CN210024787U - 一种精密管状零件铣槽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精密管状零件铣槽装置，它包括机架、物料定位部件、铣槽部件，所述物料定位部件包括物料平移组件和夹具，所述夹具安装在物料平移组件上并做直线往复运动，所述物料平移组件安装机架上，所述物料平移组件上设有夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位，所述夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位都位于夹具的直线往复运动的路径上。精密管状零件铣槽装置可替代人工完成铣槽操作，这样不仅使得十字槽的铣槽操作变得简单、减轻了工人的劳动强度、提高了生产效率，还避免了多次定位操作，使产品的质量稳定性大大提高。同时可以加工出开口宽度更小的十字槽，提高该装置的使用范围。

Description

一种精密管状零件铣槽装置

技术领域

本实用新型涉及一种精密管状零件铣槽装置。

背景技术

长度为7至8毫米、直径为3至5毫米的细小管状零件是一种精密管状零件，主要应用于国防、医疗、航空航天、交通、电子通讯等领域。精密管状零件的中间通孔采用铰孔工艺获得，若需要在管壁上开设十字槽则需要进一步采用铣槽工艺加工。例如在电子通讯领域使用的连接器上的精密管状零件包括了插孔、外壳，插孔和外壳都为细小的管状结构；由于这些精密管状零件体积非常小，现有技术只采用人工方式进行生产。先是将一段细小的柱状金属条固定在工位上，让后通过铰孔机上的钻头沿着柱状金属条的中心线钻取横截面为圆形的通孔，该步骤独立进行，由此集中获得半成品；接着，在另一个步骤中，将通孔的横截面为圆形的精密管状零件固定在其它工位上，通常使用夹具夹持来定位，然后通过铣槽机上的高速转动的刀片沿着精密管状零件的中心线伸入管内，铣削后在管壁上形成位于同一直线方向上的两个开口；再接着，松开管壁上具有开口的精密管状零件，人工旋转九十度后再固定该精密管状零件，然后通过刚才的铣槽机上的高速转动的刀片沿着精密管状零件的中心线伸入管内，铣削后在管壁上形成位于另一直线方向上的两个开口，由此在精密管状零件的管壁上形成了四个开口，这四个开口共同组成了十字槽结构。

铣槽阶段工人需要将一个精密管状零件至于工位上，先铣削出一个方向上两个开口，然后重新固定后再铣削出另一个方向上的两个开口，很显然，人工铣槽作业的弊端是生产效率低、劳动强度大。同时，此过程中第一次开槽和第二次开槽之间需要再一次定位操作，人工转动的角度不一定每次都一样、也无法保证转动的角度与设定的角度一致，所以人工铣槽获得的十字槽结构不够理想，致使精密管状零件的质量要低于设计要求。而且现有的加工技术一次加工过程只能在高精密管状零件的一端开十字槽，如果要对高精密管状零件的两端都设置十字槽的，则需要经历四次定位操作，那么产品质量的稳定性会进一步受到影响。

现有技术中的铣槽机的刀具采用合金圆锯片，圆锯片边缘为锯齿结构，受制于材质因素，该合金圆锯片的厚度最薄只能做到0.9毫米，这就造成加工所得十字槽的宽度较大。所以现有的铣槽机的加工对象不能过小，否则无法在精密管状零件的端部形成十字槽，严重制约了铣槽机的使用范围。

