CN113701643B - 非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量方法 - Google Patents
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Abstract
非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量方法，测量工具的本体开有凹槽的本体，本体的一侧凹槽壁开有百分表的安装孔，百分表主体设置在凹槽，百分表杆穿过安装孔固定，本体的另一侧外端有连成一体主柄，主柄配装有快换夹头，安装孔的中心轴线与主柄配及快换夹头的中心轴线在同一条轴线；测量自动数控机床加工的工件时，通过快换夹头同轴插到自动数控机床的主轴设置，精确地确定百分表及测量头的位置，进行非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量。具有操作简单，制作成本低，提高测量和加工精度并提升加工效率的优势。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工行业中非水平面之间点与点的尺寸精确测量和圆周角度孔的准确定位。
背景技术
在我司一些零件的加工中，在平面和斜面加工的某一点和点之间有尺寸公差要求且公差范围在0.1mm以内，使用常规测量工具千分尺，其测量面是圆柱面，无法进行点测量。使用机床结合百分表检测的话，由于百分表安装位置无法保证与主轴中心一致，存在很大的测量误差，无法满足图纸的精度要求。使用三坐标测量仪可以测量，但其采购成本太高。
另外，我司MAN系列G机型以及S机型MAK10.5低速船用柴油机的十字头，其外圆角度孔由平台划线后，在卧式加工中心按中部凹槽面找正再旋转工作台角度以划线基准设零点加工，划线加工方式不易保证角度孔的加工精度，易出现因角度误差引起润滑油喷射角度偏差，造成润滑不充分而产生的轴瓦研伤。
发明内容
本发明针对上述实际问题，设计出一种简单实用，成本低廉，既可以精确测量非水平面之间点与点的尺寸和角度孔定位的测量方法，又可以满足MAN系列G机型以及S机型MAK10.5低速船用柴油机十字头圆周角度孔的加工精度的测量。
本发明的技术解决方案是：
本发明的非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量方法，其特征在于：使用测量工具的本体开有凹槽，本体的一侧凹槽壁开有百分表的安装孔，百分表主体设置在凹槽，百分表杆穿过安装孔固定，本体的另一侧外端有连成一体主柄，主柄配装有快换夹头，安装孔的中心轴线与主柄配及快换夹头的中心轴线在同一条轴线，构成测量工具；测量自动数控机床加工的工件时，通过快换夹头同轴插到自动数控机床的主轴设置测量工具，精确地确定了百分表及测量头的位置，进行非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量。
本发明的非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量方法，最好是在上述基础上，对壳体中距A基准1020mm轴承孔中心处B基准面与15度斜面的尺寸968+0.04mm进行测量时，将机床的主轴及百分表跑位到距A基准面1020位置，百分表针在A基准面斜面上点对零后，主轴抬起避让工件，再沿主轴轴线方向直线跑位到B基准面，百分表针在与B基准面贴合的测量挡块(21)面上对零，得到的数据就是斜面长度968的实际尺寸，实现精准测量。在卧式加工中心加工十字头(32)的圆周角度孔 (33)时，按十字头(32)中部凹槽面找正设旋转工作台(31) 的B轴为零度，旋转工作台至圆周孔的相应角度后，使用测量工具(34)打表外径最高点就是角度孔的中心。
这样形成了本发明测量工具的设计创新点是制作测量工装，将工具主柄由快换夹头连接到主轴，使百分表中心线与主轴中心线重合，从而实现准确测量。
本发明的测量工具为一体式设计，总成由百分表、工具本体和快换夹头组成，工具中部为凹槽设计，便于百分表安装以及可以在不同角度可视化观察百分表表针读数。本发明的测量工具，有工具本体、百分表、快换夹头，工具本体开有凹槽的本体，本体的一侧凹槽壁开有百分表的安装孔，百分表主体设置凹槽，百分表杆穿过安装孔固定，本体的另一侧外端有连成一体主柄，主柄配装有快换夹头，安装孔的中心轴线与主柄配及快换夹头的中心轴线在同一条轴线。百分表杆穿过安装孔固定是通过配合在安装孔壁螺孔的紧固螺丝固定的。安装孔固定百分表安装以及可以在不同角度可视化观察百分表表针读数。测量自动数控机床加工的工件时，通过快换夹头同轴插到自动数控机床的主轴设置，就可以精确地确定百分表及测量头的位置，保证定位测量的准确性。
利用本发明测量工具和测量方法进行测量，对非平行面上点与点的距离测量，能保证尺寸精度；对圆周角度孔的定位及测量，可以取消圆周角度孔加工平台划线工序，保证角度孔加工精度同时提高生产效率，可省去平台辅助划线工序，并提高角度孔加工精度。
