一种具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及泵壳钻孔加工技术领域，具体地说，涉及一种具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置及加工方法。

背景技术

水泵壳体在生产的过程中，需要通过钻孔设备在水泵壳体上开设孔槽，以便于泵体组装成型。

目前的钻孔设备在对水泵壳体进行钻孔时，钻针高速转动并与水泵壳体接触，在钻针高速转动的过程中，钻针与水泵壳体直接接触，会导致钻针的温度持续增加，此时便需要加入切削液至钻孔内，来降低钻针温度，并且在钻孔时，钻孔内会产生大量的切屑，伴随着持续的钻孔，在钻针贯穿钻孔时，钻针、切削液和切屑同时向外落出，当钻针在此时折断时，便会直接向外蹦出，产生较大的安全隐患；

其次，切削液和切屑同时落入之外界，因切削液具有一定的粘性，因此，切削会附着与切削液内，这样直接将切削液和切屑排出导致部分切削液出现浪费；

并且，对于钻孔完成的水泵壳体来说，该钻孔内也会附着切屑及切削液，目前通过过滤网刮除钻孔内切屑和切削液的方式，并无法针对切削液进行回收利用，这是因为低于钻孔内的切屑通常附着于钻孔的内壁上，通过过滤网在钻孔内轴向移动时，会导致过滤网的边缘位置存在较多的切屑，在多次使用后，再通过过滤网在钻孔内轴向运动清除切屑与切削液时，过滤网的边缘会在刮除切屑时，将刮除的切屑均堆叠边缘，在过滤我那个移出钻孔内，切屑和切削液会直接散出，影响该加工完成的水泵壳体；

最后，对于钻孔内所清除的切屑和切削液来说，其也是混合粘附在一起的，对于切削液并不便于快速的分离出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置及加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的在于提供了一种具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置，包括支撑基座以及安装在支撑基座上的钻孔机构，所述钻孔机构包括用于对水泵壳体上开设孔槽的钻孔组件，所述钻孔机构上设置有限制清除机构，所述限制清除机构包括用于在钻孔组件发生折断时，控制钻孔组件迸射范围的限制组件，所述限制组件上设置有引导切屑掉落的清除组件，且所述清除组件上设置有用于清除孔槽内切屑的过滤组件，所述清除组件还用于改变过滤组件上切屑的聚留位置。

作为本技术方案的进一步改进，所述钻孔机构包括控制平板，所述控制平板通过传动组件安装在支撑基座上，且控制平板上设置有钻孔芯体，钻孔芯体通过电机驱动。

作为本技术方案的进一步改进，所述限制清除机构包括设置于钻孔芯体正下方的限制管，所述限制管用于在钻孔芯体贯穿水泵壳体时，限制管对钻孔芯体的外围进行限制，所述限制管的内部设置有清除组件，所述清除组件包括活动连接在限制管内部的定位板，且所述定位板呈倾斜设置。

作为本技术方案的进一步改进，所述过滤组件包括安装在限制管内的承载管道，所述承载管道上设置有过滤网，所述过滤网用于收集孔槽内的切屑，并对切屑和切削液进行分离，使切削液进入承载管道内回收。

作为本技术方案的进一步改进，所述承载管道控制过滤网复位的过程中，且在承载管道的顶部逐渐靠近定位板时，定位板接触在承载管道的顶部侧边，并给处于承载管道和过滤网上的切屑形成一个推动以及压缩切屑的压力结构；

并在后续承载管道控制过滤网抵触定位板时，定位板对承载管道和过滤网上的切屑形成推动及压缩切屑的循环过程。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位板推动承载管道和过滤网外围上的切屑移动后，承载管道和过滤网的外围处于裸露状态。

作为本技术方案的进一步改进，所述承载管道在处于伸出及缩回限制管的过程中，限制管内部所积聚的切屑和切削液处于静置状态；

当承载管道和过滤网与限制管的底部持平时，限制管内部所积聚的切屑液通过过滤网流入至承载管道的内部汇聚。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位板的一端底部安装有定位弹簧，所述定位弹簧远离定位板的一端与限制管连接，所述定位板与限制管之间通过安装部连接；

