、电机4、钻头5、汽缸6、刮除杆7、固定板701、推板702、第一滑板8、第一气弹簧9、第二气弹簧10、第一牵引绳11、卷收辊12、不完全齿轮13、第一齿条杆14、第一滑块15、第一楔形块16、第二楔形块17、连接杆18、接料台19、倾斜板191、水平板192、第三气弹簧20、第二牵引绳21、转板22、扭簧23、推块24、固定杆25、出气孔26、软管27、气筒28、活塞29、第二齿条杆30、第四气弹簧31、第一齿轮32、挡板33、第一螺纹杆34、第二螺纹杆35。
具体实施方式
33.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种铝合金加工方法，该方法包括以下步骤：
34.步骤一：将铝合金加工装置上需要钻孔的工件放置到加工台1上；
35.步骤二：启动第一驱动组件和第二驱动组件带动钻头5移动到需要钻孔的位置；
36.步骤三：启动汽缸6和电机4带动钻头5向下钻孔，驱动组件会驱动刮除杆7向外侧移动；
37.步骤四：待钻孔完成后使汽缸6和电机4带动钻头5向上移动，驱动组件会驱动刮除杆7清理钻头5螺纹处的积屑，并使积屑堆积在水平板192上。
38.上诉铝合金加工方法采用一种铝合金加工系统，包括加工台1，所述加工台1顶部滑动连接有安装架2，所述加工台1上设置有用于驱动安装架2在左右方向上移动的第一驱动组件，所述安装架2滑动连接有安装座3，所述安装架2上设置有用于驱动安装座3在前后方向上移动的第二驱动组件，所述安装座3在竖直方向上滑动连接有电机4，所述电机4的输出轴上传动连接有钻头5，所述电机4的顶部固定连接有汽缸6，所述汽缸6与安装座3固定连
接；其特征在于：所述钻头5的前后两侧均设置有刮除杆7，两个所述刮除杆7关于钻头5呈圆周阵列分布，所述刮除杆7呈倾斜布置且与钻头5的螺纹内侧壁相切，所述刮除杆7均滑动连接有第一滑板8，所述第一滑板8与安装座3在前后方向上滑动连接，所述刮除杆7的侧边均设置有驱动组件，所述驱动组件在钻头5向下移动钻孔时驱动刮除杆7向外侧移动，并在钻头5完成钻孔工作向上移动时清理钻头5螺纹处的积屑。
39.所述驱动组件包括第一气弹簧9、第二气弹簧10和第一牵引绳11；所述第一气弹簧9的一端与刮除杆7固定连接，所述第一气弹簧9的另一端与第一滑板8固定连接；所述第二气弹簧10的一端与第一滑板8固定连接，所述第二气弹簧10的另一端与安装座3固定连接；所述第一牵引绳11的一端与第一滑板8固定连接，所述第一牵引绳11的另一端固定连接有卷收辊12，所述卷收辊12与安装座3转动连接，所述卷收辊12的转动轴上固定连接有不完全齿轮13，所述不完全齿轮13啮合有第一齿条杆14，所述第一齿条杆14在竖直方向上滑动连接有第一滑块15，所述第一滑块15与安装座3在前后方向上滑动连接，所述第一齿条杆14的下方设置有用于驱动其移动脱离与不完全齿轮13啮合的第一楔形块16；所述第一齿条杆14的上方设置有用于驱动其移动与不完全齿轮13啮合的第二楔形块17，所述第一楔形块16和第二楔形块17均与安装座3固定连接；所述第一齿条杆14的顶部滑动连接有连接杆18，所述连接杆18与电机4的侧边固定连接。
