專利名稱：一種數(shù)控機(jī)床用三桿式定心裝置及定心方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)床用定心裝置，具體涉及一種用于數(shù)控機(jī)床的定心裝置及使用該裝置對(duì)數(shù)控機(jī)床的工藝基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸中心線進(jìn)行定心的方法。
背景技術(shù)：
目前，在機(jī)械行業(yè)，加工零部件產(chǎn)品工藝基準(zhǔn)孔時(shí)都需要按照產(chǎn)品圖紙要求，以產(chǎn)品的毛基面定位，限制自由度后壓緊工件加工而成，而工藝基準(zhǔn)孔相對(duì)于毛基面定位尺寸一般無(wú)法用卡尺等方法直接測(cè)量，需要三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)才能準(zhǔn)確測(cè)量，而三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一個(gè)大型設(shè)備，測(cè)量費(fèi)用相當(dāng)昂貴，而且每測(cè)量一件產(chǎn)品時(shí)耗費(fèi)時(shí)間很長(zhǎng)，主要是用于產(chǎn)品定型和有爭(zhēng)議的情況下，無(wú)法在產(chǎn)品加工線上大批量作為產(chǎn)品加工的檢測(cè)工具。CN101905404A公開(kāi)了一種自動(dòng)夾緊定心的方法及裝置，采用以弧形滑塊機(jī)構(gòu)為中心的滑塊組，與夾緊定心組件構(gòu)成三桿件聯(lián)動(dòng)的開(kāi)式結(jié)構(gòu)，以動(dòng)力模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行三點(diǎn)聯(lián)動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)將不同直徑的桿件自動(dòng)夾緊定心于同一回轉(zhuǎn)中心上。但是該裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要?dú)飧昨?qū)動(dòng)且不能進(jìn)行可調(diào)節(jié)范圍的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種數(shù)控機(jī)床用三桿式定心裝置，其具有兩個(gè)肘關(guān)節(jié)置，可用最少的零件裝配組成三心定心測(cè)量工具，本發(fā)明還提供了一種對(duì)數(shù)控機(jī)床的工藝基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸中心線定心測(cè)量方法，能實(shí)現(xiàn)定心測(cè)量的360度旋轉(zhuǎn)無(wú)級(jí)控制，使測(cè)量的范圍更寬。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種數(shù)控機(jī)床用三桿式定心裝置， 其是由上接桿、中桿、下接桿以及杠桿百分表組成的具有兩個(gè)肘關(guān)節(jié)的三桿式定心測(cè)量裝置，上接桿和下接桿分別通過(guò)固連在中桿上的連接軸連接在中桿的兩端部，上接桿和下接桿分別可繞各自的連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿百分表的固定軸插入與所述固定軸相對(duì)應(yīng)的孔中，并通過(guò)螺釘固定。上接桿和下接桿與各自的連接軸之間均通過(guò)鎖緊螺釘固定。連接軸以過(guò)盈配合的方式與中桿連接。本發(fā)明還提供一種使用三桿式定心裝置進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的工藝基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸中心線定心的方法，其包括以下步驟
第一步，將組裝好的三桿式定心裝置的上接桿的軸端裝入帶有彈簧夾頭刀柄的數(shù)控機(jī)床的主軸上。第二步，將裝有三桿式定心裝置的主軸移動(dòng)到工藝基準(zhǔn)孔或工藝基準(zhǔn)軸的上方， 根據(jù)工藝孔或工藝軸的尺寸，調(diào)節(jié)上、下接桿和中桿的位置關(guān)系并進(jìn)一步調(diào)整杠桿表測(cè)頭與表?xiàng)U軸線的夾角，保證此時(shí)的杠桿表測(cè)頭的回轉(zhuǎn)半徑略大于工藝孔或工藝軸的直徑，保證杠桿表與表測(cè)頭有0. 2^0. 3mm的壓表位移且測(cè)頭的測(cè)量位置法線與被測(cè)工藝孔或工藝軸側(cè)母線垂直；如果不能滿足要求，則需要進(jìn)一步調(diào)整上接桿與中桿的位置，并擴(kuò)大百分表測(cè)頭回轉(zhuǎn)半徑，直到滿足測(cè)試條件為止。
