CN105364086B - 十字头内开档测量、加工方法以及对称度辅助测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种十字头内开档测量、加工方法以及对称度辅助测量装置。对称度辅助测量装置用于固定于十字头以测量十字头内开档的对称度，其包括挡止部、固定部以及测量杆部。固定部呈圆柱状且固定于挡止部的下端，其外壁上设有螺纹；测量杆部呈圆柱状且固定于固定部的下端；对称度辅助测量装置固定于十字头时，挡止部挡止于十字头的本体上端面，固定部与内开档内壁螺接固定，测量杆部伸入内开档且对应于两销孔的位置。本发明提出的对称度辅助测量装置与现有测量装置相比，具有结构简单、加工方便、固定牢固及应用广泛等优点，可以降低制造及维护测量装置的成本，简化十字头对称度测量的工艺流程，提高检测及加工效率。

Description

十字头内开档测量、加工方法以及对称度辅助测量装置

技术领域

本发明涉及压缩机十字头的加工制造技术领域，特别涉及在加工十字头销孔内开档时对销孔的内加工面进行加工及对称度测量的方法以及对称度辅助测量装置。

背景技术

在机械制造业特别是压缩机行业中，十字头是压缩机的重要组成部分。十字头的加工需要对其同轴度及对称度等进行精确控制，尤其在加工十字头的销孔内开档时，由于其销孔的加工面在内部，即销孔的内端面，故内开档的对称度无法直接测量，导致十字头内开档尺寸的测量工作耗时较长、难度较大。

目前压缩机制造过程中，其十字头内开档常用的加工方法通常为采用车削或镗削加工。针对这一加工过程中产生的对称度测量及控制困难的问题，本行业内通常采用间接测量的方式进行测量及加工。例如，中国实用新型专利，公告号202994066U，其提出一种十字头体同轴度和垂直度的检测装置，包括百分表，其中将两个相互垂直的百分表固定在百分表连接杆一端，百分表连接杆与检具连接杆相互垂直并固定在一起，检具连接杆的一端与十字头活塞杆连接螺纹检具固定在一起。

上述的十字头体同轴度和垂直度的检测装置虽然可以精确测量十字头的同轴度及对称度，但需要在十字头加工完成后，安装销孔芯轴后再进行测量。并且如对称度不符合标准进而需要修正销孔内端面时，需将销孔芯轴拆除并将十字头再次放回于加工设备中进行二次加工，测量工作耗时较长、难度较大，且该检测装置结构较复杂，零件较多不便于安装。

因此，提供一种结构简单，测量方便的对称度辅助测量装置，并提供一种可利用该测量装置在十字头的销孔加工过程中对其内端面进行对称度测量的测量方法，实现加工、测量与修正同步进行，进一步提升加工效率，已成为本行业内亟待解决的一大技术问题。

发明内容

本发明要解决现有技术中十字头对称度辅助测量装置结构复杂且无法边加工边测量的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提出一种对称度辅助测量装置，固定于十字头以测量其两销孔位于内开档的两孔端壁的对称度，其中，所述对称度辅助测量装置包括挡止部、固定部以及测量杆部，所述固定部呈圆柱状且固定于所述挡止部下端面，所述固定部外壁设有螺纹用以固定于所述十字头；所述测量杆部呈圆柱状且固定于所述固定部下端面的中央位置，所述测量杆部的截面直径不大于所述固定部的截面直径，所述测量杆部伸入所述内开档且与所述十字头共轴。