发明内容

本实用新型要解决的一个技术问题是如何提连接器上的插孔、外壳此类高精密管状零件的生产效率，由此得到一种精密管状零件铣槽装置；

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该精密管状零件铣槽装置包括机架、物料定位部件、铣槽部件，所述物料定位部件包括物料平移组件和夹具，所述夹具安装在物料平移组件上并做直线往复运动，所述物料平移组件安装机架上，所述物料平移组件上设有夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位，所述夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位在同一直线方向上依次排列，所述夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位都位于夹具的直线往复运动的路径上，所述铣槽部件包括平移组件和两组铣削组件，两组铣削组件都安装在平移组件上且两组铣削组件在平移组件上同步直线往复运动，所述铣削组件只分布在夹具的直线往复运动的路径的一侧，所述铣削组件包括电机和铣削刀具，所述铣削刀具包括连接座、砂轮、紧固座,所述连接座包括圆柱状的连接部位、圆盘状的夹持部位，所述连接部位的直径小于夹持部位的直径、所述连接部位的中心线与夹持部位的中心线重合，所述连接部位与电机的输出轴连接，所述紧固座整体为圆盘状结构，所述砂轮的直径大于紧固座的直径、砂轮的直径也大于连接座的夹持部位的直径，所述砂轮通过紧固座安装在连接座上且位于夹持部位与紧固座之间，其中一组铣削组件上的砂轮在水平面内转动、另一组铣削组件上的砂轮在竖直面内转动，所述横槽铣削工位位于在水平面内转动的砂轮的直线往复运动的路径的一端，所述竖槽铣削工位位于在竖直面内转动的砂轮的直线往复运动的路径的一端。

夹具在夹取工位夹持物料即高精密管状零件进入横槽铣削工位后，在水平面内转动的砂轮在物料一端先切出一道开口，接着，进入竖槽铣削工位后在竖直面内转动的砂轮再在物料的同一端切出另一个垂直方向上的开口，由此完成十字槽的铣槽作业。在此过程不需要转动物料即物料的空间姿态不发生改变，仅有物料的空间位置发生改变，这个过程与现有技术的加工过程完全不一样。

由于在水平面内转动的砂轮始终在同一水平面高内速转动，在竖直面内转动的砂轮始终在同一竖直面内高速转动，所以在物料空间姿态不改变的情况下、仅以通过水平位移来改变其空间位置并接受来自在水平面内转动的砂轮、在竖直面内转动的砂轮的铣削操作，必定可以获得结构理想的十字槽，达到与设计标准一致的生产目的。

在本技术方案中完成一次供料定位操作后，即可完成对物料一端的十字槽的加工，不需要额外的定位操作。由此可见，该技术方案不仅使得十字槽的铣槽操作变得简单、减轻了工人的劳动强度、提高了生产效率，还避免了多次定位操作，使产品的质量稳定性大大提高。

在该技术方案中铣削刀具采用连接座、砂轮、紧固座组合方式构成，将砂轮优异的厚度超薄的特征加载在该铣削刀具中，此类砂轮的厚度最薄可达0.1毫米，故使得精密管状零件铣槽装置可加工处开口宽度更小的十字槽。

为了减少向夹具供料的时间，本技术方案提供了供料结构，具体的，所述物料定位部件还包括供料组件，所述供料组件包括供料管和载物板，所述载物板上设有载物面和凹槽，所述凹槽的开口部位位于载物面上，所述载物面为弧面，所述供料管的出口朝向载物板，所述载物板位于夹取工位内，所述夹具通过翻转气缸安装在物料平移组件上，所述夹具在翻转气缸上做摆动运动，所述凹槽位于夹具在夹取工位内的摆动运动的路径上。物料从供料管输出是以挤出方式进行，即位于出口处的物料受位于供料管内部的物料的挤压而向外输出。夹取物料时，夹具嵌入到凹槽内，夹具张开，待物料从供料管输出到载物面时物料刚好位于夹具的张开部位处；待夹具合拢后就夹持住了物料。

向夹具提供物料的操作需要保证物料与夹具之间建立准确的位置状态，这由铣槽操作中必要的也是唯一一次的定位操作来完成。物料从供料管内以挤出方式输出后可以通过控制夹具的合拢进度来实现定位操作，这需要装置运行前经过反复调试才能获得，过程比较繁琐。为能简化定位操作，所述供料组件还包括限位气缸，所述限位气缸的活塞杆朝向载物板且与供料管的出口相对。这样限位气缸的活塞杆伸出时供料管内物料输出后就会被活塞杆阻挡，进而物料最终会处于合理位置，这样夹具夹取物料后就完成了定位操作。在供料管内存储充足的物料的情况下，铣槽操作可在无人操作情况下连续进行。