且相邻定位板的顶部之间处于密封状态，底部之间形成一个用于使切屑和切削液进入限制管内部的流通结构。

作为本技术方案的进一步改进，所述承载管道的底部连通有汇通管体，所述汇通管体通过第一升降气缸驱动，所述汇通管体上滑动连接有固定座，所述固定座上安装有支撑板，所述支撑板的顶部设置有定位轴，所述定位轴上连接有定位水泵壳体的定位栓；

所述固定座的底部通过第二升降气缸驱动，所述固定座靠近第二升降气缸的位置上设置有外升降导轴，所述外升降导轴内滑动连接有内升降导轴，所述内升降导轴与固定座固定连接。

本发明的目的之二在于提供一种用于根据上述中任一项所述的具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置所使用的加工方法，包括如下步骤：

步骤一：通过第一升降气缸驱动固定座下降，通过水泵壳体卡在定位轴内，并由定位栓对水泵壳体进行夹持，并复位固定座至初始位置；

步骤二：由电机控制钻孔芯体转动，并在钻孔芯体下落接触水泵壳体时，对水泵壳体进行钻孔操作，在钻孔芯体钻孔完成时，钻孔芯体贯穿水泵壳体并处于限制管内，以限制管对钻孔芯体的外围进行限制；

步骤三：通过钻孔芯体离开孔槽并复位至初始状态，由第一升降气缸控制承载管道伸出限制管，并接触至孔槽的内壁，刮除孔槽内壁附着的切屑以及切削液，并使切屑及切削液落入至过滤网上，以过滤网对切削液进行分离，并在承载管道复位，承载管道和过滤网受到定位板的挤压影响，压缩出过滤网上切屑的切削液至承载管道内回收。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置及加工方法中，通过限制管对伸出的钻孔芯体进行限制，使钻孔芯体在出现折断的情况时，受到限制管的影响不会向外迸射，将低水泵壳体钻孔时产生的安全隐患；

且在钻孔芯体伸出孔槽时，切屑和切削液受到定位板的引导进入限制管的内部存储，对部分切屑和切削液进行回收。

2、该具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置及加工方法中，通过承载管道控制过滤网在限制管内移动，以承载管道和过滤网清除孔槽内部的切屑和切削液，并以定位板后续改变处于承载管道和过滤网上的切屑和切削液的位置，以及对切屑和切削液进行压缩，实现对切屑和切削液的快速分离，便于对切削液进行回收。

3、该具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置及加工方法中，通过定位板引导切屑下落的位置，使过滤网的中心位置始终处于裸露，且过滤网外围位置受到孔槽切屑的影响，过滤网外围切屑量量度逐渐增大，使切削液通过过滤网外围向中心流动，加深对切屑的过滤精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图之一；

图2为本发明的整体结构示意图之二；

图3为本发明的整体结构示意图之三；

图4为本发明的钻孔机构和限制清除机构结构示意图；

图5为本发明中图4的A处结构示意图；

图6为本发明的限制清除机构结构示意图；

图7为本发明的限制管结构剖面图；

图8为本发明的限制管、清除组件和承载管道结构拆分图；

图9为本发明的清除组件结构示意图。

图中各个标号意义为：

10、支撑基座；

20、钻孔机构；

201、控制平板；202、钻孔芯体；203、控制轴；204、传动丝杆；205、螺母座；

30、限制清除机构；

301、限制管；

302、清除组件；3021、定位板；3022、定位弹簧；3023、安装部；3024、过滤网；

303、承载管道；304、固定座；305、支撑板；306、定位轴；307、定位栓；308、第一升降气缸；309、外升降导轴；310、内升降导轴；311、汇通管体；

