一种立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔的加工量具的制作方法

本发明涉及一种立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔的加工测量辅具，属于机械加工量具技术领域。

背景技术：

在机加车间，大型立式车床操作者在对回转体工件的外圆或内孔的加工时，为达到符合图纸的要求精度，在加工过程中要多次对工件直径实际尺寸进行测量，以确定加工余量，并经过不断加工达到满足图纸尺寸要求的目的。测量步骤一般都是通过测量工具来完成，比如卷尺、游标卡尺、内径千分尺及千分尺杆等。当回转体工件的外圆或内孔直径尺寸在测量工具允许范围内，可以通过量具直接测得加工直径的实际尺寸。

随着技术的进步和生产的发展，大直径回转体的精加工件越来越多，尺寸精度越来越高，当工件的直径尺寸大于3.5米，尺寸公差范围在0.05-0.2mm、圆柱度范围在0.05-0.2mm的大直径回转体工件需要加工时，已超出普通量具的测量范围，需采购专用测量工具。但考虑成本及经济效益，则会通过设计一种辅助工具来完成工件直径尺寸的测量。

现有技术存在的问题：

(1)立车的刀架与所加工的回转体的中心不重合，为了提高切削能力及效率，加工工件外圆或内孔时，立车刀尖（切削刃）低于所切削外圆或内孔的最高点，即刀尖（切削刃）的法向延长方向不能通过工件的中心点，也就是说所加工的外圆或内孔中心与刀尖的连线与车床横梁不平行，会产生一个夹角，故加工的回转体中心到刀尖（切削刃）的测量数值不是回转体的半径尺寸；

(2)操作者在测量外圆或内孔时不方便，存在安全隐患；

(3)超出标准范围的大直径测量尺具需向工具厂商单独订制，且制造难度大，成本高，除非生产批量产品，否则一般不会订制；

(4)大直径测具属于特殊工具，采购费用高、实际使用次数少、利用率低，占用了刀具采购费用，费效比较低；

(5)尺具体积大，需有合适存放空间，如存放不妥当，尺具容易发生变形，锈蚀，以致报废，无形中造成资源的浪费。

因此，十分有必要设计一种可以对立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔加工时进行测量的辅助量具。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔的加工量具，这种加工量具，可以解决工件在加工中外圆或内孔直径实测尺寸的不准确和测量效率低的问题，以提高加工精度，保证产品质量，并提高操作安全性。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔的加工量具，它包括内径百分表、基座、滑块、螺杆、摇臂、手柄，基座为长方体钢块，基座的后部与车床刀座夹装连接，基座的前部有滑动槽，滑动槽在基座的前端面一侧开口，滑块为l型钢板，滑块的l型上部板面从滑动槽一侧开口向内嵌在基座的滑动槽中，嵌入的板面部分与基座的滑动槽为滑动配合，滑块嵌入滑动槽的板面上有螺杆螺孔，螺杆螺孔与基座的滑动槽平行，螺杆旋在螺杆螺孔中，螺杆的两端分别与滑动槽两端的基座表面为可转动的定位连接，螺杆的下端与摇臂的一端相连接，摇臂的另一端连接手柄，滑块的l型下部板面的下端有百分表安装孔，百分表安装孔与l型下部板面垂直，内径百分表的后部支杆插在百分表安装孔中，由紧定螺钉固定。

上述立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔的加工量具，所述滑块的百分表安装孔内装有夹套，夹套为圆筒体，夹套的圆筒体一侧有沿着长度方向的开口，夹套的外径与滑块的百分表安装孔的内径相匹配，夹套的内径与内径百分表的后部支杆外径相匹配，内径百分表的后部支杆插入夹套内，由紧定螺钉固定。

上述立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔的加工量具，所述基座的上表面和下表面上分别放置定位板，基座的上表面和下表面分别有定位板连接螺孔，定位板与基座的上表面和下表面由内六角螺栓连接固定，两块定位板上分别有定位孔，定位孔的位置与基座的滑动槽中的螺杆两端相对，定位孔的内径分别与螺杆两端的直径相匹配，螺杆的两端伸出基座表面插在定位孔中，螺杆两端与定位孔内壁为可转动的滑配合。