40.上述方案在投入实际使用，需要说明的是在本发明中钻头5的初始位置应位于刮除杆7的上方，将需要加工的铝合金材料放置到加工台1的顶部，然后启动第一驱动机构带动安装架2和安装座3在左右方向上滑动，使第二驱动机构带动安装座3在前后方向上移动，使安装座3带动钻头5停留在铝合金材料需要钻孔的位置的正上方，然后再启动汽缸6，使汽缸6带动电机4和钻头5缓慢向下移动，电机4在向下移动的同时会通过连接杆18带动第一齿条杆14在第一滑块15上向下滑动，第一齿条杆14在向下移动的同时会带动不完全齿轮13顺时针转动(以图4为基准)，不完全齿轮13在转动的同时会带动卷收辊12转动收卷第一牵引绳11，第一牵引绳11的底端会带动第一滑板8向远离钻头5的一侧移动，第一滑板8会压缩第二气弹簧10，第一滑板8在向外侧移动的同时会通过第一气弹簧9带动刮除杆7一起向外侧移动；不完全齿轮13在带动第一滑板8向外侧移动一段距离后，第一齿条杆14会通过齿牙间的限位作用对不完全齿轮13起到限位作用，可以使钻头5在高速转动进行工作时，刮除杆7不会影响钻头的工作；刮除杆7在向外侧移动后再启动电机4，使电机4带动钻头5高速转动，并使汽缸6持续带动电机4和钻头5向下移动，使钻头5对铝合金进行钻孔工作；在钻头的过程中电机4会通过连接杆18带动第一齿条杆14持续向下移动，当钻头5向下移动到一定程度快完成钻孔工作时，第一齿条杆14会下移到与第一楔形块16接触的位置，然后第一楔形块16的斜面会驱动第一齿条杆14向远离不完全齿轮13的一侧移动，使第一齿条杆14与不完全齿轮13脱离啮合；此时钻头5钻孔完成，然后汽缸6可以带动电机4和钻头5开始向上移动，此时电机4可以带动钻头5缓慢转动(转动方向与钻孔方向相反)，第一齿条杆14在与不完全齿轮13脱离啮合后，第一齿条杆14对不完全齿轮13的限位作用消失，第一滑板8会在第二气弹簧10的作用下向靠近钻头5的一侧滑动回初始位置，第一滑板8会带动刮除杆7同步移动，刮除杆7会在第一气弹簧9的弹力作用下移动到钻头5的螺纹槽内，钻头5在向上转动时位于钻头5螺纹槽内的刮除杆7会将螺纹槽内的积屑顺着螺纹槽向外侧推出，刮除杆7的倾斜度与螺纹槽的斜度相同，可以使刮除杆7不阻碍钻头5进行转动，并且与钻头5螺纹槽处于相切状
态的刮除杆7靠近钻头5的一端可以将螺纹槽内的积屑向外推出，可以保证钻头经过刮除杆7的部分不会有铁屑残留，并且钻头5在向上移动到刮除杆7的上方后刮除杆7会将钻头5螺纹槽内的铁屑全部推出；本发明通过刮除杆7和驱动组件的设置，可以使钻头5向下移动时能够通过驱动组件带动刮除杆7向外侧移动，可以保证钻头5在高速旋转进行钻孔时刮除杆7不会妨碍钻头下移，在钻头5完成钻孔工作开始向上移动时，驱动组件会立刻驱动刮除杆7向内侧移动到与钻头5螺纹槽贴合的位置，刮除杆7的倾斜度与螺纹槽的斜度相同，可以使刮除杆7不阻碍钻头5进行转动，并且与钻头5螺纹槽处于相切状态的刮除杆7靠近钻头5的一端可以将螺纹槽内的积屑向外推出，可以保证钻头经过刮除杆7的部分不会有铁屑残留，并且钻头5在向上移动到刮除杆7的上方后刮除杆7会将钻头5螺纹槽内的铁屑全部推出，钻头5在向上移动到初始位置后，即可立刻开始下一次的钻孔工作，不仅可以避免钻头5在移动过程中增加工件表面粗糙度，还可以大大节省清理钻头5所需的时间，可以大大提高铝合金加工的效率。
41.在本案中，所述刮除杆7的下方均设置有接料台19，所述接料台19均由倾斜板191和水平板192组成，所述倾斜板191固定连接在水平板192的顶部，所述倾斜板191与同侧的第一滑板8固定连接；两个所述倾斜板191能够组合成一个与钻头5外壁贴合的完整圆台，两个所述水平板192能够组合成一个完整的圆板。
42.在本案中，所述水平板192的顶部外侧均滑动连接有挡板33，两个所述挡板33能够组合成一个完整的圆环；工作时，通过挡板33的设置，可以防止水平板192上的积屑从外侧掉出。
