CN114719722A - 一种轴类零件加工过程中锥度检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴类零件加工过程中锥度检测装置及其使用方法，该装置包括横梁、端面定位板和仿形定位板；所述横梁的下部左右两端分别竖直的连接仿形定位板和端面定位板；所述端面定位板的内侧面用于竖直贴靠在待检测的轴类零件的锥度轴段的一侧端面上；所述仿形定位板的下表面用于贴靠在所述锥度轴段的圆周侧面上；所述横梁上设有沿所述锥度轴段的轴向间隔排布的至少两个装夹部；每个所述装夹部用于竖直的夹持一个表式通用长度测量工具，所述竖直的夹持是可调节的，用于调节所述表式通用长度测量工具的上下位置。本发明的装置使用时，对比标准样件测量锥度，使得避免了多次吊装轴类零件造成锥度的加工精度影响，并且使用方便，效率高。

Description

一种轴类零件加工过程中锥度检测装置及其使用方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体是一种轴类零件加工过程中锥度检测装置及其使用方法。

背景技术

带有锥度的轴类零件在加工时，一般是采用卡盘和顶尖在轴的两端定位加工的方法，这就使得在加工锥度轴段过程中，轴在装夹状态下，无法使用锥度环规从轴的一端套在轴上，对锥度进行在机测量。为了保证加工的锥度准确，通常采用反复从机床上将轴取下、测量、调整机床、重新安装、加工，然后再取下、测量……多次循环的方式进行调整加工。但是，在加工大型轴类零件上的锥度轴段过程中，受机床尾架重复定位精度和轴本身的挠度影响，反复装卸零件，使轴的锥体部分加工精度难以保证。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种轴类零件加工过程中锥度检测装置及其使用方法，目的在于，为了简便快速的判断加工的锥度轴段是否合格，提高加工效率，设计一种对比测量装置，利用在机检测轴上锥度轴段的实际锥度与标准锥度样件的差值，指导锥体加工中的锥度调整过程，调整加工参数，实现轴类零件只进行一次装夹，锥度轴段即可加工合格的目标，避免重复装卸被加工轴类零件。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，包括横梁、端面定位板和仿形定位板；

所述横梁的下部左右两端分别竖直的连接仿形定位板和端面定位板；

所述端面定位板的内侧面用于竖直贴靠在待检测的轴类零件的锥度轴段的一侧端面上；所述仿形定位板的下表面用于贴靠在所述锥度轴段的圆周侧面上；

所述横梁上设有沿所述锥度轴段的轴向间隔排布的至少两个装夹部；每个所述装夹部用于竖直的夹持一个表式通用长度测量工具，所述竖直的夹持是可调节的，用于调节所述表式通用长度测量工具的上下位置。

作为进一步优化，所述仿形定位板为V型定位板，所述V型定位板包括连接部和固设在所述连接部下端的左右对称的两块翼板部；所述翼板部的下表面用于贴靠在所述锥度轴段的圆周侧面上；所述连接部的上端用于连接所述横梁。

作为进一步优化，所述仿形定位板和端面定位板均通过螺栓连接在所述横梁，用于所述仿形定位板和端面定位板均可拆卸。

作为进一步优化，所述表式通用长度测量工具为千分表。

作为进一步优化，所述装夹部包括竖直的设置在所述横梁上的上下贯通的装夹孔和螺纹连接在所述横梁上的锁紧螺钉；所述锁紧螺钉与所述装夹孔的位置对应，用于当所述千分表的固定杆插入在所述装夹孔中时，所述锁紧螺钉的末端顶紧夹持所述千分表。

作为进一步优化，所述装夹孔有两个，均匀分布在所述横梁上；相应的所述锁紧螺钉也有两个。

作为进一步优化，还包括安全板；所述安全板的上端固定连接在所述横梁的下表面，用于当其下端顶支在所述锥度轴段的圆周侧面上时，避免过度挤压所述千分表的测量头。

本发明还提供一种轴类零件加工过程中锥度检测装置的使用方法，利用上述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，包括如下步骤：