根据本发明的一实施方式，所述测量杆部的截面直径小于所述固定部的截面直径。

根据另一实施方式，所述挡止部上端面上开设有内角槽。

根据另一实施方式，所述对称度辅助测量装置还包括垫片，所述垫片套设于所述固定部靠近所述挡止部的一端部。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案还包括：提出一种十字头内开档测量方法，用于测量十字头两销孔位于内开档的两孔端壁的对称度，其中，包括以下步骤：

a.提供一具有一圆柱状结构的对称度辅助测量装置，将其固定于所述十字头，所述圆柱状结构伸入所述内开档且与所述十字头共轴；

b.利用一测距工装，测量所述孔端壁与所述圆柱状结构间的距离。

根据另一实施方式，所述对称度辅助测量装置为所述的对称度辅助测量装置。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案还包括：提出一种十字头内开档加工方法，其中，包括以下步骤：

a.将十字头坯料粗加工为本体，再加工出贯穿所述本体的内开档，所述内开档于所述本体的上、下端部分别形成上、下端口，并于所述本体两侧加工出两分别连通于所述内开档且相对的销孔，所述销孔位于所述内开档的孔端壁为加工面；

b.利用一固定装置将所述十字头固定于加工设备上；

c.提供一具有一圆柱状结构的对称度辅助测量装置，将其固定于所述十字头，所述圆柱状结构伸入所述内开档且与所述十字头共轴；

d.利用一测距工装，测量所述加工面与所述圆柱状结构间的距离；

e.利用加工设备对所述销孔的加工面上不符合标准的部分进行修正加工。

根据另一实施方式，所述车床采用车削方式对所述销孔的加工面进行加工，或者所述车床采用镗削方式对所述销孔的加工面进行加工。

根据另一实施方式，所述固定装置包括具有多个卡爪的卡盘以及车夹具，所述车夹具包括定位芯轴、内衬垫以及压紧螺母，所述定位芯轴具有固定于所述多个卡爪的第一端部以及固定有一螺柱的第二端部；所述内衬垫设于所述第二端部；所述压紧螺母螺接于所述第二端部且位于所述内衬垫远离所述第一端部的一侧；利用所述固定装置固定十字头时，所述第二端部伸入未加工的所述销孔中，所述压紧螺母固定所述内衬垫使其抵顶于所述销孔的加工面。

根据另一实施方式，所述内衬垫远离所述第一端部的一侧壁上开设有容置槽，用以容置所述压紧螺母。

根据另一实施方式，所述车夹具还包括垫设于所述多个卡爪与所述销孔外端壁之间的外衬垫。

根据另一实施方式，所述对称度辅助测量装置为所述的对称度辅助测量装置。

根据另一实施方式，所述测距工装为通止规。

由上述技术方案可知，本发明提出的十字头内开档测量、加工方法以及对称度辅助测量装置的优点及功效在于：本发明提出的对称度辅助测量装置与现有测量装置相比，具有结构简单、加工方便、固定牢固及应用广泛等优点，可以降低制造及维护测量装置的成本，简化十字头对称度测量的工艺流程，提高检测及加工效率。本发明提出的十字头内开档测量、加工方法，利用本发明提出的对称度辅助测量装置测量十字头内开档的对称度并加工所述十字头销孔加工面，巧妙地实现了加工、测量及修正同步进行的功能，无需二次加工，保证了十字头的加工精度，同时简化了测量方法，进一步提升了工作效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明提出的对称度辅助测量装置的结构示意图；

