多功能铣耳铣槽机的制作方法

本实用新型涉及一种多功能铣耳铣槽机，属于五金接插件加工及其设备领域。

背景技术：

带有耳朵和槽的接插件在电子通讯上应用较广，主要是因为其具有装卸方便、接触良好的优点。例如监控视频的插头通常有2只或4只耳朵，耳朵根部具有沿圆周上的浅槽。带有耳槽的插头主要是用铜、铝、锌等合金的工件，车削出圆凸台后，利用偏心铣刀在圆周相应角度上铣出径向的细圆柱形耳朵，然后再用常规铣刀沿着圆周铣出一定角度、形状和深度要求的浅槽。这些耳朵和槽的铣削加工，通常要在圆周上等分，具有较高的径向尺寸要求。目前的加工方法主要是对小型仪表车床进行改造后，利用分度头手动完成各工序加工，劳动强度大，生产效率差，而且由于一种分度头对应一种规格的耳或槽的加工，耳槽数有变动时，手动调整也很麻烦；个别有实力企业利用数控走心机来完成加工，精度能满足要求，但走心机的价格偏高，一台通常市价几十万甚至上百万，对于小规模的企业来说，只能是望而却步；此外，数控走心机在加工耳槽类零件时效率没有专用机床高。为此，本实用新型专门针对圆周上带有径向耳槽的五金接插件的加工，设计一种生产效率高、调整过程不复杂、成本不高的耳槽加工专机。

技术实现要素：

本实用新型目的是解决现有加工设备手动加工效率低，灵活性差，工人劳动强度大等问题。

为了实现以上目的，本实用新型提供一种多功能铣耳铣槽机，主要用于承重的总台面，所述总台面上设有X台面，所属X台面上垂直地设有直角板，所属直角板的侧面上设有H台面，H台面侧面上下并列地设有铣耳轴与铣槽轴，所属总台面上还设有水平滑台，所述水平滑台上可滑动地设有竖直滑台，所述竖直滑台设有机头，所述机头主轴水平地安装在竖直滑台上。

进一步地，所述总台面上还设有人机交互界面。

进一步地，所述机头为带有分度和气动夹紧双重功能的综合机构。

进一步地，所述总台面的侧边设有驱动X台面的X轴伺服电机。

进一步地，所述直角板的上部设有驱动H台面的H轴伺服电机。

进一步地，所述竖直滑台上设有驱动机头的机头伺服电机。

进一步地，所述铣耳轴上设有铣耳刀，所述铣槽轴上设有铣槽刀。

进一步地，所述机头上还设有夹头、夹紧气管和吹气气管，所述分度机构与分度电机的轴直接相连，分度电机的轴心与分度机构轴心具有共轴线的通孔，通孔中可以通过气流或者通过一根气管；所述机头与分度机构主轴直接相连，利用机头伺服电机的角度旋转来控制分度；所述机头的侧面还具有一路气路，可根据气路的换向来实现夹头的夹紧和松开，同时，配合通过轴心的气路，根据控制系统的控制可以夹紧工件、自动下料以及吹屑清洁等功能。

H台面可做竖直方向移动，此方向设有H方向；X台面可做前后方向移动，此方向设有X方向；竖直滑台可沿水平滑台做左右方向的移动和锁死，此方向设有Z方向；所述机头可沿竖直滑台做H方向的移动或定位锁死；所述竖直滑台可沿水平滑台做左右方向的移动和锁死；所述的X轴、Z轴、H轴两两相互垂直，成右手笛卡尔坐标系；所述铣耳轴、铣槽轴与Z轴平行；所述水平滑台、人机交互界面安装在总台面上。通过以上方式，在安装调试后，使用时只要在人机界面上输入用户参数，上料后即可以全自动地完成铣耳-铣槽-下料工序加工，亦可以单独完成铣耳或铣槽部分工序，或者经增加自动上料机构实现一体化全自动加工，具有安全、灵活、精度高的优点，并大大提高生产效率。

本实用新型的有益效果为：

(1)调整范围广。工件可在行程范围内的上下、左右方向任意位置定位，实现工件位置的方便快速调整。

(2)刀具位置可编程定位。铣耳刀或铣槽刀可根据需要在X方向和H方向偏移定位，实现刀具位置的准确快速调整。

(3)柔性生产。可选择耳、槽单工序或多工序加工，灵活多变，功能多。

(4)效率高。加工过程易实现半自动或全自动，省时高效。

(5)稳定性好。采用直线模组传动，运行平稳、精度高，避免因传动抖动而产生尺寸偏差大、表面振纹等现象。

(6)人机交互界面友好，可及时监控生产状态。

(7)安全性高。加工开始前与结束后，工件与刀具保持一定的安全距离；在需要加工时工人只要装夹工件后按下自动按钮即可实现设备的自动加工，加工完成后，夹头中心吹气下料，工人只需准备下一轮循环加工，避免手动操作时的手触碰铣刀受伤。