上述立式车床回转体工件超大直径外圆或内孔的加工量具，所述螺杆的中部为螺纹段，螺杆的上端和下部分别有定位段，定位段的直径小于螺纹段的直径，定位段的长度和直径与定位板的定位孔的厚度和直径相匹配，螺杆下部定位段的下方连接有与摇臂方孔相连接的四方或六方。

本发明的有益效果是：

本发明的基座卡装在刀座上，螺杆带动滑块在基座的滑动槽中滑动，滑块与内径百分表相连接，刀座带动基座到内径百分表的触头与工件切削位置后，通过手柄和摇臂使滑块移动，滑块带动内径百分表在与工件半径垂直方向移动，内径百分表的读数值会随运动发生变化，从数值的变化就能找到加工活件切向方向的直径的最高点，再用千分尺杆等测量工具测量出工件外圆(或内孔)中心到内径百分表的距离，即得所加工工件的直径实际尺寸。测量操作在停车时使用，安全可靠，可以避免工人与转动工件直接接触，可以有效地保证工人的人身安全。

本发明是立式车床回转体超大工件直径加工测量的首创，解决了超大工件直径加工测量困难、测量数据不准确、测量数据精度不够等长期难以解决的问题，具有结构简单、操作方便、测量精准等优点，有效地提高了测量效率，保证了产品的加工精度，提高了产品质量，并减少了购买大型量具的费用和维护费用，降低了生产成本，具有显著的经济效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2、3是基座的正视图和俯视图；

图4、5是滑块的正视图和侧视剖视图；

图6、7是螺杆的正视图和侧视图；

图8、9是夹套的正视图和侧视图；

图10的手柄的正视图；

图11、12是摇臂的俯视图和剖视图。

图中标记如下：内径百分表1、滑块2、夹套3、紧定螺钉4、紧定螺栓5、螺杆6、基座7、内六角螺栓8、摇臂9、手柄10、定位板11、滑动槽12、紧定螺栓孔13、定位板连接螺孔14、定位孔15、螺杆螺孔16、百分表安装孔17、紧定螺钉孔18、螺纹段19、定位段20、四方21、摇臂方孔22。

具体实施方式

本发明由内径百分表1、基座7、滑块2、夹套3、螺杆6、定位板11、摇臂9、手柄10，以及紧定螺钉4、紧定螺栓5、内六角螺栓8组成。

图1、2、3显示，基座7为长方体钢块，基座7的后部与车床刀座夹装连接。基座7的前部有滑动槽12，滑动槽12在基座7的前端面上开口，滑块2嵌装在滑动槽12中，可以沿着滑动槽12滑动。基座7的上表面和下表面分别有定位板连接螺孔14，用于固定安装定位板11，基座7的滑动槽12外侧有紧定螺栓孔13，用于固定螺杆6。

图1、4、5显示，滑块2为l型钢板，滑块2的l型上部板面从基座7的滑动槽12一侧开口向内嵌在基座7的滑动槽12中，嵌入的板面部分与基座7的滑动槽12为滑动配合。滑块2嵌入滑动槽12的板面上有螺杆螺孔16，螺杆螺孔16与基座7的滑动槽12平行，螺杆6安装在螺杆螺孔16中。滑块2的l型下部板面的下端有百分表安装孔17，百分表安装孔17与l型下部板面垂直。百分表安装孔17的侧面有紧定螺钉孔18，内径百分表1的后部支杆插在百分表安装孔17中，紧定螺钉4通过紧定螺钉孔18将内径百分表1与滑块2固定连接。

图1显示，基座7的上表面和下表面上分别放置定位板11，基座7的上表面和下表面分别有定位板连接螺孔14，定位板11与基座7的上表面和下表面由内六角螺栓8连接固定。两块定位板11上分别有定位孔15，定位孔15的位置与基座7的滑动槽12中的螺杆6两端相对，定位孔15的内径分别与螺杆6两端的直径相匹配，螺杆6的两端伸出基座7表面插在定位孔15中，螺杆6两端与定位孔15内壁为可转动的滑配合。

