专利名称：汽车油泥模型点加工三坐标仪的制作方法
技术领域：
本发明属于模型制作工具，具体地说，涉及一种用于油泥模型制作的点加工三坐
标装置。
背景技术：
在汽车等机械领域产品的设计制造中，常常会将设计出来的图纸及三维造型通过 制作油泥模型的方式使思维物化，以直观显示设计的实际效果，也便于做相应的改进。传统 的油泥模型几乎都是手工制作的，在制作过程中很难保证实际成型的模型与设计的图纸及 三维造型能很好吻合，有时甚至会存在较大差异，特别是像汽车这样较大的物体模型，常常 会发生模型外型曲面左右不对称的情况。为了保证汽车等油泥模型的对称性，目前通常的 做法是以制作汽车油泥模型平台上纵横交错的刻度为参考，借助高度尺、卡尺等工量具， 先在油泥的一面进行描点，找出这些点的坐标，再利用高度尺、卡尺等工量具将其反映到另 一面，通过模型师的观察来确定模型是否对称，从而进一步修正和制作。由于以上描点方式 主要依靠操作人员的主观经验来判断模型的形状、尺寸及对称性，致使制作的模型精度不 高，无法达到设计的要求；同时，描点操作的过程比较繁琐，操作人员的劳动强度大，并且效 率不高。少数汽车设计公司采用三维划线仪来加工汽车油泥模型，但是三维划线仪结构复 杂、价格昂贵，无法大规模普及。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种描点精度高、并且易于操作的汽车油泥 模型点加工三坐标仪。 本发明的技术方案如下一种汽车油泥模型点加工三坐标仪，包括底座、立柱、升 降座、锁紧螺栓和电钻，其中底座为矩形平板结构，在底座其中的一个长边侧面和短边侧面 上设置有刻度线，所述底座板面的中心位置垂直固定有立柱，该立柱的表面从上往下也设 有刻度线；在所述立柱上套装升降座，该升降座由锁紧螺栓顶紧在立柱上，并且升降座上通 过连接组件安装有电钻，所述电钻的轴线与立柱相垂直。 本发明放置在基准面上，对油泥模型进行点加工时，以图纸坐标数据为依据，在基 准面上移动底座，根据底座上的刻度线来确定所要加工点的X轴、Y轴方向的坐标位置；在 立柱上移动升降座，根据立柱上的刻度线来确定所要加工点的Z轴方向的坐标位置，这样 所要加工点的X轴、Y轴和Z轴三个方向上的位置确定，即可以通过电钻对汽车油泥模型进 行点加工。以上技术方案不仅结构简单，操作容易，而且描点精度及效率高，操作人员的劳 动强度小。 上述底座的上板面为台阶形，在底座的低阶台阶面上固定立柱。立柱固接在较薄 的台阶面上，可使升降座及连接其上的钻头下降得更低，从而实现对油泥模型较低处的点 加工；较厚的台阶增加了底座的重量，可以提高了整个装置的稳定性。 上述立柱为四棱柱结构，该立柱的四个侧面分别与底座的四个侧面相平行，并且立柱上有刻度线的侧面与底座有刻度线的短边侧面朝向相同。以上结构简单可靠，读数方 便，有利于提高操作的便捷性。 上述升降座为矩管，该矩管同一面的上、下部均安装有锁紧螺栓。升降座采用矩 管，与四棱柱形立柱相适应，这样升降座不会绕立柱相对转动，可以准确确定升降座与立柱 之间的相对位置，进而确保了描点操作的准确性；升降座的上、下部均采用锁紧螺栓顶紧于 立柱上，定位可靠，能防止读数时升降座发生滑落。 在上述升降座的上部开设有"U "形缺口 ，该"U "形缺口中通过调节螺栓安装有小 轮和按钮，其中按钮与调节螺栓间隙配合，调节螺栓的头部与锁紧螺栓的头部同侧，所述小 轮位于按钮上端的卡槽中，并与调节螺栓相固定。转动调节螺栓可以对升降座的位置进行 微调，从而使升降座在高度方向上的定位更准确；调节螺栓的头部与锁紧螺栓的头部同侧， 既能美化整个装置外观，又为操作提供了方便。 为了确保升降座微调时上下移动的精度，在上述小轮的外圆周上设置有条纹，该 条纹与立柱侧面上的条纹相啮合。 上述连接组件包括固定座、上板和下板，其中固定座的一端与升降座相固定，在固 定座另一端的上、下侧通过旋转轴分别连接上、下板，所述上、下板之间形成有卡槽，该卡槽 与电钻上的滑块卡接配合。电钻和上、下板在旋转轴的作用下能够绕固定座180°旋转，这 样扩大了电钻的加工范围；在滑块和卡槽的导向作用下，电钻可以沿卡槽进给，有利于对曲 面不同高度位置进行加工。 为了简化结构、方便装配、保证连接的可靠性，上述固定座由第一定位块、第二定 位块和定位盘构成，其中定位盘位于第一、第二定位块之间，三者通过螺栓固定，所述第一 定位块与升降座相焊接，在第二定位块上通过旋转轴连接上、下板。 在上述上板上穿设有旋转定位螺栓，该旋转定位螺栓将上板顶紧在第二定位块 上。旋转定位螺栓操作简单、定位可靠，能够避免加工时上、下板相对于第二定位块发生偏 摆。 在上述旋转定位螺栓的旁边设有滑动定位螺栓，该滑动定位螺栓穿过上板将滑块