图2a为本发明提出的十字头内开档加工方法的步骤b的示意图；

图2b为本发明提出的十字头内开档加工方法的步骤c的示意图；

图2c为本发明提出的十字头内开档加工方法的步骤d的示意图；

图2d为本发明提出的十字头内开档加工方法的步骤e的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1.对称度辅助测量装置；11.挡止部；111.内角槽；12.固定部；13.测量杆部；14.垫片；15.连接部；2.十字头；21.本体；22.内开档；23.销孔；3.固定装置；311.卡爪；321.定位芯轴；3211.第一端部；3212.第二端部；322.螺柱；323.内衬垫；3231.容置槽；324.压紧螺母；325.外衬垫；4.通止规；41.通端；42.止端；5.车刀。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提出的十字头内开档测量、加工方法以及对称度辅助测量装置主要应用于压缩机技术领域中的十字头加工及对称度测量修正加工工艺中，但其并不限制本发明提出的十字头内开档测量、加工方法以及对称度辅助测量装置作为一种对称度检测方法与检具应用于其他行业的设备或零件中，例如其他需要加工并测量对称度，特别是内开档的设备或零件。需要说明的是，为了更方便清楚地描述本发明，如图2a～2d所示，以下定义十字头2连接活塞杆(未示出)的一端部为上端部，另一端部为下端部，即在现有的较为常见的十字头结构中，其端口较小一端为上端部，开口较大一端为下端部，但并不以此为限，在十字头的实际加工与检测中，上端部与下端部的命名不限制本发明的其他实施方式。

在以下的说明中，十字头可以是传统结构的十字头。具体来说，如图2a～2d所示，十字头2包括本体21，本体21的内部开设有内开档22。内开档22开口于本体21的上端部并在本体21的上端面形成上端口，内开档22同时开口于本体21的下端部并在本体21的下端面形成下端口。本体21两侧相对开设两销孔23，两销孔23分别连通于内开档22。每个销孔23开口于本体21外壁的部分为外端面，每个销孔23伸入内开档22的一端形成一内端面，即需要进一步测量对称度并修正加工的加工面。本发明提出的对称度辅助测量装置1即用于测量十字头2的两个销孔23的两个加工面之间的对称度。本发明提出的十字头内开档测量、加工方法即为一种加工十字头并利用该对称度辅助测量装置1对十字头的对称度进行检测并修正的加工方法。

对称度辅助测量装置实施方式

如图1所示，其表示本发明提出的对称度辅助测量装置1的一实施方式。该对称度辅助测量装置1用于固定于十字头2以测量十字头2内开档的对称度。

如图1所示，在本实施方式中，本发明提出的称度测量装置包括挡止部11、固定部12、测量杆部13、垫片14以及连接部15，其中挡止部11、固定部12、连接部15以及测量杆部13由上至下依次连接固定且均呈圆柱状(图未示出)，但并不以此为限，例如挡止部11只需满足其当止功能即可灵活选择其他形状，例如多边形等。

如图1所示，挡止部11上端面上开设有内角槽111，在本实施方式中具体为内六角槽，以便将本发明提出的对称度辅助测量装置1固定于十字头2的本体21中，但并不以此为限，还可选用内四角槽或例如一字槽、十字槽的其他槽型。当本发明提出的对称度辅助测量装置1固定于十字头2时，挡止部11挡止于十字头2的本体21上端面，即挡止部11的直径大于十字头2上端口的直径。

如图1所示，在本实施方式中，固定部12呈圆柱状且固定于挡止部11的下端。固定部12的外壁上设有螺纹，当本发明提出的对称度辅助测量装置1固定于十字头2时，利用这些螺纹将固定部12与内开档22内壁螺接固定，以提供一稳定的固定状态便于对称度的精确测量。然而本发明提出的对称度辅助测量装置1与十字头2的本体21的固定方式并不唯一，不限于通过固定部12的螺接固定方式，亦可选用其他方式进行固定，并不以此为限。

如图1所示，在本实施方式中，测量杆部13呈圆柱状且固定于固定部12的下端。测量杆部13的直径小于固定部12的直径，这样的结构设计使本发明提出的对称度辅助测量装置1固定于十字头2后，测量杆部13伸入内开档22且对应于两销孔23的位置时，呈圆柱状的测量杆部13与销孔23加工面之间留存有足够的空间用来实施测量，并且针对十字头2的内开档，即本实施方式中的十字头2内开档22通常呈圆柱状，则圆柱状的测量杆部13与圆柱面状的销孔23加工面之间各处的相对距离均相等，进一步保证测量的精确度。然而测量杆部13的形状并不唯一，可根据十字头2内开档的形状相应调整，并不以此为限。

