CN102430958A - 一种数控机床用三杆式定心装置及定心方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控机床用三杆式定心装置及定心方法，所述装置是由上接杆（1）、中杆（2）、下接杆（3）以及杠杆百分表（7）组成的具有两个肘关节的三杆式定心测量装置，上接杆（1）和下接杆（3）分别通过固连在中杆（2）上的连接轴（4，5）连接在中杆（2）的两端部，上接杆（1）和下接杆（3）分别可绕各自的连接轴转动，杠杆百分表（7）的固定轴插入与所述固定轴相对应的孔中，并通过螺钉固定。使用所述三杆定心装置能对数控铣、加工中心快速确定工艺基准孔或工艺基准轴中心线进行定心，本发明所述的装置及定心方式结构简单，安装简便，成本低廉，调整方便，测量更灵活。

Description

一种数控机床用三杆式定心装置及定心方法

技术领域

本发明涉及一种机床用定心装置，具体涉及一种用于数控机床的定心装置及使用该装置对数控机床的工艺基准孔或基准轴中心线进行定心的方法。

背景技术

目前，在机械行业，加工零部件产品工艺基准孔时都需要按照产品图纸要求，以产品的毛基面定位，限制自由度后压紧工件加工而成，而工艺基准孔相对于毛基面定位尺寸一般无法用卡尺等方法直接测量，需要三坐标测量机才能准确测量，而三坐标测量机是一个大型设备，测量费用相当昂贵，而且每测量一件产品时耗费时间很长，主要是用于产品定型和有争议的情况下，无法在产品加工线上大批量作为产品加工的检测工具。

CN101905404A公开了一种自动夹紧定心的方法及装置，采用以弧形滑块机构为中心的滑块组，与夹紧定心组件构成三杆件联动的开式结构，以动力模块驱动进行三点联动，实现将不同直径的杆件自动夹紧定心于同一回转中心上。但是该装置结构较为复杂，需要气缸驱动且不能进行可调节范围的测量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种数控机床用三杆式定心装置，其具有两个肘关节置，可用最少的零件装配组成三心定心测量工具，本发明还提供了一种对数控机床的工艺基准孔或基准轴中心线定心测量方法，能实现定心测量的360度旋转无级控制，使测量的范围更宽。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：提供一种数控机床用三杆式定心装置，其是由上接杆、中杆、下接杆以及杠杆百分表组成的具有两个肘关节的三杆式定心测量装置，上接杆和下接杆分别通过固连在中杆上的连接轴连接在中杆的两端部，上接杆和下接杆分别可绕各自的连接轴转动，杠杆百分表的固定轴插入与所述固定轴相对应的孔中，并通过螺钉固定。上接杆和下接杆与各自的连接轴之间均通过锁紧螺钉固定。连接轴以过盈配合的方式与中杆连接。

本发明还提供一种使用三杆式定心装置进行数控机床的工艺基准孔或基准轴中心线定心的方法，其包括以下步骤：

第一步，将组装好的三杆式定心装置的上接杆的轴端装入带有弹簧夹头刀柄的数控机床的主轴上。

第二步，将装有三杆式定心装置的主轴移动到工艺基准孔或工艺基准轴的上方，根据工艺孔或工艺轴的尺寸，调节上、下接杆和中杆的位置关系并进一步调整杠杆表测头与表杆轴线的夹角，保证此时的杠杆表测头的回转半径略大于工艺孔或工艺轴的直径，保证杠杆表与表测头有0.2~0.3mm的压表位移且测头的测量位置法线与被测工艺孔或工艺轴侧母线垂直；如果不能满足要求，则需要进一步调整上接杆与中杆的位置，并扩大百分表测头回转半径，直到满足测试条件为止。

第三步，将杠杆百分表测头伸入到工艺孔孔沿下方或工艺轴轴头下方2mm位置，盘转主轴，观察百分表示值指针的示值数变化，转动满一圈中指针的示值不再发生变化，这时机床主轴的同轴中心线与工艺孔或工艺轴的轴心线同轴；否则需要将测头边调到机床主轴位置边盘转主轴观测百分表示值变化，直到满足转动满一周指针的示值不再发生变化这一终止测量的条件。

第四步，移动主轴轴向位置，使测头脱离工艺孔或工艺轴，完成整个定心测量过程。

在测量过程中，数控机床的主轴可用弹簧夹套来代替，其余所有测量步骤相同。

本发明所述的三杆式定心器通过类似机械手臂的形式，实现了测量的360度旋转无级控制，调节零件少，使测量的范围更宽，测量更灵活。使用本发明所述的定心测量方法能够做到：结构简单，安装简便，成本低廉，调整方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1-上接杆  2-中杆  3-下接杆  4-第一连接轴  5-第二连接轴  6-锁紧螺钉  7-杠杆百分表  8-上接杆锁紧螺钉  9-下接杆锁紧螺钉  10-中杆锁紧螺钉。

具体实施方式

图1为三杆式定心装置的结构图。如图1所示，该数控机床用三杆式定心装置是主要由上接杆1、中杆2、下接杆3以及杠杆百分表7构成具有两个肘关节的可调节测量范围的定心测量装置。第一连接轴4和第二连接轴5均以过盈配合的状态连接在中杆2上，该连接轴4、5和中杆2的配合方式可通过调节位于中杆2上的中杆锁紧螺钉10的松紧程度来实现。