顶紧。滑动定位螺栓操作便捷、定位可靠，可以避免加工时电钻发生窜动。 有益效果本发明采用坐标定位和加工限位的方式，消除了确定油泥模型上点位
时的人为误差，具有结构简单、成本低廉、操作方便、描点精度及效率高等特点。另外，本发
明对基准面的平面度要求不高，以普通的桌面为基准即可，有效减少了汽车油泥模型加工
的资金投入。
图1为本发明的结构示意图。 图2为本发明中小轮和按钮的安装示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 如图1、图2所示，底座1为矩形钢质平板结构，在底座1其中的一个长边侧面上设 置有沿长边方向分布的刻度线，精度为lmm ;在底座1其中的一个短边侧面上设置有沿短边方向分布的刻度线，精度也为lmm。所述底座1的上板面为台阶形，在底座1的低阶台阶面 上垂直焊接有立柱2，立柱2位于底座1上板面的中心位置，该立柱2为四棱柱结构，立柱2 的四个侧面分别与底座1的四个侧面相平行，并且在立柱2其中的一个侧面上从上往下设 有精度为lmm的刻度线，立柱2上有刻度线的侧面与底座1有刻度线的短边侧面朝向相同， 所述立柱2上刻度线所在侧面的背面加工有直线型条纹，该条纹从上往下分布。
从图1、图2中可知，在立柱2上套装升降座3，该升降座3为矩管，在矩管同一面 的上、下部均安装有锁紧螺栓5。所述升降座3的表面固定有与锁紧螺栓5相配合的螺母， 锁紧螺栓5的内端穿过螺母和升降座3的侧面，顶靠在立柱2没有刻度线及条纹的侧面上， 在锁紧螺栓5的顶紧作用下，升降座3被锁紧定位在立柱2上，松开锁紧螺栓5后，升降座3 能沿立柱2上下滑动。在升降座3对应立柱2条纹的那个侧面的上部开设有"U "形缺口， 该"U"形缺口中通过调节螺栓4安装有小轮16和按钮17，其中按钮17的上端与调节螺栓 4间隙配合，调节螺栓4的头部与锁紧螺栓5的头部同侧。所述小轮16位于按钮17上端的 卡槽中，并与调节螺栓4相固定，在小轮16的外圆周上设置有条纹，该条纹与立柱2侧面上 的条纹相啮合。 从图1、图2中还可知，在升降座3对应立柱2有刻度线的那个侧面的下部焊接第 一定位块ll，该第一定位块11的外侧依次设置定位盘18和第二定位块15，三者之间通过 螺栓7固定在一起。在第二定位块15的上侧设置上板13，第二定位块15的下侧设置下板 14，上板13、下板14和第二定位块15之间通过旋转轴8连接，在旋转轴8的作用下，上板 13、下板14能够相对于第二定位块15转动，并且在定位盘18的限位作用下，上板13、下板 14相对第二定位块15转动的角度范围为180° 。在所述上板13上从上往下穿设有旋转定 位螺栓9，松开旋转定位螺栓9，上板13、下板14能自由转动；拧紧旋转定位螺栓9以后，旋 转定位螺栓9能够将上板13顶紧在第二定位块15上。 如图1所示，在上、下板13、 14的端部之间形成有卡槽，该卡槽与电钻6上的滑块 12卡接配合。所述滑块12设置在电钻6的侧面，并沿电钻6的轴线方向布置，电钻6的轴 线与立柱2相垂直。在上板13上从上往下穿设滑动定位螺栓10，该滑动定位螺栓10位于 旋转定位螺栓9的旁边，松开滑动定位螺栓IO，在滑块12和卡槽的导向作用下，电钻6能沿 其轴线方向移动，拧紧滑动定位螺栓10以后，滑动定位螺栓10将滑块12顶紧。
本发明的工作原理如下 对汽车油泥模型进行点加工时，以图纸坐标数据为依据，在基准面上左右或者前 后方向移动底座l，根据底座1侧面的长边刻度线和短边刻度线来确定所要加工点的X轴、 Y轴方向的坐标位置；之后，拧松升降座3上的锁紧螺栓5，并用手按住按钮17，以防止升降 座3失去控制突然下坠，再以图纸坐标数据为依据，根据立柱2上的刻度线上下移动升降座 3来确定所要加工点的Z轴方向的坐标位置，并可以通过调节螺栓4来进行微量调节，位置 调整好以后旋紧锁紧螺栓5，将升降座3在立柱2上固定，以此确定所要加工点的Z轴坐标， 此时所要加工点的X轴、Y轴和Z轴三个方向的坐标就确定下来了，然后向前推动电钻6到 特定位置，并用滑动定位螺栓10锁紧，即可控制电钻6的钻头运转，对汽车油泥模型进行点 加工。 如果汽车油泥模型较大，刻于底座1上的X轴、Y轴刻度线尺寸不足时，可以松开 旋转定位螺栓9，将电钻6的钻头调转180。后，再根据相应的尺寸进行加工。在油泥模型的一面加工一组点后，把各个点的X轴、Y轴和Z轴三个方向上的坐标记录下来，然后将本 发明移动到汽车油泥模型的对称面，根据记录下来的各个点的坐标进行加工，这样通过坐 标定位和加工限位，消除了点加工的人误差，使汽车油泥模型的点加工更加精确。