(8)根据人体工程学设计外观尺寸，改善工作环境和舒适性，改善工人工作环境。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的俯视图。

其中：1-X台面、2-直角板、3-H台面、4-铣耳轴、5-铣槽轴、6-竖直滑台、7-机头、8-水平滑台、9-人机交互界面、10-总台面、11-X轴伺服电机、31-H轴伺服电机、41-铣槽刀、42-铣耳刀、71-机头伺服电机、72-夹头、73-工件、74夹紧气管、75-吹气气管。

具体实施方式

本实用新型提供一种多功能铣耳铣槽机，主要包括：X向运动机构、H向运动机构、机头机构、机头双向调节机构、人机界面、总台面。

X向运动机构包括：X台面1、X轴伺服电机11、直角板2。所述直角板2的底面固定在X台面1上；所述X台面1通过直线模组安装在总台面10上，可做前后方向(X向)的移动；X轴伺服电机11与自动化控制系统相连，可以经编程后对X台面1进行位置控制。

H向运动机构包括：H台面3、H轴伺服电机31、铣耳轴4、铣槽轴5。所述铣耳轴4、铣槽轴5用于安装铣耳、铣槽刀具，其上下并列地安装在H台面3上；所述H台面3通过直线模组安装在直角板2的侧面，可做竖直方向(H向)的移动；H轴伺服电机31与自动化控制系统相连，可以经编程后对H台面3进行位置控制；所述铣耳轴4、铣槽轴5的轴线与X轴平行，且与H轴垂直；铣耳轴4、铣槽轴5的上下位置根据需要可以调换。

机头机构包括：机头7、机头伺服电机71、夹头72、工件73、夹紧气管74、吹气气管75。所述机头7的轴线水平地安装，与H轴、X轴相互垂直；所述机头7具有分度和夹紧功能，分度由机头伺服电机71经编程实现，夹紧由气动夹头72经编程或手动控制，分度和夹头的工作配合需经编程实现，其一般顺序是夹紧工件——分度——铣削——松开工件——吹气下料；所述机头7具有吹气下料的功能；所述机头具有气动结构，可通过夹紧气管74的换向通气进行气动夹紧、松开，具有响应速度快、清洁无污染的特点；所述机头7具有机头伺服电机连接，可以经自动化控制系统控制旋转角度、旋转速度、旋转锁死定位功能。所述分度机构与分度电机的轴直接相连，分度电机的轴心与分度机构轴心具有共轴线的通孔，通孔中可以通过气流或者通过一根气管；所述机头7与分度机构主轴直接相连，利用机头伺服电机71的角度旋转来控制分度；所述机头7的侧面还具有一路气路，可根据气路的换向来实现夹头的夹紧和松开，同时，配合通过轴心的气路，根据控制系统的控制可以夹紧工件、自动下料以及吹屑清洁等功能。机头双向调节机构可在H、Z两个方向进行调节，实现工件的任意位置定位，主要包括竖直滑台6和水平滑台8。所述机头7主轴水平地安装在竖直滑台6上，可沿竖直滑台6做上下方向的移动和锁死，即调节工件的H坐标；所述竖直滑台6可沿水平滑台8做左右方向(Z轴)的移动和锁死，即调节工件的Z坐标；所述水平滑台8与人机交互界面9安装在总台面10上。

其还包含加工方法，包括以下过程：

1)设置参数：根据零件尺寸要求，在自动化系统中设置铣槽和铣耳的参数(个数、起点、终点、深度、进给速度等)；

2)原点复位。H向原点为伺服电机31侧，X向原点为伺服电机11侧。H向的原点返回过程如下：通过自动化控制系统复位，H向伺服电机带动滚珠丝杆旋转，H台面退回至伺服电机31一侧的原点后，立即发信号至自动化控制系统，送料机构立即停止运动，完成原点返回；如果H向本身就在原点，为了确认原点位置，可以先向前移动一定距离，再以复位速度退回至原点，完成H向原点返回；X向原点返回的过程同H向原点返回过程。