40、第二升降气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

伴随着持续的钻孔，在钻针贯穿钻孔时，钻针、切削液和切屑同时向外落出，当钻针在此时折断时，便会直接向外蹦出，产生较大的安全隐患；

其次，切削液和切屑同时落入之外界，因切削液具有一定的粘性，因此，切削会附着与切削液内，这样直接将切削液和切屑排出导致部分切削液出现浪费；

并且，对于钻孔完成的水泵壳体来说，该钻孔内也会附着切屑及切削液，目前通过过滤网刮除钻孔内切屑和切削液的方式，并无法针对切削液进行回收利用，这是因为低于钻孔内的切屑通常附着于钻孔的内壁上，通过过滤网在钻孔内轴向移动时，会导致过滤网的边缘位置存在较多的切屑，在多次使用后，再通过过滤网在钻孔内轴向运动清除切屑与切削液时，过滤网的边缘会在刮除切屑时，将刮除的切屑均堆叠边缘，在过滤我那个移出钻孔内，切屑和切削液会直接散出，影响该加工完成的水泵壳体；

最后，对于钻孔内所清除的切屑和切削液来说，其也是混合粘附在一起的，对于切削液并不便于快速的分离出。

因此，请参阅图1-图9所示，本实施例提供了一种具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置，包括支撑基座10以及安装在支撑基座10上的钻孔机构20，钻孔机构20包括用于对水泵壳体上开设孔槽的钻孔组件，钻孔机构20上设置有限制清除机构30，限制清除机构30包括用于在钻孔组件发生折断时，控制钻孔组件迸射范围的限制组件，限制组件上设置有引导切屑掉落的清除组件302，通过将水泵壳体在限制清除机构30上进行夹持定位，控制钻孔机构20下降，使钻孔机构20上的钻孔组件便开始对水泵壳体进行钻孔操作，在钻孔的过程中孔槽逐渐形成，通过在孔槽内注入切削液，使切削液对钻孔组件进行冷却润滑，提升钻孔组件的钻孔精度，然后在钻孔组件钻孔完成伸出孔槽时，钻孔组件会进入限制组件内，由限制组件对钻孔组件进行遮挡限制，避免钻孔组件在出现意外状况折断时，限制组件会向外迸射出，同时在孔槽贯穿形成时，孔槽内的切屑和切削液均会向下落，并在清除组件302的引导下，使部分切屑和切削液进入限制组件内，避免切屑和切削液散出；

紧接着，清除组件302上设置有用于清除孔槽内切屑的过滤组件，清除组件302还用于改变过滤组件上切屑的聚留位置，当钻孔机构20向上离开水泵壳体的孔槽内时，控制清除组件302和过滤组件向上，由过滤组件清除水泵壳体孔槽内的切屑和切削液，此时孔槽内的切屑和切削液就被清除，以便于水泵壳体能够直接进行后续的加工操作，并通过过滤组件对清除的切屑和切削液混合物进行过滤，实现对切削液的单体收集，来降低切削液的损害浪费。

针对上述技术方案做出进一步的阐述，具体如下：

钻孔机构20包括控制平板201，控制平板201通过传动组件安装在支撑基座10上，且控制平板201上设置有钻孔芯体202，钻孔芯体202通过电机驱动，因此，通过电机控制钻孔芯体202转动，钻孔芯体202对下方的水泵壳体进行定位钻孔，来开设水泵壳体的孔槽，其中，传动部件包括安装在控制平板201上的控制轴203，且控制轴203的顶部与支撑基座10滑动连接，控制轴203上安装有螺母座205，且螺母座205上螺纹连接有传动丝杆204，传动丝杆204转动嵌设在支撑基座10上，且传动丝杆204通过电机驱动，本位置的电机与上述电机为不同一个部件，因此由电机控制传动丝杆204转，使螺母座205和控制轴203进行升降运动，便能够控制控制平板201和钻孔芯体202同步升降运动，以此使钻孔芯体202接触在水泵壳体上开设孔槽。