如图1所示，在本实施方式中，当本发明提出的对称度辅助测量装置1固定于十字头2时，垫片14垫设于挡止部11下端面与十字头2本体21的上端面之间。这种结构可以使固定更加稳固，保证测量的精确度，同时垫片14可避免挡止部11对十字头2上端面造成磨损。

如图1所示，在本实施方式中，连接部15连接于固定部12与测量杆部13之间，在其他实施方式中，固定部12亦可直接与测量杆部13连接，并不以此为限。

十字头内开档测量方法实施方式

本发明提出的十字头内开档测量方法的一实施方式，该测量方法主要用于测量十字头两销孔位于内开档的两孔端壁的对称度，其主要包括以下步骤：

a.提供一具有一圆柱状结构的对称度辅助测量装置，将其固定于十字头，圆柱状结构伸入内开档且与十字头共轴；

b.利用一测距工装，测量孔端壁与圆柱状结构间的距离。

另外，如图1所示，上述的具有一圆柱状结构的对称度辅助测量装置，可以选用本发明提出的对称度辅助测量装置1。其具有的圆柱状结构即为该对称度辅助测量装置1的测量杆部13。具体来说，本发明提出的十字头内开档测量方法，其主要原理在于：由于十字头2本身的结构特点以及两销孔23的对称性，其销孔23的在内开档22中形成的内端面为一圆柱面，因此，将该对称度辅助测量装置的圆柱状结构，即本发明提出的对称度辅助测量装置1的测量杆部13作为一测量对称度的参照，如果加工面(即内端面)上各处对应于测量杆部13的距离均符合标准，则可认为该加工面符合对于十字头2的销孔23的对称度要求。

十字头内开档加工方法实施方式

如图2a至图2d所示，其表示本发明提出的十字头内开档加工方法的一实施方式，其主要包括以下步骤：

a.将十字头坯料粗加工为本体21，再加工出贯穿本体21的内开档22，内开档22于本体21的上、下端部分别形成上、下端口，并于本体21两侧加工出两分别连通于内开档22且相对的销孔23，销孔23位于内开档22的孔端壁为加工面；

b.利用一固定装置3将十字头2固定于加工设备上；

c.提供一具有一圆柱状结构的对称度辅助测量装置，将其固定于十字头2，圆柱状结构伸入内开档且与十字头2共轴；

d.利用一测距工装，测量加工面与圆柱状结构间的距离；

e.利用加工设备对销孔23的加工面上不符合标准的部分进行修正加工。

步骤a(未图示)为传统结构的十字头2的通常的加工方法，其主要为在十字头2的本体中加工出内开档22以及两个销孔23。且内开档22的加工先于销孔23的加工，这种加工方式仅为传统结构十字头2的惯用的加工顺序，并不以此限制本发明提出的十字头内开档加工方法。

如图2a所示，步骤b为利用以固定装置3固定十字头2于加工设备上，图中表示为十字头2呈竖直固定状态，即十字头2的上端部与下端部分别位于竖直方向上的上方与下方。这种固定方式并不限制本发明在其他方式中的实施，例如十字头2可呈水平固定状态，即十字头2的上端部与下端部分别位于水平方向上，并不以此为限。

如图2a至图2b所示，在本实施方式中，固定装置3主要包括具有多个卡爪311的卡盘以及车夹具。其中卡盘可以选用传统结构的卡盘，例如三爪卡盘或四爪卡盘等，均已固定稳固为准，并不以此为限。车夹具包括定位芯轴321、内衬垫323以及压紧螺母324。定位芯轴321具有固定于多个卡爪311的第一端部3211以及固定有一螺柱322的第二端部3212；内衬垫323设于第二端部3212；压紧螺母324螺接于螺柱322且位于内衬垫323远离第一端部3211的一侧；利用固定装置3固定十字头2时，第二端部3212伸入未加工的销孔23中，压紧螺母324旋紧内衬垫323抵顶于销孔23的加工面。