图1、6、7显示，螺杆6旋在滑块2的l型上部板面的螺杆螺孔16中，螺杆6的下端与摇臂9的一端相连接。螺杆6在原地转动时，带动滑块2沿着螺杆6移动。螺杆6的中部为螺纹段19，螺杆6的上端和下部分别有定位段20，定位段20的直径小于螺纹段19的直径，定位段20的长度和直径与定位板11的定位孔15的厚度和直径相匹配，螺杆6下部定位段20的下方连接有与摇臂方孔22相连接的四方21或六方。

图1、8、9显示，滑块2的百分表安装孔17内装有夹套3，夹套3为圆筒体，夹套3的圆筒体一侧有沿着长度方向的开口，夹套3的外径与滑块2的百分表安装孔17的内径相匹配，夹套3的内径与内径百分表1的后部支杆外径相匹配，内径百分表1的后部支杆插入夹套3内，由紧定螺钉4固定。

图1、11、12显示，摇臂9的一端有摇臂方孔22，摇臂方孔22与螺杆6下端的四方21或六方相配合，摇臂9的另一端连接手柄10，转动手柄10，可以通过摇臂9带动螺杆6转动。

本发明的工作过程如下：

本发明的基座7装夹于立车刀座上，装夹方向及方法类同于车刀，将内径百分表1检测触头类似于车刀刀尖紧贴工件已加工外圆（或内孔）表面，并调整内径百分表1触头与加工工件外圆或内孔在测量行程内一直保证有效接触。

转动手柄10带动摇臂9做圆周运动，摇臂9带动螺杆6在原地做旋转，从而使滑块2做相对于加工外圆（或内孔）的切向运动，通过安装在滑块2上的内径百分表1前端的检测触头与加工工件的外圆（或内孔）不同位置的变化，可以检测到加工工件直径的最高点（该点外圆检测时百分表读数值为最大值，内孔检测时百分表读数值为最小值），调整百分表数值至零位或记录该点百分表读数并拧紧基座7上的紧定螺栓5，如有变化量松开紧定螺栓5修正数据直至确定该点为要求的外圆（或内孔）最高点。

通过标准的测量工具如千分尺杆、外径千分尺、内径千分尺或游标卡尺等标准工具测量工件外圆中心到测量辅具上内径百分表的尺寸。（测量方式同内径百分表的测量方法），即可得到所加工工件外圆直径的实际尺寸；

通过标准的测量工具如千分尺杆、外径千分尺、内径千分尺或游标卡尺等标准工具和内孔测量专用量块测量工件内孔中心到测量辅具上内径百分表的尺寸。（测量方式同内径百分表的测量方法），即可得到所加工工件内孔直径的实际尺寸。

本发明可辅助测量精度≥0.02-1mm的回转体工件外圆（或内孔）加工表面的直径尺寸。

本发明的一个实施例如下：

内径百分表1的型号为0-10mm，0.01一级；

基座7的长度为150mm，宽度为85mm，高度为45mm；

基座7的滑动槽12的宽度为25h7（+0.021/0）mm，深度为30mm，基座7的紧定螺栓孔13直径为m8，定位板连接螺孔14直径为m6mm；

滑块2的螺杆螺孔16的直径为m16mm，百分表安装孔17的直径为φ8.5mm，紧定螺钉孔18的直径为m6mm；

夹套3的长度为20mm，内径为φ6mm，外径为φ8mm，开口宽度为1.5-2mm；

螺杆6的长度为120mm，螺纹段19的直径为m16mm，长度为83mm，定位段20的直径为φ14（0/-0.05）mm，长度为10mm；

定位板11的长度为70mm，宽度为45mm，厚度为8mm，定位孔15的直径为φ14（+0.1/0）mm；

摇臂9的长度为56mm，宽度为18mm；

手柄10的长度为45mm（含螺纹部分）；

紧定螺钉4的直径为m6mm，长度为25mm；

（标准件：内六角平端紧定螺钉gbt77—2000.m6l＝25）

紧定螺栓5的直径为m8mm，长度为25mm；

（标准件：内六角平端紧定螺钉gbt77—2000.m8l＝25）

内六角螺栓8的直径为m6mm，长度为18mm；

（标准件：内六角螺栓gb/t70.1-2000m6l＝18）。