上接杆1经连接轴4与中杆2一端相连，上接杆1可以绕过第一连接轴4转动，以调节杠杆百分表7的测量位置，上接杆1与第一连接轴4相连的一端开槽，通过上接杆锁紧螺钉8调节槽的松紧程度，可旋转控制上接杆1与中杆2的相对位置。

下接杆3经连接轴5与中杆2的另一端相连，下接杆3可以绕过第二连接轴5转动，以调节杠杆百分表7的位置，下接杆3与第二连接轴5相连的一端开槽，通过下接杆锁紧螺钉9调节槽的松紧程度，可旋转控制下接杆3与中杆2的相对位置。

杠杆百分表7上装有百分表附带固定轴，优选该固定轴的直径为φ8mm，将百分表的固定轴装入下接杆3与固定轴相对应的φ8mm孔中，并用锁紧螺钉6锁紧，从而完成整个三杆式定心装置的组装。

使用按照上文所述组装好的三杆式定心装置对数控机床的基准孔或基准轴中心线进行测量的步骤如下：

第一步，将按照上文所述组装好的三杆式定心装置的上接杆1的轴端A（优选其直径为φ8mm）装入数控机床的主轴（主轴上带有φ8mm弹簧夹头的刀柄）上。

第二步，将装有三杆式定心装置的主轴移动到工艺基准孔或工艺基准轴的上方，根据工艺孔或工艺轴的尺寸，调节上、下接杆（1，3）和中杆（2）的位置关系及调整杠杆表7测头与表杆轴线的夹角，保证此时的杠杆表测头的回转半径略大于工艺孔或工艺轴的直径，保证杠杆表与表测头有0.2~0.3mm的压表位移，且测头的测量位置法线与被测工艺孔或工艺轴侧母线垂直；如果不能得到上述结果，则需要再调整上接杆1与中杆2的位置，并扩大百分表测头的回转半径，直到满足测试条件为止。

第三步，将杠杆百分表7测头伸入到工艺孔孔沿下方或工艺轴轴头下方2mm左右位置，盘转主轴，观察百分表示值指针的示值数变化，使其除刚接触工艺孔或工艺轴表面与表测头有压缩位移示值外，转动满一圈中，指针的示值不再发生变化，这时机床主轴的同轴中心线与工艺孔或工艺轴的轴心线同轴；否则需要将测头边调到机床主轴位置边盘转主轴观测百分表示值变化，直到满足转动满一周，指针的示值不再发生变化这一终止测量的条件。

第四步，移动主轴轴向位置，使测头脱离工艺孔或工艺轴，完成整个定心测量过程。

在另一个实施例中，数控机床的主轴可用弹簧夹套来代替，其余测量步骤相同。

本发明可用于数控铣、加工中心快速确定工艺基准孔或工艺基准轴中心线。

本发明不局限于说明书的实施例限定的范围，任何在权利要求保护范围内的修改或变化，对于本领域技术人员都是显而易见的，都在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种数控机床用三杆式定心装置，其是由上接杆（1）、中杆（2）、下接杆（3）以及杠杆百分表（7）组成的具有两个肘关节的三杆式定心测量装置，其特征在于，上接杆（1）和下接杆（3）分别通过固连在中杆（2）上的连接轴（4，5）连接在中杆（2）的两端部，上接杆（1）和下接杆（3）分别可绕各自的连接轴转动，杠杆百分表（7）的固定轴插入与所述固定轴相对应的孔中，并通过螺钉固定。

2.根据权利要求1所述的三杆式定心装置，其特征在于，上接杆（1）和下接杆（3）与各自的连接轴之间均通过锁紧螺钉固定。

3.根据权利要求2所述的三杆式定心装置，其特征在于，连接轴（4，5）以过盈配合的方式与中杆（2）连接。

4.一种对数控机床的工艺基准孔或基准轴中心线进行定心的方法，其使用如权利要求1-3所述三杆式定心装置，具体包括以下步骤：

第一步，将组装好的三杆式定心装置的上接杆（1）的轴端（A）装入带有弹簧夹头刀柄的数控机床的主轴上；

第二步，将装有三杆式定心装置的主轴移动到工艺基准孔或工艺基准轴的上方，根据工艺孔或工艺轴的尺寸，调节上、下接杆和中杆（2）的位置关系并进一步调整杠杆表（7）测头与表杆轴线的夹角，保证此时的杠杆表测头的回转半径略大于工艺孔或工艺轴的直径，保证杠杆表与表测头有0.2~0.3mm的压表位移且测头的测量位置法线与被测工艺孔或工艺轴侧母线垂直；如果不能满足要求，则需要进一步调整上接杆（1）与中杆（2）的位置，并扩大百分表测头回转半径，直到满足测试条件为止；

第三步，将杠杆百分表（7）测头伸入到工艺孔孔沿下方或工艺轴轴头下方2mm位置，盘转主轴，观察百分表示值指针的示值数变化，转动满一圈中指针的示值不再发生变化，这时机床主轴的同轴中心线与工艺孔或工艺轴的轴心线同轴；否则需要将测头边调到机床主轴位置边盘转主轴观测百分表示值变化，直到满足转动满一周指针的示值不再发生变化这一终止测量的条件；

第四步，移动主轴轴向位置，使测头脱离工艺孔或工艺轴，完成整个定心测量过程。

5.一种如权利要求4所述的定心方法，其中，数控机床的主轴用弹簧夹套来代替。

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