S1:制备标准锥度样件；以使得所述标准锥度样件的锥度参数与被加工的轴类零件的锥度轴段的锥度参数相一致；

S2:对表标零；将所述锥度检测装置的端面定位板贴在所述标准锥度样件一侧的端面上并缓慢向其轴心移动，直至仿形定位板与标准锥度样件的圆周侧面接触；然后，安装所述表式通用长度测量工具并调整其高低位置，以使得所述表式通用长度测量工具的表针均转动半圈，再后，拨动表盘，使表盘的零位和表针重合，完成对表标零。

S3:将步骤S2后得到的锥度检测装置的端面定位板紧贴在被加工的锥度轴段的一侧端面，慢慢向其轴心移动，直到仿形定位板与被测锥度表面接触；

S4:读取多个所述表式通用长度测量工具的示值，计算多个示值的差值，依据该差值利用三角函数计算锥角的偏差，再根据所述偏差调整机床加工参数后再加工；

S5：重复步骤S3至S4，直至当测量时多个表式通用长度测量工具的表针均指向零位，则表示被加工的锥度轴段的锥角和标准锥度样件的锥角一致，锥度加工合格。

其中可选地，所述端面定位板贴合的所述标准锥度样件一侧的端面和被加工的锥度轴段的一侧端面，均为其锥形的小端端面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本装置实现轴类零件只进行一次装夹，锥度轴段即可加工合格的目标，避免重复装卸被加工轴类零件对加工精度的影响。

(2)本装置可以简便快速的判断加工的锥度轴段是否合格，提高加工效率。

(3)本装置操作简便、易学、易会，降低了对操作者的技能要求，相应的降低了人工成本。

(4)本装置结构小巧，制作简单、成本低廉。

总之，本发明在整个加工过程不需要将锥体轴从机床上拿下来，避免了多次吊装造成锥度的加工精度影响，并且使用方便，效率高。

附图说明

图1为本发明的实施例1的标准锥度样件进行对表时的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的锥度检测装置测量工件时的结构示意图；

图3为本发明的实施例1的锥度检测装置的结构示意图。

图中：1、底座；2、标准锥度样件；3、锥度检测装置；4、千分表；5锥体工件；6、横梁；7、端面定位板；8、V型定位板；9、安全板；10、装夹孔；11、锁紧螺钉。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：请参阅图1-3；

本发明提供如下技术方案：一种轴类零件加工过程中锥度检测装置及使用方法，

本发明的主要思路是：根据对比测量的原理，制造和被加工锥度参数一致的标准锥度样件2为测量基准，设计一套主要由一个端面定位板7和一个V型定位板8及两块千分表4等组成的对比锥度检测装置3，通过进行对比测量，利用三角函数，计算被加工锥度轴段的锥角差值。根据锥角差值，判断机床角度调整的方向和调整值的大小，保证锥度轴段的角度加工精度。避免轴类零件加工过程中重复装卸造成的加工精度误差。在锥度检测装置3上安装精度较高的两块千分表4，先在标准锥度样件2上进行对表，然后再测量被加工零件进行指导调整加工。对表过程如下：将锥度检测装置3的端面定位板7贴在标准锥度样件2小径端面上，使锥度检测装置3沿着所述小径端面向下慢慢滑动，直到V型定位板8与标准锥度样件2表面接触。将两块千分表4安装到装夹孔10的合适位置，调整两块表的高低位置，使两块表的表针均转动半圈，锁死千分表4的锁紧螺钉11，保证千分表4不动。拨动表盘，使表盘的零位和表针重合，完成对零。将调整好的锥度检测装置3的端面定位板7紧贴在被加工的锥度轴段的小径端面，慢慢向下移动，直到V型定位板8与被测锥度表面接触。观察两块千分表4的表针指示情况，读取两块表的表针数值，计算两块表示值的差值，利用三角函数计算锥角的偏差，调整机床后再加工，当测量时两块千分表4的表针均指向零位，则表示锥体的锥角和标准锥度样件2的锥角一致，锥度加工合格。整个调整过程不需要将锥体轴从机床上拿下来，避免了多次吊装造成锥度的加工精度影响。