权利要求
一种汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于底座(1)为矩形平板结构，在底座(1)其中的一个长边侧面和短边侧面上设置有刻度线，所述底座(1)板面的中心位置垂直固定有立柱(2)，该立柱(2)的表面从上往下也设有刻度线；在所述立柱(2)上套装升降座(3)，该升降座(3)由锁紧螺栓(5)顶紧在立柱(2)上，并且升降座(3)上通过连接组件安装有电钻(6)，所述电钻(6)的轴线与立柱(2)相垂直。
2. 根据权利要求l所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于所述底座(1) 的上板面为台阶形，在底座(1)的低阶台阶面上固定立柱(2)。
3. 根据权利要求1或2所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于所述立柱(2) 为四棱柱结构，该立柱(2)的四个侧面分别与底座(1)的四个侧面相平行，并且立柱(2) 上有刻度线的侧面与底座(1)有刻度线的短边侧面朝向相同。
4. 根据权利要求3所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于所述升降座(3) 为矩管，该矩管同一面的上、下部均安装有锁紧螺栓(5)。
5. 根据权利要求4所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于在所述升降座(3) 的上部开设有"U"形缺口，该"U"形缺口中通过调节螺栓(4)安装有小轮(16)和按 钮(17)，其中按钮(17)与调节螺栓(4)间隙配合，调节螺栓(4)的头部与锁紧螺栓(5)的 头部同侧，所述小轮(16)位于按钮(17)上端的卡槽中，并与调节螺栓(4)相固定。
6. 根据权利要求5所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于在所述小轮 (16)的外圆周上设置有条纹，该条纹与立柱(2)侧面上的条纹相啮合。
7. 根据权利要求1所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于所述连接组件 包括固定座、上板(13)和下板(14)，其中固定座的一端与升降座(3)相固定，在固定座另一 端的上、下侧通过旋转轴(8)分别连接上、下板(13、14)，所述上、下板(13、 14)之间形成有 卡槽，该卡槽与电钻(6)上的滑块(12)卡接配合。
8. 根据权利要求7所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于所述固定座由 第一定位块(11)、第二定位块(15)和定位盘(18)构成，其中定位盘(18)位于第一、第二定 位块(11、15)之间，三者通过螺栓(7)固定，所述第一定位块(11)与升降座(3)相焊接，在 所述第二定位块(15)上通过旋转轴(8)连接上、下板(13、14)。
9. 根据权利要求8所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于在所述上板 (13)上穿设有旋转定位螺栓(9)，该旋转定位螺栓(9)将上板(13)顶紧在第二定位块(15) 上。
10. 根据权利要求9所述的汽车油泥模型点加工三坐标仪，其特征在于在所述旋转 定位螺栓(9)的旁边设有滑动定位螺栓(IO)，该滑动定位螺栓(10)穿过上板(13)将滑块 (12)顶紧。
全文摘要
一种汽车油泥模型点加工三坐标仪，包括底座、立柱、升降座、锁紧螺栓和电钻，其中底座为矩形平板结构，在底座其中的一个长边侧面和短边侧面上设置有刻度线，所述底座板面的中心位置垂直固定有立柱，该立柱的表面从上往下也设有刻度线；在所述立柱上套装升降座，该升降座由锁紧螺栓顶紧在立柱上，并且升降座上通过连接组件安装有电钻，所述电钻的轴线与立柱相垂直。本发明采用坐标定位和加工限位的方式，消除了确定油泥模型上点位时的人为误差，具有结构简单、成本低廉、操作方便、描点精度及效率高等特点。另外，本发明对基准面的平面度要求不高，以普通的桌面为基准即可，有效减少了汽车油泥模型加工的资金投入。
文档编号B23B45/02GK101758266SQ200910191099
公开日2010年6月30日 申请日期2009年10月12日 优先权日2009年10月12日
发明者李富培 申请人:力帆实业(集团)股份有限公司