本实用新型采用上述技术方案：精密管状零件铣槽装置可替代人工完成铣槽操作，这样不仅使得十字槽的铣槽操作变得简单、减轻了工人的劳动强度、提高了生产效率，还避免了多次定位操作，使产品的质量稳定性大大提高。同时可以加工出开口宽度更小的十字槽，提高该装置的使用范围。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1为本实用新型一种精密管状零件铣槽装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种精密管状零件铣槽装置的铣削刀具的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，精密管状零件铣槽装置包括机架1、物料定位部件、铣槽部件。机架1作为整个装置的支撑主体，物料定位部件、铣槽部件都安装在机架1上。

物料定位部件包括物料平移组件、供料组件和夹具2。

物料平移组件包括伺服电机、丝杠、滑台、导轨。机架1上固定设置有两根导轨，导轨之间平行设置。滑台以活动方式安装在导轨上，滑台可以在导轨上自由滑动，做直线运动。丝杠通过丝杠螺母与滑台连接在一起，丝杠平行于导轨的，当丝杠转动后可以驱动滑台直线运动。伺服电机安装在机架1上，伺服电机的输出轴与丝杠固定连接，丝杠受伺服电机驱动而转动。

供料组件包括供料管3、限位气缸4和载物板5。载物板5、供料管3、限位气缸4都固定在机架1上，并且三者都位于丝杠的一端。载物板5上设有载物面6和凹槽7。载物面6位于载物板5的顶部，载物面6为弧面。在载物板5的本体上设置该凹槽7，凹槽7的开口部位位于载物面6上，即凹槽7的开口朝向与载物面6的朝向相同。夹具2为气动件，在压缩空气的驱动下，夹具2的两片夹板可以合拢和分离张开，由此形成夹持操作。夹具2通过翻转气缸安装在物料平移组件的滑台上，翻转气缸可以带动夹具2在竖直面内摆动，滑台运动，可以进一步带动夹具2做直线往复运动；当夹具2位于载物板5附近时，夹具2摆动后可以伸入在凹槽7。供料管3的出口朝向载物板5，供料管3内的物料在脱离出口后可以落入载物面6上并且位于凹槽7上方。在该实施例中物料脱离供料管3进入载物面6后在其自身因素的影响下落入载物面6上的固定位置即凹槽7上方，如此，伸入在凹槽7内且处于展开的夹具2便可以夹取物料。另外，限位气缸4的活塞杆也朝向载物板5且与供料管3的出口相对，限位气缸4的活塞杆伸出时供料管3内物料输出后就会被活塞杆阻挡，进而物料最终会处于合理位置，这样夹具2夹取物料后就完成了定位操作。

物料平移组件上设置了三个滑台停止运动的位置，这些位置在该精密管状零件铣槽装置内部用于物料加工操作，包括夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位。夹取工位用于夹取待加工的物料和释放加工后的物料。横槽铣削工位用于在物料的端部加工出一道水平方向上的开口。竖槽铣削工位用于在物料的端部加工出一道竖直方向上的开口。夹取工位分布在丝杠的一端且远离伺服电机的该端、竖槽铣削工位位于丝杠的另一端且位于伺服电机所在位置的该端，横槽铣削工位则位于夹取工位、竖槽铣削工位之间。三个工位沿着滑台的直线运动方向笔直分布，且都位于夹具2的直线往复运动的路径上。供料组件位于夹取工位内，凹槽7位于夹具2在夹取工位内的摆动运动的路径上，夹具2可以在夹取工位处获得来自供料管3的物料。

该实施例中只有一个铣槽部件，它只分布在夹具2的直线往复运动的路径的一侧。

铣槽部件上设有平移组件和两个铣削组件，这两个铣削组件分别是横槽铣削组件8和竖槽铣削组件9。平移组件包括伺服电机、丝杠、滑台、导轨。机架1上固定设置有两根导轨，导轨之间平行设置。滑台以活动方式安装在导轨上，滑台可以在导轨上自由滑动，做直线运动。丝杠通过丝杠螺母与滑台连接在一起，丝杠平行于导轨的，当丝杠转动后可以驱动滑台直线运动。伺服电机安装在机架1上，伺服电机的输出轴与丝杠固定连接，丝杠受伺服电机驱动而转动。横槽铣削组件8和竖槽铣削组件9都安装在滑台上，横槽铣削组件8和竖槽铣削组件9在平移组件上同步直线往复运动。