由此，一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，包括横梁6、端面定位板7和仿形定位板；

所述横梁6的下部左右两端分别竖直的通过螺栓连接仿形定位板和端面定位板7，以便于拆卸更换；所述仿形定位板为V型定位板8，所述V型定位板8包括连接部和固设在所述连接部下端的左右对称的两块翼板部；所述翼板部的下表面用于贴靠在所述锥度轴段的圆周侧面上；所述连接部的上端用于连接所述横梁6。由于V型定位板8的作用在于径向定位，只要其下表面与所述锥度轴段的圆周侧面稳定接触即可，换言之，只需要保证足够的接触点或接触面积，其形状当然也可以是其它形状，例如圆弧形或多边形，这些形状均具有模仿圆柱体圆周的形状，因此称之为仿形定位板。

所述端面定位板7的内侧面用于竖直贴靠在待检测的轴类零件的锥度轴段的一侧端面上；所述仿形定位板的下表面用于贴靠在所述锥度轴段的圆周侧面上；

所述横梁6上设有沿所述锥度轴段的轴向间隔排布的至少两个装夹孔10；每个装夹孔10侧面设置一个螺纹连接的锁紧螺钉11；当所述千分表4的固定杆插入在所述装夹孔10中时，所述锁紧螺钉11的末端顶紧夹持所述千分表，以使得所述装夹孔10竖直的夹持一个千分表4，因此，所述竖直的夹持是可调节的，调节所述千分表4的上下位置。

其中，装夹孔10结合锁紧螺钉11的方式构成了夹持部，用于夹持千分表4，当然也可以用别的方式夹持，只要能将千分表4稳固固定并可调节其上下位置即可，同理，千分表4只是一种表式通用长度测量工具，而表式通用长度测量工具也包括百分表等。

其中，至少两个装夹孔10为最小配置，装夹孔10数量可以是多个，对应的千分表4数量也更多，虽然能够提高测量精度，但读取示数更加麻烦，因此本实施例选择为两个。

为了当千分表4下移时，避免过度挤压所述千分表的测量头，保护其不受损坏，还包括安全板9；所述安全板9的上端固定连接在所述横梁6的下表面，用于当其下端顶支在所述锥度轴段的圆周侧面上时，避免过度挤压所述千分表的测量头。

使用时，按照如下步骤：

S1:制备标准锥度样件2；以使得所述标准锥度样件2的锥度参数与被加工的轴类零件的锥度轴段的锥度参数相一致；

S2:对表标零；将所述锥度检测装置的端面定位板7贴在所述标准锥度样件2一侧的端面上并缓慢向其轴心移动，直至V型定位板8与标准锥度样件2的圆周侧面接触；然后，安装所述千分表4并调整其高低位置，以使得所述千分表4的表针均转动半圈，再后，拨动表盘，使表盘的零位和表针重合，完成对表标零。

S3:将步骤S2后得到的锥度检测装置的端面定位板7紧贴在被加工的锥度轴段的一侧端面，慢慢向其轴心移动，直到V型定位板8与被测锥度表面接触；

S4:读取两个所述千分表4的示值，计算多个示值的差值，依据该差值利用三角函数计算锥角的偏差，再根据所述偏差调整机床加工参数后再加工；

S5：重复步骤S3至S4，直至当测量时两个千分表4的表针均指向零位，则表示被加工的锥度轴段的锥角和标准锥度样件2的锥角一致，锥度加工合格，测量结束。

可选地，所述端面定位板7贴合的所述标准锥度样件2一侧的端面和被加工的锥度轴段的一侧端面，均为其锥形的小端端面。

本实施例的优点在于，使用本装置，整个调整过程不需要将锥体轴从机床上拿下来，避免了多次吊装造成锥度的加工精度影响。对于机床设置的优化加工参数，一般能够加工同批次的、同型号的锥体轴零件，本装置的千分表4的表针均指向零位的合格零件判定方式，有效的提高了测量效率，并使得操作难度降低。其对表标零的方式简便易学，降低了对操作者的技能要求，相应的降低了人工成本。