进一步地，内衬垫323远离第一端部3211的一侧壁上开设有容置槽3231，用以容置压紧螺母324，以避免螺母与对称度辅助测量装置1的测量杆部13产生干涉影响测量的精度。

进一步地，车夹具还包括垫设于多个卡爪311与销孔23外端壁之间的外衬垫325。这种结构可以使固定更加稳固，保证测量的精确度，同时外衬垫325可避免挡止部11对十字头2销孔23的外端面造成磨损。

如图2b所示，步骤c为将具有圆柱状结构的对称度辅助测量装置固定于十字头2。在本实施方式中，该对称度辅助测量装置可选用本发明提出的对称度辅助测量装置1，其圆柱状结构即为对称度辅助测量装置1的测量杆部13。具体来说，由于固定装置3固定十字头2的过程中，压紧螺母324与内衬垫323需要在十字头2内部的内开档22中进行固定操作，因此步骤c应于步骤b完成后实施。然而，当在其他实施方式中，如十字头2内开档空间较大，且预先固定本发明提出的对称度辅助测量装置1不会对固定装置3固定十字头2的操作造成影响，则该步骤c亦可先于步骤b实施，并不以此为限。

如图2c所示，步骤d为将一例如但不限于通止规4的测距工装的通端41由十字头2下端口伸入内开档22，并测量十字头2销孔23的加工面各处与测量杆部13之间的距离(如图2c所示)。当通止规4的通端41无法通过测量杆部13与加工面某一处时(如图2d所示)，则该处加工面不合格，则对销孔23内端壁的相应部分，利用一车床的车刀5采用车削或者镗削的方式进行修正加工，直至该部分能够通过通止规4的通端41，并且无法通过该通止规4的止端42，即如图2d所示的步骤e。重复以上步骤d及步骤e，对销孔23的加工面上的各处均进行测量，并将其不合格的部分随时进行修正加工，即通过这一边测量边加工的方式最终完成对销孔23加工面的精确修正加工。需要说明的是，步骤d与步骤e的顺序并不唯一，在本实施方式中，经过粗加工的十字头2由于无法判断其销孔23的加工面何处不合格，因此可选择实施步骤d于步骤e之前，测量出不合格处再进行修正加工。但在其他实施方式中，当粗加工后的十字头2销孔23内表面出现较为明显的不合格处时，可选择实施步骤e于步骤d之前，在循环实施步骤d与步骤e直至各部分均修正加工合格，并不以此为限。

需要说明的是，利用本发明提出的十字头内开档加工方法对十字头2的一个销孔23测量及修正加工完成后，可将固定有本发明的对称度辅助测量装置1的十字头2由固定装置3卸下，并将十字头2通过其未加工的另一销孔23固定于固定装置3上。再次固定后，重复本发明提出的十字头内开档加工方法中的步骤d与步骤e，对十字头2的另一个销孔23进行对称度测量及精加工。当一个十字头2的两个销孔23的加工面与测量杆部13之间的距离均合格时，两个销孔23的加工面之间的对称度即满足十字头2的对称度标准，即完成对十字头2内开档的对称度测量及修正加工。通过本发明提出的十字头内开档加工方法对十字头2进行对称度测量与修正加工，使其测量用时由通常的2～3分钟/件降低至约30秒/件，显著缩短了测量时间，大幅提升了工作效率，带来了良好的经济效益。

虽已参照几个典型实施例描述了本发明提出的十字头内开档测量、加工方法以及对称度辅助测量装置，但应理解，所用的术语是说明和示例性的，而非限制性的。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离其构思或实质，因此，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的构思和范围内广泛地解释，故落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种对称度辅助测量装置(1)，固定于十字头(2)以测量其两销孔(23)位于内开档(22)的两孔端壁的对称度，其特征在于，所述对称度辅助测量装置(1)包括：