43.在本案中，所述第一驱动组件包括第一螺纹杆34；所述第一螺纹杆34与加工台1转动连接，所述第一螺纹杆34与安装架2螺纹连接；工作时，通过外接电机可以驱动第一螺纹杆34转动，可以使第一螺纹杆34通过螺纹带动安装架2在加工台1左右方向上移动。
44.上述方案在投入实际使用时，第一滑板8在向外侧移动时会带动接料台19一起向外侧移动，可以使接料台19也不会妨碍钻头5进行工作，当钻头5完成钻孔工作第一滑板8会带动接料台19回到初始位置，两个倾斜板191会移动到贴合的状态，此时两个倾斜板191会组合成一个能将钻头5包围在它们内侧的圆台，并且倾斜板191的内侧壁会与钻头5的外壁贴合，然后刮除杆7在刮除钻头5螺纹槽内的积屑时，积屑会掉落到倾斜板191上，然后顺着倾斜板191的斜面掉落到水平板192上，并停留在水平板192上；本发明通过由倾斜板191和水平板192组成的接料台19的设置，可以使刮除杆7刮除的钻头5螺纹槽内的积屑掉落到倾斜板191上，然后积屑会顺着倾斜板191的斜面掉落到水平板192上堆积，并且倾斜板191的设置可以保证积屑不会从接料台19靠近钻头5的一侧掉落，可以保证刮除杆7刮除的积屑不会掉落到铝合金材料表面，可以避免相邻两次钻孔位置较近时积屑不会影响第二次的钻孔工作，并且后续工作人员在清理积屑时也更加的方便，可以提高铝合金材料加工的效率。
45.在本案中，所述刮除杆7由固定板701和推板702组成，所述推板702位于固定板701的内侧，且推板702与钻头5的螺纹相切，所述固定板701与安装座3滑动连接，所述推板702与固定板701滑动连接，所述推板702上固定连接有用于其复位的第三气弹簧20，所述推板702上固定连接有第二牵引绳21，所述第二牵引绳21的顶端穿过固定板701、安装座3的侧壁并延伸至安装座3的外侧；所述安装座3的外壁上转动连接有转板22；所述转板22的转动轴上套接有用于其复位的扭簧23；所述第二牵引绳21的顶端与转板22的底面固定连接，所述
转板22的侧边设置有若干呈等距分布的且能够驱动其向上转动的推块24，若干所述推块24共同固定连接有固定杆25，所述固定杆25与第一齿条杆14固定连接。
46.上述方案在投入实际使用时，当第一齿条杆14在与不完全齿轮13啮合时，推块24处于转板22的上方且与转板22错开，第一齿条杆14在向下移动时会通过固定杆25带动推块24向下移动到转板22的下方，当第一齿条杆14在第一楔形块16的作用下向靠近钻头5的一侧移动后，第一齿条杆14会通过固定杆25带动推块24同步移动，推块24会移动到转板22的下方并且能够与转板22接触的位置，此后第一齿条杆14在向上移动时推块24会驱动转板22向上翻转，转板22会带动第二牵引绳21的一端一起向上移动，第二牵引绳21的另一端会带动推板702在固定板701上滑动，推板702会压缩第三气弹簧20，然后当推块24向上移动到与转板22脱离时，转板22会在扭簧23的作用下向下翻转回初始位置，推板702会在第三气弹簧20的作用下向靠近钻头5的一侧弹出，推板702会将钻头5螺纹槽内的积屑弹出，可以使推板702能够施加给积屑一个推动力，可以使积屑能更好的够掉落到倾斜板191，可以保证积屑能被完整的收集。
47.在本案中，所述推板702为中空结构，所述推板702靠近钻头5的侧壁上开设有若干与其内部连通的出气孔26，所述推板702远离钻头5的侧壁上固定连接有软管27，所述软管27的外端固定连接有气筒28，所述气筒28与安装座3固定连接，所述气筒28内滑动连接有活塞29，所述活塞29固定连接有第二齿条杆30，所述第二齿条杆30与安装座3滑动连接；所述第二齿条杆30上固定连接有用于其复位的第四气弹簧31，所述第二齿条杆30啮合有第一齿轮32，所述第一齿轮32与转板22的转动轴固定连接。