本发明未详述部分为现有技术；对于本领域的普通技术人员而言，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，其特征在于：包括横梁(6)、端面定位板(7)和仿形定位板；

所述横梁(6)的下部左右两端分别竖直的连接仿形定位板和端面定位板(7)；

所述端面定位板(7)的内侧面用于贴靠在待检测的轴类零件的锥度轴段的一侧的端面上；所述仿形定位板的下表面用于贴靠在所述锥度轴段的圆周侧面上；

所述横梁(6)上设有沿所述锥度轴段的轴向排布的至少两个装夹部；每个所述装夹部用于竖直的夹持一个表式通用长度测量工具，所述竖直的夹持是可调节的，用于调节所述表式通用长度测量工具的上下位置。

2.根据权利要求1所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，其特征在于：所述仿形定位板为V型定位板(8)，所述V型定位板(8)包括连接部和固设在所述连接部下端的左右对称的两块翼板部；所述翼板部的下表面用于贴靠在所述锥度轴段的圆周侧面上；所述连接部的上端用于连接所述横梁(6)。

3.根据权利要求2所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，其特征在于：所述仿形定位板和端面定位板(7)均通过螺栓连接在所述横梁(6)上，用于所述仿形定位板和端面定位板(7)均可拆卸。

4.根据权利要求3所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，其特征在于：所述表式通用长度测量工具为千分表(4)。

5.根据权利要求4所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，其特征在于：所述装夹部包括竖直的设置在所述横梁(6)上的上下贯通的装夹孔(10)和螺纹连接在所述横梁(6)上的锁紧螺钉(11)；所述锁紧螺钉(11)与所述装夹孔(10)的位置对应，用于当所述千分表的固定杆插入在所述装夹孔(10)中时，所述锁紧螺钉(11)的末端顶紧固定所述千分表(4)。

6.根据权利要求5所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，其特征在于：所述装夹孔(10)有两个，均匀分布在所述横梁(6)上；相应的所述锁紧螺钉(11)也有两个。

7.根据权利要求6所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，其特征在于：还包括安全板(9)；所述安全板(9)的上端固定连接在所述横梁(6)的下表面，用于当其下端顶支在所述锥度轴段的圆周侧面上时，避免过度挤压所述千分表(4)的测量头。

8.一种轴类零件加工过程中锥度检测装置的使用方法，其特征在于，利用如权利要求1-7中任意一项所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置，包括如下步骤：

S1:制备标准锥度样件(2)；以使得所述标准锥度样件(2)的锥度参数与被加工的轴类零件的锥度轴段的锥度参数相一致；

S2:对表标零；将所述锥度检测装置的端面定位板(7)贴在所述标准锥度样件2一侧的端面上并缓慢向其轴心移动，直至仿形定位板与标准锥度样件(2)的圆周侧面接触；然后，安装所述表式通用长度测量工具并调整其高低位置，以使得所述表式通用长度测量工具的表针转动半圈，再后，拨动表盘，使表盘的零位和表针重合，完成对表标零；

S3:将步骤S2后得到的锥度检测装置的端面定位板(7)紧贴在被加工的锥度轴段的一侧端面，慢慢向其轴心移动，直到仿形定位板与被测锥度表面接触；

S4:读取多个所述表式通用长度测量工具的示值，计算多个示值的差值，依据该差值利用三角函数计算锥角的偏差，再根据所述偏差调整机床加工参数后再加工；

S5：重复步骤S3至S4，直至当测量时多个表式通用长度测量工具的表针均指向零位，则表示被加工的锥度轴段的锥角和标准锥度样件(2)的锥角一致，锥度加工合格。

9.根据权利要求8所述的一种轴类零件加工过程中锥度检测装置的使用方法，其特征在于：所述端面定位板(7)贴合的所述标准锥度样件(2)一侧的端面和被加工的锥度轴段的一侧端面，均为其圆锥形的小端端面。

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