限制清除机构30包括设置于钻孔芯体202正下方的限制管301，限制管301用于在钻孔芯体202贯穿水泵壳体时，限制管301对钻孔芯体202的外围进行限制，限制管301的内部设置有清除组件302，清除组件302包括活动连接在限制管301内部的定位板3021，且定位板3021呈倾斜设置，因此，限制管301处于水泵壳体的底部表面，在钻孔芯体202贯穿水泵壳体时，钻孔芯体202伸出孔槽就会处于限制管301的内部，当钻孔芯体202在此时发生折断时，限制管301就会对钻孔芯体202进行折断迸射限制，避免钻孔芯体202向外蹦出，降低安全隐患，且在钻孔芯体202贯穿孔槽内，孔槽内的切屑和切削液便会向下掉落，并进入限制管301内，且因孔槽的中心位置被钻孔芯体202占据，使切屑和切削液会沿着孔槽的边缘下落，因此，处于倾斜状态的清除组件302就会引导下落的切屑和切削液，使切屑和切削液进入限制管301内，少量的切屑和切削液进入过滤组件内，这样就避免了大量的切屑掉落至过滤组件上对过滤组件形成堆积堵塞，同时做到对切屑和切削液同步的收集。

为了实现切屑和切削液的分离：过滤组件包括安装在限制管301内的承载管道303，承载管道303上设置有过滤网3024，过滤网3024用于收集孔槽内的切屑，并对切屑和切削液进行分离，使切削液进入承载管道303内回收，本方案中，限制管301、清除组件302和清除组件302均设置有多组，且多个承载管道303之间相互连通，因此在孔槽开设完成后，钻孔芯体202离开孔槽向上复位时，通过承载管道303在限制管301内向上运动，因清除组件302处于承载管道303的上方位置，因此承载管道303控制过滤网3024向上的过程中，承载管道303逐渐抵触在定位板3021上，迫使定位板3021处于倾斜打开状态，此时承载管道303便能够通过定位板3021继续向上，承载管道303刮除孔槽内壁附着的切屑和切削液，使孔槽得到清洁，并因切屑和切削液自身重心的原因，会在承载管道303刮除后向侧方掉落，也就是落在过滤网3024上，此时过滤网3024就会对切屑和切削液进行承接分离，使切屑处于过滤网3024上，切削液进入承载管道303内，实现对切屑和切削液的分离回收。

承载管道303控制过滤网3024复位的过程中，且在承载管道303的顶部逐渐靠近定位板3021时，定位板3021接触在承载管道303的顶部侧边，并给处于承载管道303和过滤网3024上的切屑形成一个推动以及压缩切屑的压力结构，因此，在承载管道303控制过滤网3024复位至初始状态时，承载管道303的顶部逐渐接触定位板3021，使承载管道303逐渐降低定位板3021的抵触，以至于定位板3021逐渐降低倾斜度，使定位板3021逐渐对处于承载管道303和过滤网3024上的切屑接触，因定位板3021是以倾斜的状态复位的，这便会给切屑形成一个推动以及压缩的力度，使承载管道303上的切屑推入至过滤网3024上，且过滤网3024边缘上的切屑向过滤网3024的中部推动，并且推动切屑时对切屑压缩，压出切屑内所附着的切削液流入至承载管道303内，尽可能对切削液实现分离回收，进一步提升切削液的回收量；

参照上述，在过滤网3024在已聚落切屑后，再次在限制管301内滑动向上时，承载管道303又会接触在定位板3021上，使定位板3021便会再次对过滤网3024上的切屑进行推动以及压缩，实现对切屑压缩来提取切削液的循环过程。

针对定位板3021的作用进一步分析：定位板3021推动承载管道303和过滤网3024外围上的切屑移动后，承载管道303和过滤网3024的外围处于裸露状态，因切屑是附着在孔槽的内壁上的，承载管道303是以外围刮除孔槽内壁上的切屑，因此，外围处于裸露状态的承载管道303便能够在刮除后续水泵壳体孔槽内壁的切屑时更为快速，并在固定座304边缘上的切屑体积缩时，使固定座304的边缘能够承接更多的切屑，且随着固定座304上的切屑逐渐压缩增多，会使固定座304的边缘能够使切削液通过的面积缩小，此时就能加深对切削液的过滤效果，提升对切削液的回收精度；因切屑多积聚于过滤网3024的中心位置外侧，使过滤网3024可以一直进行分离及回收切屑液。