横槽铣削组件8包括电机和铣削刀具，该铣削刀具包括连接座16、砂轮17、紧固座18。连接座16包括圆柱状的连接部位19、圆盘状的夹持部位12，连接部位19的直径小于夹持部位12的直径、连接部位19的中心线与夹持部位12的中心线重合。连接部位19设有盲孔，该盲孔用于容纳电机的输出轴。连接部位19上设有螺孔，该螺孔的中心线垂直盲孔的中心线。加持部位上设有夹持面，夹持面为平面结构。加持部位的中间位置设有螺孔，该螺孔的横截面为梯形结构，包括一段设有内螺纹的连接区域13和一段无螺纹的扩展区域14，螺孔在连接区域13的直径要小于螺孔在扩展区域14的直径。砂轮17为厚度薄的圆盘结构，砂轮17中间设有一个圆孔，该圆孔的直径与螺孔在扩展区域14的直径相同。紧固座18整体为圆盘状结构，其一侧为平面结构的夹持面。紧固座18中心位置处设有通孔，该通孔的直径大于螺孔在连接区域13的直径、但要小于螺孔在扩展区域14的直径。紧固座18上在通孔的中心线的延伸方向上设有限位凸起15，该限位凸起15为圆环状结构，且限位凸起15位于紧固座18上夹持面所在一侧；限位凸起15的外径小于螺孔在扩展区域14的直径。安装时，先将砂轮17套在紧固座18的限位凸起15上，然后将紧固座18的限位凸起15***连接座16在夹持部位12的螺孔的无螺纹的扩展区域14内，最后螺栓穿过紧固座18的通孔而伸入到加持部位的螺孔的有螺纹的连接区域13内，砂轮17位于连接座16的夹持面与紧固座18的夹持面之间，拧紧螺栓即可将紧固座18、砂轮17和连接座16安装在一起、组装成为铣削刀具。再将电机的输出轴伸入到连接部位19的盲孔内，再向连接部位19的螺孔内拧入螺丝，即可将铣削刀具和电机组装成横槽铣削组件8。由于砂轮17的直径大于紧固座18的直径、也大于连接座16的夹持部位12的直径，所以砂轮17凸出在铣削刀具外部；砂轮17凸出在铣削刀具外部的部位即为横槽铣削组件8的横槽铣削刀片10。