第三步，將杠桿百分表測(cè)頭伸入到工藝孔孔沿下方或工藝軸軸頭下方2mm位置， 盤轉(zhuǎn)主軸，觀察百分表示值指針的示值數(shù)變化，轉(zhuǎn)動(dòng)滿一圈中指針的示值不再發(fā)生變化，這時(shí)機(jī)床主軸的同軸中心線與工藝孔或工藝軸的軸心線同軸；否則需要將測(cè)頭邊調(diào)到機(jī)床主軸位置邊盤轉(zhuǎn)主軸觀測(cè)百分表示值變化，直到滿足轉(zhuǎn)動(dòng)滿一周指針的示值不再發(fā)生變化這一終止測(cè)量的條件。第四步，移動(dòng)主軸軸向位置，使測(cè)頭脫離工藝孔或工藝軸，完成整個(gè)定心測(cè)量過(guò)程。在測(cè)量過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床的主軸可用彈簧夾套來(lái)代替，其余所有測(cè)量步驟相同。本發(fā)明所述的三桿式定心器通過(guò)類似機(jī)械手臂的形式，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量的360度旋轉(zhuǎn)無(wú)級(jí)控制，調(diào)節(jié)零件少，使測(cè)量的范圍更寬，測(cè)量更靈活。使用本發(fā)明所述的定心測(cè)量方法能夠做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)便，成本低廉，調(diào)整方便。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-上接桿2-中桿3-下接桿4-第一連接軸5-第二連接軸6_鎖緊螺釘7-杠桿百分表8-上接桿鎖緊螺釘9-下接桿鎖緊螺釘10-中桿鎖緊螺釘。
具體實(shí)施例方式圖1為三桿式定心裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該數(shù)控機(jī)床用三桿式定心裝置是主要由上接桿1、中桿2、下接桿3以及杠桿百分表7構(gòu)成具有兩個(gè)肘關(guān)節(jié)的可調(diào)節(jié)測(cè)量范圍的定心測(cè)量裝置。第一連接軸4和第二連接軸5均以過(guò)盈配合的狀態(tài)連接在中桿2上， 該連接軸4、5和中桿2的配合方式可通過(guò)調(diào)節(jié)位于中桿2上的中桿鎖緊螺釘10的松緊程度來(lái)實(shí)現(xiàn)。上接桿1經(jīng)連接軸4與中桿2 —端相連，上接桿1可以繞過(guò)第一連接軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)杠桿百分表7的測(cè)量位置，上接桿1與第一連接軸4相連的一端開(kāi)槽，通過(guò)上接桿鎖緊螺釘8調(diào)節(jié)槽的松緊程度，可旋轉(zhuǎn)控制上接桿1與中桿2的相對(duì)位置。下接桿3經(jīng)連接軸5與中桿2的另一端相連，下接桿3可以繞過(guò)第二連接軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)杠桿百分表7的位置，下接桿3與第二連接軸5相連的一端開(kāi)槽，通過(guò)下接桿鎖緊螺釘9調(diào)節(jié)槽的松緊程度，可旋轉(zhuǎn)控制下接桿3與中桿2的相對(duì)位置。杠桿百分表7上裝有百分表附帶固定軸，優(yōu)選該固定軸的直徑為Φ8πιπι，將百分表的固定軸裝入下接桿3與固定軸相對(duì)應(yīng)的Φ 8mm孔中，并用鎖緊螺釘6鎖緊，從而完成整個(gè)三桿式定心裝置的組裝。使用按照上文所述組裝好的三桿式定心裝置對(duì)數(shù)控機(jī)床的基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸中心線進(jìn)行測(cè)量的步驟如下
第一步，將按照上文所述組裝好的三桿式定心裝置的上接桿ι的軸端A(優(yōu)選其直徑為 Φ 8mm)裝入數(shù)控機(jī)床的主軸(主軸上帶有Φ 8mm彈簧夾頭的刀柄)上。第二步，將裝有三桿式定心裝置的主軸移動(dòng)到工藝基準(zhǔn)孔或工藝基準(zhǔn)軸的上方， 根據(jù)工藝孔或工藝軸的尺寸，調(diào)節(jié)上、下接桿(1，3)和中桿(2)的位置關(guān)系及調(diào)整杠桿表 7測(cè)頭與表?xiàng)U軸線的夾角，保證此時(shí)的杠桿表測(cè)頭的回轉(zhuǎn)半徑略大于工藝孔或工藝軸的直徑，保證杠桿表與表測(cè)頭有0. 2^0. 3mm的壓表位移，且測(cè)頭的測(cè)量位置法線與被測(cè)工藝孔或工藝軸側(cè)母線垂直；如果不能得到上述結(jié)果，則需要再調(diào)整上接桿1與中桿2的位置，并擴(kuò)大百分表測(cè)頭的回轉(zhuǎn)半徑，直到滿足測(cè)試條件為止。第三步，將杠桿百分表7測(cè)頭伸入到工藝孔孔沿下方或工藝軸軸頭下方2mm左右位置，盤轉(zhuǎn)主軸，觀察百分表示值指針的示值數(shù)變化，使其除剛接觸工藝孔或工藝軸表面與表測(cè)頭有壓縮位移示值外，轉(zhuǎn)動(dòng)滿一圈中，指針的示值不再發(fā)生變化，這時(shí)機(jī)床主軸的同軸中心線與工藝孔或工藝軸的軸心線同軸；否則需要將測(cè)頭邊調(diào)到機(jī)床主軸位置邊盤轉(zhuǎn)主軸觀測(cè)百分表示值變化，直到滿足轉(zhuǎn)動(dòng)滿一周，指針的示值不再發(fā)生變化這一終止測(cè)量的條件。第四步，移動(dòng)主軸軸向位置，使測(cè)頭脫離工藝孔或工藝軸，完成整個(gè)定心測(cè)量過(guò)程。