附图说明
图1为本发明测量方法中测量工具的本体设计示意图，
图中：1、百分表的安装孔 2、紧固螺丝 3、凹槽4主柄。
图2为本发明测量方法中工具总成示意图，
图中：11、百分表、12、工具本体13、BT50快换夹头。
图3：用本发明测量方法及测量工具对外协件壳体非平行面加工所进行的本发明非平行面测量方法与常规测量方法及效果的对比图。
图4：对外协件壳体非平行面加工中用本发明测量方法及测量工具进行非平行面测量过程简图(相当于图3的右侧视图)，
图中：21、测量挡块22、工件。
图5：用本发明测量方法及测量工具对6G70ME-C型十字头圆周角度孔测量加工示意图，
图中：31、旋转工作台 32、十字头零件 33、斜孔 34、本发明检测工具。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施：
这种本发明非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量方法，所使用的测量工具有工具的本体12、百分表11、BT50 型号的快换夹头13，工具的本体为开有凹槽3的本体，本体的一侧凹槽壁开有百分表的安装孔1，百分表主体设置在凹槽3，百分表杆穿过安装孔固定。百分表杆穿过安装孔固定是通过配合在安装孔壁螺孔的紧固螺丝紧固进行固定的。本体的另一侧外端有连成一体主柄4，主柄配装有快换夹头，安装孔的中心轴线与主柄配及快换夹头的中心轴线在同一条轴线。这样就构成了本发明测量工具。在自动数控机床加工的工件进行测量时，通过快换夹头同轴插到自动数控机床的主轴设置测量工具，精确地确定了百分表及测量头的位置，进行非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量。
a、本发明的测量工具本体制作选取的是经正火处理的强度高、抗变形的优质碳素结构钢45号钢材料，加工工艺分为粗加工、时效处理、精加工，控制图1中百分表装夹孔与主柄的同轴度要求，保证工具自身的精度和稳定性。
b、图2中百分表装夹孔与百分表杆径为过渡配合，间隙量小于0.005mm。
c、在卧式加工中心加工外协件壳体进行非平行面加工时(图3)，通过快换夹头同轴插到卧式加工中心的主轴而设置本发明的测量工具。对这种工件22壳体中距A基准1020mm轴承孔中心处B基准面与15度斜面的尺寸968+0.04mm进行测量时，只需将机床跑位到距A基准面1020位置，百分表针在A基准面斜面上点对零后，主轴抬起避让工件，再沿主轴方向直线跑位到B基准面，百分表针在与B基准面贴合的测量挡块21(图4)面上对零，得到的数据就是斜面长度968的实际尺寸，实现精准测量。而常规测量方式是直接将百分表磁力吸附在主轴端面，无论怎么调整百分表的位置，百分表中心都会与主轴存在L偏差值，导致主轴跑位1020尺寸后，测量位置不准确。
d、图5中在卧式加工中心加工6G70ME-C十字头32的圆周角度孔33时，按十字头32中部凹槽面找正设旋转工作台31的B 轴为零度，旋转工作台至圆周孔的相应角度后，使用本发明测量工具34总成打表外径最高点就是角度孔的中心位置，就可以准确测量定位出斜孔的位置及加工点。此方法加工圆周角度孔可以避免划线误差引起的角度偏差，节省划线辅助工时、提高加工质量和加工效率，方法简单便于操作。
Claims (2)
1.非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量方法，其特征在于：使用的测量工具的本体开有凹槽，本体的一侧凹槽壁开有百分表的安装孔，百分表主体设置在凹槽，百分表杆穿过安装孔固定，本体的另一侧外端有连成一体主柄，主柄配装有快换夹头，安装孔的中心轴线与主柄配及快换夹头的中心轴线在同一条轴线，构成测量工具；在自动数控机床测量加工的工件时，通过快换夹头同轴插到自动数控机床的主轴而设置测量工具，精确地确定了百分表及测量头的位置，进行非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量；对壳体中距A基准1020mm轴承孔中心处B基准面与15度斜面的尺寸968+0.04mm进行测量时，将机床的主轴及百分表跑位到距A基准面1020位置，百分表针在A基准面斜面上点对零后，主轴抬起避让工件，再沿主轴轴线方向直线跑位到B基准面，百分表针在与B基准面贴合的测量挡块（21）面上对零，得到的数据就是斜面长度968的实际尺寸，实现精准测量；在卧式加工中心加工十字头（32）的圆周角度孔（33）时，按十字头（32）中部凹槽面找正设旋转工作台（31）的B轴为零度，旋转工作台至圆周孔的相应角度后，使用测量工具（34）打表外径最高点就是角度孔的中心。
2.如权利要求1所述的非平行面尺寸精确测量和圆周角度孔定位的测量方法，其特征在于：百分表杆穿过安装孔固定是通过配合在安装孔壁螺孔的紧固螺丝固定的。
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