3)手动调整试机：①在手动模式，把工件装到夹头上，无误后夹紧工件；②选择合适的进给速度，利用触摸屏上的操作按钮，移动X向和H向，使得铣槽刀或铣耳刀距离工件一定距离；③观察人机界面上的X向和H向的坐标值，作为铣槽或铣耳的起始位置；④利用触摸屏将铣槽或铣耳的起始位置输入到系统；⑤打开铣槽或铣耳轴主轴电机；⑥利用手动进给铣槽或铣耳一定深度；⑦X向退刀后，H向退刀；⑧测量槽或耳的尺寸，根据测量尺寸和要求尺寸的偏差值进行计算，输入偏差值到系统进行尺寸补偿；⑨重复操作①～⑧，直至测量尺寸符合图纸要求；⑩完成手动调整试机。

4)自动加工(以铣耳为例)：①原点复位。②装夹工件。将工件正确装夹以后，按夹紧按钮后按自动加工按钮。③H向快速进给。H向快移使铣耳刀42主轴与工件铣耳位置等高后位置不变。④X向快进至铣耳起点。X向快速进给，使铣耳刀42移至铣耳起点，但不与工件接触。⑤X向铣耳至终点。铣耳刀42为偏心钻头，X向以进给速度铣耳至铣耳终点。⑥X向快退至铣耳起点。⑦机头7快速旋转180度，重复步骤5～6。⑧X向、H向快退至原点，夹头72松开后吹气下料，完成2耳铣削后吹气下料，得到工件73。

以上是单铣2个耳朵的加工过程，4个铣耳加工的步骤类似，只需改变4)中⑦的内容为“机头7快速旋转90度，重复步骤⑤～⑥三次”即可。

5)如此重复4)，实现工件的批量加工；

6)在需要结束时，按下停止按钮，结束以上动作。

进一步的，对于单铣槽或同时铣削耳槽的加工过程，只要将4)中的加工步骤更换为实施例2和实施例3的步骤即可。

通过以上各机构的安装在总台面10上，结合自动化控制系统的编程，便可以实现以下功能：

(1)工件的H坐标、Z坐标与旋转角度的控制；

(2)刀具的X坐标、H坐标控制；

(3)单铣耳加工；

(4)单铣槽加工；

(5)铣耳铣槽加工；

以下给出3种情况的实施例。

实施例1：单铣耳加工

以2个耳(圆周间隔180度)为例，步骤如下：

步骤1：原点复位。H向原点为伺服电机31侧，X向原点为伺服电机11侧。

步骤2：装夹工件。按夹紧按钮后按自动加工按钮。

步骤3：H向快速进给。H向快移使铣耳刀42主轴与工件铣耳位置等高后位置不变。

步骤4：X向快进至铣耳起点。X向快速进给，使铣耳刀42移至铣耳起点，但不与工件接触。

步骤5：X向铣耳至终点。铣耳刀42为偏心钻头，X向以进给速度铣耳至铣耳终点。

步骤6：X向快退至铣耳起点。

步骤7：机头7快速旋转180度，重复步骤5～6。

步骤8：X向、H向快退至原点，夹头72松开后吹气下料，完成2耳铣削后吹气下料，得到工件73。

以上是2个铣耳加工步骤，4个铣耳加工的步骤类似，只需改变步骤7中“机头7快速旋转90度，重复步骤5～6三次”即可。其他个数的铣耳方法参照此法，不再赘述。

实施例2：单铣槽加工

以2个槽(圆周对称)为例，步骤如下：

步骤1：原点复位。H向原点为伺服电机31侧，X向原点为伺服电机11侧。

步骤2：装夹工件。按夹紧按钮后按自动加工按钮。

步骤3：H向快速进给。H向快移使铣槽刀41主轴与工件铣槽位置等高后位置不变。

步骤4：X向快进至铣槽起点。X向快速进给，使铣槽刀41移至铣槽起点，但不与工件接触。

步骤5：X向低速进给至铣耳终点。

步骤6：旋转铣槽。机头伺服电机71带动工件73旋转一定角度后停止，在此过程中，铣槽刀41便对工件73进行旋转铣槽的加工。

步骤7：X向快退至铣槽起点。

步骤8：工件快速旋转。机头伺服电机71带动工件快速旋转计算角度。

步骤9：重复步骤5～7。

步骤10：X向、H向快退至原点，夹头72松开后吹气下料，完成2耳铣削后吹气下料，得到工件73。

以上是2个铣槽加工步骤，4个铣槽加工的步骤类似，只需改变步骤9中“重复步骤5～7三次”即可。其他个数的铣槽方法参照此法，不再赘述。

实施例3：铣耳铣槽加工

以2个耳、2个槽为例，步骤如下：

步骤1：原点复位。

步骤2：装夹工件后自动加工。

步骤3：铣耳(实施例1中的步骤3～7)。

步骤4：铣槽(实施例2中的步骤3～9)。

步骤5：X向、H向快退至原点，夹头72松开后吹气下料，完成耳槽加工。

4个耳槽加工步骤类似，不再赘述。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。