其中，承载管道303在处于伸出及缩回限制管301的过程中，限制管301内部所积聚的切屑和切削液处于静置状态；

当承载管道303和过滤网3024与限制管301的底部持平时，限制管301内部所积聚的切屑液通过过滤网3024流入至承载管道303的内部汇聚，因此，在限制管301内部落入的切屑和切削液静置一段时间后，也就是在承载管道303复位时，且承载管道303顶部与限制管301的底部处于同一水平线时，限制管301内的切削液便会通过过滤网3024流入至承载管道303内，实现对限制管301内初始积聚的切削液回收，从而对水泵壳体加工过程中使用的切削液尽可能的回收。

对整个方案进行完善：定位板3021的一端底部安装有定位弹簧3022，定位弹簧3022远离定位板3021的一端与限制管301连接，定位板3021与限制管301之间通过安装部3023连接；

且相邻定位板3021的顶部之间处于密封状态，底部之间形成一个用于使切屑和切削液进入限制管301内部的流通结构。安装部3023与定位板3021转动连接，且定位弹簧3022初始用于对定位板3021进行倾斜支撑，因流通结构的形成，使定位板3021在引导切屑和切削液移动后，就能使切屑和切削液通过流通结构进入限制管301内，这样就使限制管301在初始时进行回收切屑和切削液，从而限制大量的切屑堆积在过滤网3024的中心位置，且在过滤网3024的边缘受到大量切屑的压缩堵塞后，过滤网3024的中心用于使切削液通过，因此，在初始就避免切屑进入过滤网3024的中部位置，确保后续切削液通过过滤网3024向承载管道303流入不受影响。

其中，承载管道303的底部连通有汇通管体311，汇通管体311通过第一升降气缸308驱动，汇通管体311上滑动连接有固定座304，固定座304上安装有支撑板305，支撑板305的顶部设置有定位轴306，定位轴306上连接有定位水泵壳体的定位栓307；

固定座304的底部通过第二升降气缸40驱动，固定座304靠近第二升降气缸40的位置上设置有外升降导轴309，外升降导轴309内滑动连接有内升降导轴310，内升降导轴310与固定座304固定连接，本方案中，通过第二升降气缸40驱动固定座304的位置下降，使整个限制清除机构30的位置下降，将水泵壳体卡在定位轴306内，并通过定位栓307转动对水泵壳体进行定位夹紧，复位限制清除机构30至初始位置，此时通过钻孔芯体202转动并向下，实现对水泵壳体上开设孔槽；在承载管道303使用时，第一升降气缸308控制汇通管体311升降运动，使承载管道303的顶部便会在限制管301内伸出或缩回，实现清除水泵壳体孔槽内的切屑及切削液。

本发明的目的之二在于提供一种用于根据上述中任一项的具有清除结构的水泵壳体钻孔加工装置所使用的加工方法，包括如下步骤：

步骤一：通过第一升降气缸308驱动固定座304下降，通过水泵壳体卡在定位轴306内，并由定位栓307对水泵壳体进行夹持，并复位固定座304至初始位置；

步骤二：由电机控制钻孔芯体202转动，并在钻孔芯体202下落接触水泵壳体时，对水泵壳体进行钻孔操作，在钻孔芯体202钻孔完成时，钻孔芯体202贯穿水泵壳体并处于限制管301内，以限制管301对钻孔芯体202的外围进行限制；

步骤三：通过钻孔芯体202离开孔槽并复位至初始状态，由第一升降气缸308控制承载管道303伸出限制管301，并接触至孔槽的内壁，刮除孔槽内壁附着的切屑以及切削液，并使切屑及切削液落入至过滤网3024上，以过滤网3024对切削液进行分离，并在承载管道303复位，承载管道303和过滤网3024受到定位板3021的挤压影响，压缩出过滤网3024上切屑的切削液至承载管道303内回收。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。