竖槽铣削组件9与横槽铣削组件8结构相同，空间设置不同使得横槽铣削刀片10在水平面内转动、而竖槽铣削组件9内的砂轮17即竖槽铣削刀片11在竖直面内转动。

横槽铣削刀片10的直线往复运动的路径的一端伸入到横槽铣削工位内、竖槽铣削刀片11的直线往复运动的路径的一端伸入到竖槽铣削工位内。

初始状态下，限位气缸4收缩；夹具2位于夹取工位内且摆动至水平状态，夹具2位于凹槽7内，夹具2的夹板的张开的开口方向位于水平面内并且在夹具2的夹板的张开的开口的前方刚好是供料管3的出口，供料管3内有一根物料已经被输出在载物面6上，由于被输出的物料与载物面6之间的摩擦力作用、使得已被输出的物料堵住了位于供料管3内的其它物料而不能向外运动；横槽铣削刀片10脱离横槽铣削工位，竖槽铣削刀片11脱离竖槽铣削工位；横槽铣削刀片10、竖槽铣削刀片11都转动。使用前，先向供料管3内添加足够的物料即精密管状零件，如此，在供料管3内物料一个接着一个逐一排列。使用时，夹具2在物料平移组件的带动下，向物料所在位置运动，直至物料处于夹具2的夹板之间，限位气缸4的活塞杆伸出，若物料的位置太偏向于限位气缸4所在位置的则可以调整物料的位置，然后，夹具2的夹板合拢后夹持住物料。夹具2夹持物料后进行九十度摆动，使得物料被置于较高位置，与此同时限位气缸4收缩；物料管内的其它物料则在重力作用下向外挤出一根物料置于载物面6上。然后，物料平移组件带动夹具2进入横槽铣削工位处，物料在横槽铣削工位处静置不动。平移组件带动横槽铣削组件8和竖槽铣削组件9运动，使得横槽铣削刀片10进入横槽铣削工位，竖槽铣削刀片11进入竖槽铣削工位；由于物料此时位于横槽铣削工位，所以物料只接受横槽铣削刀片10的加工处理，由此在物料一端切开一道开口。然后，横槽铣削刀片10脱离横槽铣削工位，竖槽铣削刀片11脱离竖槽铣削工位，夹具2带动物料进入竖槽铣削工位，横槽铣削刀片10进入横槽铣削工位，竖槽铣削刀片11进入竖槽铣削工位，物料只接受竖槽铣削刀片11的加工处理，此时在物料的同一端切开另一道开口。这样就是在物料的一端设置了一个十字槽。最后，横槽铣削刀片10脱离横槽铣削工位，竖槽铣削刀片11脱离竖槽铣削工位；夹具2带着物料回到夹取工位，等加工好的物料取走后，夹具2再张开、接着进行九十度摆动而处于水平状态，以此执行下一个加工过程。

Claims (3)

1.一种精密管状零件铣槽装置，其特征在于：该精密管状零件铣槽装置包括机架(1)、物料定位部件、铣槽部件，所述物料定位部件包括物料平移组件和夹具(2)，所述夹具(2)安装在物料平移组件上并做直线往复运动，所述物料平移组件安装机架(1)上，所述物料平移组件上设有夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位，所述夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位在同一直线方向上依次排列，所述夹取工位、横槽铣削工位、竖槽铣削工位都位于夹具(2)的直线往复运动的路径上，所述铣槽部件包括平移组件和两组铣削组件，两组铣削组件都安装在平移组件上且两组铣削组件在平移组件上同步直线往复运动，所述铣削组件只分布在夹具(2)的直线往复运动的路径的一侧，所述铣削组件包括电机和铣削刀具，所述铣削刀具包括连接座(16)、砂轮(17)、紧固座(18),所述连接座(16)包括圆柱状的连接部位(19)、圆盘状的夹持部位(12)，所述连接部位(19)的直径小于夹持部位(12)的直径、所述连接部位(19)的中心线与夹持部位(12)的中心线重合，所述连接部位(19)与电机的输出轴连接，所述紧固座(18)整体为圆盘状结构，所述砂轮(17)的直径大于紧固座(18)的直径、砂轮(17)的直径也大于连接座(16)的夹持部位(12)的直径，所述砂轮(17)通过紧固座(18)安装在连接座(16)上且位于夹持部位(12)与紧固座(18)之间，其中一组铣削组件上的砂轮(17)在水平面内转动、另一组铣削组件上的砂轮(17)在竖直面内转动，所述横槽铣削工位位于在水平面内转动的砂轮(17)的直线往复运动的路径的一端，所述竖槽铣削工位位于在竖直面内转动的砂轮(17)的直线往复运动的路径的一端。

2.根据权利要求1所述精密管状零件铣槽装置，其特征在于：所述物料定位部件还包括供料组件，所述供料组件包括供料管(3)和载物板(5)，所述载物板(5)上设有载物面(6)和凹槽(7)，所述凹槽(7)的开口部位位于载物面(6)上，所述载物面(6)为弧面，所述供料管(3)的出口朝向载物板(5)，所述载物板(5)位于夹取工位内，所述夹具(2)通过翻转气缸安装在物料平移组件上，所述夹具(2)在翻转气缸上做摆动运动，所述凹槽(7)位于夹具(2)在夹取工位内的摆动运动的路径上。

3.根据权利要求2所述精密管状零件铣槽装置，其特征在于：所述供料组件还包括限位气缸(4)，所述限位气缸(4)的活塞杆朝向载物板(5)且与供料管(3)的出口相对。