在另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)控機(jī)床的主軸可用彈簧夾套來(lái)代替，其余測(cè)量步驟相同。本發(fā)明可用于數(shù)控銑、加工中心快速確定工藝基準(zhǔn)孔或工藝基準(zhǔn)軸中心線。本發(fā)明不局限于說(shuō)明書的實(shí)施例限定的范圍，任何在權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)的修改或變化，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是顯而易見(jiàn)的，都在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控機(jī)床用三桿式定心裝置，其是由上接桿(1)、中桿(2)、下接桿(3)以及杠桿百分表(7)組成的具有兩個(gè)肘關(guān)節(jié)的三桿式定心測(cè)量裝置，其特征在于，上接桿(1)和下接桿(3)分別通過(guò)固連在中桿(2)上的連接軸(4，5)連接在中桿(2)的兩端部，上接桿(1)和下接桿(3)分別可繞各自的連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿百分表(7)的固定軸插入與所述固定軸相對(duì)應(yīng)的孔中，并通過(guò)螺釘固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三桿式定心裝置，其特征在于，上接桿(1)和下接桿(3)與各自的連接軸之間均通過(guò)鎖緊螺釘固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三桿式定心裝置，其特征在于，連接軸(4，5)以過(guò)盈配合的方式與中桿(2)連接。
4.一種對(duì)數(shù)控機(jī)床的工藝基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸中心線進(jìn)行定心的方法，其使用如權(quán)利要求 1-3所述三桿式定心裝置，具體包括以下步驟第一步，將組裝好的三桿式定心裝置的上接桿(1)的軸端(A)裝入帶有彈簧夾頭刀柄的數(shù)控機(jī)床的主軸上；第二步，將裝有三桿式定心裝置的主軸移動(dòng)到工藝基準(zhǔn)孔或工藝基準(zhǔn)軸的上方，根據(jù)工藝孔或工藝軸的尺寸，調(diào)節(jié)上、下接桿和中桿(2 )的位置關(guān)系并進(jìn)一步調(diào)整杠桿表(7 )測(cè)頭與表?xiàng)U軸線的夾角，保證此時(shí)的杠桿表測(cè)頭的回轉(zhuǎn)半徑略大于工藝孔或工藝軸的直徑， 保證杠桿表與表測(cè)頭有0. 2^0. 3mm的壓表位移且測(cè)頭的測(cè)量位置法線與被測(cè)工藝孔或工藝軸側(cè)母線垂直；如果不能滿足要求，則需要進(jìn)一步調(diào)整上接桿(1)與中桿(2)的位置，并擴(kuò)大百分表測(cè)頭回轉(zhuǎn)半徑，直到滿足測(cè)試條件為止；第三步，將杠桿百分表(7)測(cè)頭伸入到工藝孔孔沿下方或工藝軸軸頭下方2mm位置，盤轉(zhuǎn)主軸，觀察百分表示值指針的示值數(shù)變化，轉(zhuǎn)動(dòng)滿一圈中指針的示值不再發(fā)生變化，這時(shí)機(jī)床主軸的同軸中心線與工藝孔或工藝軸的軸心線同軸；否則需要將測(cè)頭邊調(diào)到機(jī)床主軸位置邊盤轉(zhuǎn)主軸觀測(cè)百分表示值變化，直到滿足轉(zhuǎn)動(dòng)滿一周指針的示值不再發(fā)生變化這一終止測(cè)量的條件；第四步，移動(dòng)主軸軸向位置，使測(cè)頭脫離工藝孔或工藝軸，完成整個(gè)定心測(cè)量過(guò)程。
5.一種如權(quán)利要求4所述的定心方法，其中，數(shù)控機(jī)床的主軸用彈簧夾套來(lái)代替。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)控機(jī)床用三桿式定心裝置及定心方法，所述裝置是由上接桿(1)、中桿(2)、下接桿(3)以及杠桿百分表(7)組成的具有兩個(gè)肘關(guān)節(jié)的三桿式定心測(cè)量裝置，上接桿(1)和下接桿(3)分別通過(guò)固連在中桿(2)上的連接軸(4，5)連接在中桿(2)的兩端部，上接桿(1)和下接桿(3)分別可繞各自的連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿百分表(7)的固定軸插入與所述固定軸相對(duì)應(yīng)的孔中，并通過(guò)螺釘固定。使用所述三桿定心裝置能對(duì)數(shù)控銑、加工中心快速確定工藝基準(zhǔn)孔或工藝基準(zhǔn)軸中心線進(jìn)行定心，本發(fā)明所述的裝置及定心方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)便，成本低廉，調(diào)整方便，測(cè)量更靈活。
文檔編號(hào)B23Q17/00GK102430958SQ201110270199
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者昝華, 田宏宇, 薛劍 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)