48.上述方案在投入实际使用时，转板22在向上翻转时会带动第一齿轮32转动，第一齿轮32会带动第二齿条杆30向外侧移动，第二齿条杆30会带动活塞29向气筒28内侧移动，活塞29会将气筒28内的空气推入到软管27内，软管27内的空气会从靠近推板702的一侧进入推板702内，然后再从出气孔26吹出，吹出的空气可以将钻头5螺纹槽内的积屑吹走，可以使推板702向外侧移动时，可以将螺纹槽内的积屑吹走部分，可以减轻推板702推动积屑的压力，可以使螺纹槽内的积屑更好地被清理掉。
49.在本案中，所述第二驱动组件包括第二螺纹杆35；所述第二螺纹杆35与安装架2转动连接，所述第二螺纹杆35与安装座3螺纹连接；工作时，通过外接电机可以驱动第二螺纹杆35转动，可以使第二螺纹杆35通过螺纹带动安装座在安装架2前后方向上移动。
50.工作原理：需要说明的是在本发明中钻头5的初始位置应位于刮除杆7的上方，将需要加工的铝合金材料放置到加工台1的顶部，然后启动第一驱动机构带动安装架2和安装座3在左右方向上滑动，使第二驱动机构带动安装座3在前后方向上移动，使安装座3带动钻头5停留在铝合金材料需要钻孔的位置的正上方，然后再启动汽缸6，使汽缸6带动电机4和钻头5缓慢向下移动，电机4在向下移动的同时会通过连接杆18带动第一齿条杆14在第一滑块15上向下滑动，第一齿条杆14在向下移动的同时会带动不完全齿轮13顺时针转动(以图4为基准)，不完全齿轮13在转动的同时会带动卷收辊12转动收卷第一牵引绳11，第一牵引绳11的底端会带动第一滑板8向远离钻头5的一侧移动，第一滑板8会压缩第二气弹簧10，第一滑板8在向外侧移动的同时会通过第一气弹簧9带动刮除杆7一起向外侧移动；不完全齿轮13在带动第一滑板8向外侧移动一段距离后，第一齿条杆14会通过齿牙间的限位作用对不完全齿轮13起到限位作用，可以使钻头5在高速转动进行工作时，刮除杆7不会影响钻头的
工作；刮除杆7在向外侧移动后再启动电机4，使电机4带动钻头5高速转动，并使汽缸6持续带动电机4和钻头5向下移动，使钻头5对铝合金进行钻孔工作；在钻头的过程中电机4会通过连接杆18带动第一齿条杆14持续向下移动，当钻头5向下移动到一定程度快完成钻孔工作时，第一齿条杆14会下移到与第一楔形块16接触的位置，然后第一楔形块16的斜面会驱动第一齿条杆14向远离不完全齿轮13的一侧移动，使第一齿条杆14与不完全齿轮13脱离啮合；此时钻头5钻孔完成，然后汽缸6可以带动电机4和钻头5开始向上移动，此时电机4可以带动钻头5缓慢转动(转动方向与钻孔方向相反)，第一齿条杆14在与不完全齿轮13脱离啮合后，第一齿条杆14对不完全齿轮13的限位作用消失，第一滑板8会在第二气弹簧10的作用下向靠近钻头5的一侧滑动回初始位置，第一滑板8会带动刮除杆7同步移动，刮除杆7会在第一气弹簧9的弹力作用下移动到钻头5的螺纹槽内，钻头5在向上转动时位于钻头5螺纹槽内的刮除杆7会将螺纹槽内的积屑顺着螺纹槽向外侧推出，刮除杆7的倾斜度与螺纹槽的斜度相同，可以使刮除杆7不阻碍钻头5进行转动，并且与钻头5螺纹槽处于相切状态的刮除杆7靠近钻头5的一端可以将螺纹槽内的积屑向外推出，可以保证钻头经过刮除杆7的部分不会有铁屑残留，并且钻头5在向上移动到刮除杆7的上方后刮除杆7会将钻头5螺纹槽内的铁屑全部推出。