挡止部(11)；

固定部(12)，呈圆柱状且固定于所述挡止部(11)下端面，所述固定部(12)外壁设有螺纹用以固定于所述十字头(2)；以及

测量杆部(13)，呈圆柱状且固定于所述固定部(12)下端面的中央位置，所述测量杆部(13)的截面直径不大于所述固定部(12)的截面直径，所述测量杆部(13)伸入所述内开档(22)且与所述十字头(2)共轴。

2.根据权利要求1所述的对称度辅助测量装置(1)，其特征在于，所述测量杆部(13)的截面直径小于所述固定部(12)的截面直径。

3.根据权利要求1所述的对称度辅助测量装置(1)，其特征在于，所述挡止部(11)上端面上开设有内角槽(111)。

4.根据权利要求1所述的对称度辅助测量装置(1)，其特征在于，所述对称度辅助测量装置(1)还包括垫片(14)，所述垫片(14)套设于所述固定部(12)靠近所述挡止部(11)的一端部。

5.一种十字头内开档测量方法，用于测量十字头(2)两销孔(23)位于内开档(22)的两孔端壁的对称度，其特征在于，包括以下步骤：

a.提供一权利要求1～4中任一项所述的对称度辅助测量装置(1)，将其固定于所述十字头(2)，所述圆柱状结构伸入所述内开档(22)且与所述十字头(2)共轴；

b.利用一测距工装，测量所述孔端壁与所述圆柱状结构间的距离。

6.一种十字头内开档加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将十字头坯料粗加工为本体(21)，再加工出贯穿所述本体(21)的内开档(22)，所述内开档(22)于所述本体(21)的上、下端部分别形成上、下端口，并于所述本体(21)两侧加工出两分别连通于所述内开档(22)且相对的销孔(23)，所述销孔(23)位于所述内开档(22)的孔端壁为加工面；

b.利用一固定装置(3)将所述十字头(2)固定于加工设备上；

c.提供一权利要求1～4任一项所述的对称度辅助测量装置(1)，将其固定于所述十字头(2)，所述圆柱状结构伸入所述内开档(22)且与所述十字头(2)共轴；

d.利用一测距工装，测量所述加工面与所述圆柱状结构间的距离；

e.利用加工设备对所述销孔(23)的加工面上不符合标准的部分进行修正加工。

7.根据权利要求6所述的十字头内开档加工方法，其特征在于，利用车床采用车削方式对所述销孔(23)的加工面进行加工，或者所述车床采用镗削方式对所述销孔(23)的加工面进行加工。

8.根据权利要求6所述的十字头内开档加工方法，其特征在于，所述固定装置(3)包括：

卡盘，具有多个卡爪(311)；以及

车夹具，包括：

定位芯轴(321)，具有固定于所述多个卡爪(311)的第一端部(3211)以及固定有一螺柱(322)的第二端部(3212)；

内衬垫(323)，设于所述第二端部(3212)；以及

压紧螺母(324)，螺接于所述第二端部(3212)且位于所述内衬垫(323)远离所述第一端部(3211)的一侧；

利用所述固定装置(3)固定十字头(2)时，所述第二端部(3212)伸入未加工的所述销孔(23)中，所述压紧螺母(324)固定所述内衬垫(323)使其抵顶于所述销孔(23)的加工面。

9.根据权利要求8所述的十字头内开档加工方法，其特征在于，所述内衬垫(323)远离所述第一端部(3211)的一侧壁上开设有容置槽(3231)，用以容置所述压紧螺母(324)。

10.根据权利要求8所述的十字头内开档加工方法，其特征在于，所述车夹具(32)还包括垫设于所述多个卡爪(311)与所述销孔(23)外端壁之间的外衬垫(325)。

11.根据权利要求6所述的十字头内开档加工方法，其特征在于，所述测距工装为通止规(4)。