数控车床长度测量装置的制作方法

本实用新型涉及数控机床，特别是一种数控车床长度测量装置。

背景技术：

在普通机床加工过程中常用的测量工具为游标卡尺，而对于数控机床加工过程中常采用的测量装置有接触式测量和光学测量。而在长轴类零件加工过程中，对轴两端轴肩之间的距离进行测量时，由于接触式测量的测量范围较小，无法满足轴向长度的测量；光学测量时，由于切削液的反射作用无法在加工区内部使用。如何解决数控机床加工长轴类零件时，快速、准确测量轴向长度的问题，成为数控机床加工过程的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可快速、准确测量长轴类零件轴向长度的数控车床长度测量装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种数控车床长度测量装置，包括床身、安装在床身上的主主轴箱、副主轴箱和机床电气控制装置，在主主轴箱左侧设置有左尾架和左刀台，在副主轴箱右侧设置有右尾架和右刀台，其特征在于在主主轴箱与左尾架之间的床身上设置有左侧轴向长度测量装置，在副主轴箱与右尾架之间的床身上设置有右侧轴向长度测量装置。

上述左侧轴向长度测量装置是由与床身固定相连的左底板和安装在左底板上的驱动机构和测量装置组成，在左底板上固定有两平行的导轨，固定板安装在导轨上，推出气缸的缸体、支架均固定在固定板上，推出气缸中的活塞杆固定在侧板上，侧板固定在底板一侧；在固定板上端一侧固定有支撑板，在支撑板上安装有支撑座，连接轴通过支撑座固定在支撑板上；连接板的一端固定有左气动测量装置，连接板的另一端与连接轴的一端固定相连，连接轴的另一端与摆臂一端固定相连，摆臂另一端与摆动气缸中的活塞杆铰接，摆动气缸的缸体与支架可摆动连接。

上述导轨为直线导轨，与直线导轨相配的滑座固定在固定板上。

上述右侧轴向长度测量装置是由与床身相连的右底板和安装在右底板上驱动装置和测量装置组成，在右底板上固定安装有一对平行设置的导轨ⅰ，在右底板一侧安装有侧板ⅰ，“l”型支架安装在导轨上，推出气缸ⅰ中的缸体固定在“l”型支架上，推出气缸ⅰ中的活塞杆固定在侧板上，摆动气缸铰接在“l”型支架上；在“l”型支架上的摆动气缸一侧固定有固定板ⅱ，两个连杆的下端铰接在固定板ⅰ上，两个连杆的上端铰接在连接板ⅰ上，摆动气缸中的活塞杆与上述两连杆中的一个连杆中部铰接，在连接板上安装有右气动测量装置。

上述两连杆两端的铰接是由垂直安装于固定板ⅱ和连接板ⅰ上的固定座组成，在固定座上设置有销轴，连杆两端开有与销轴相配的孔。

上述导轨ⅰ为直线导轨，与直线导轨相配的滑座ⅰ固定在“l”型支架上。

本实用新型的技术方案具有如下的特点：1、采用一对气动测量装置同时对被测量工件两端进行测量，测量数据直接反馈给机床数控系统，用于数控系统的刀具补偿，为长轴类零件轴向尺寸的精确、自动测量提供了简单、有效的方法；2、结构合理、占用空间小。本装置在使用时通过气缸将测量装置推送至测量位置，测量结束后测量装置可回收到很小的空间，不影响整个加工过程；3、测量装置采用气缸驱动，结构简单，调整方便，故障率低。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型左侧轴向长度测量装置工作状态的结构示意图；

附图3为本实用新型附图2的俯视结构示意图；

附图4为本实用新型附图2的右视结构示意图；

附图5为本实用新型左侧轴向长度测量装置收回状态主视结构示意图；

附图6为本实用新型右侧轴向长度测量装置工作状态的结构示意图；

附图7为本实用新型附图6的俯视结构示意图。

具体实施方式

图1、2、3、4、5、6、7中，1为左尾架、2为左刀台、3为左侧轴向长度测量装置、3-1为推出气缸、3-2为连接轴、3-3为摆动气缸、3-4为固定板、3-5为导轨、3-6为左底板、3-7为侧板、3-8为滑座、3-9为摆臂、3-10为支撑板、3-11为左气动测量头、3-12为连接板、3-13为左气动测量装置、3-14为支撑座、3-15为支架、4为主主轴箱、5为床身、6为副主轴箱、7为右侧轴向长度测量装置、7-1为连杆、7-2为固定座、7-3为固定板ⅱ、7-4为摆动气缸、7-5为推出气缸ⅰ、7-6为支架、7-7为“l”型支架、7-8为侧板ⅰ、7-9为导轨ⅰ、7-10为右底板、7-11为滑座ⅰ、7-12为连接板ⅰ、7-13右气动测量装置、7-14为右测量头、8为右尾架、9为右刀台。

如图1所示，在床身5上安装有主主轴箱4和副主轴箱6，在主主轴箱左侧安装有左尾架1和左刀台2，在副主轴箱右侧安装有右尾架8和右刀台9，在主主轴箱与左尾架之间的床身上安装有左侧轴向长度测量装置3，在副主轴箱和右尾架之间的床身上安装有右侧轴向长度测量装置7。

如图2、3、4、5所示，在左底板上固定有两平行的导轨3-5，固定板3-4安装在导轨上，推出气缸3-1的缸体、支架3-15均固定在固定板上，推出气缸中的活塞杆固定在侧板3-7上，侧板固定在底板左侧；在固定板上端一侧固定有支撑板3-10，在支撑板上安装有支撑座3-14，连接轴3-2通过支撑座固定在支撑板上，连接轴左端与连接板3-12的一端固定，连接板的另一端与气动测量装置13固定相连，连接轴的右端与摆臂3-9一端固定相连，摆臂另一端与摆动气缸3-3中的活塞杆铰接，摆动气缸的缸体与支架3-15可摆动连接。上述导轨3-5为直线导轨，与直线导轨相配的滑座3-8固定在固定板3-4上。

需要对被加工零件的轴向尺寸进行测量时，推出气缸工作，由于推出气缸的活塞杆通过侧板与左底板固定，推出气缸的缸体带动固定板、滑座沿直线导轨向左移动，移动到位后，摆动气缸工作，摆动气缸中的活塞杆向下移动，带动摆臂沿连接轴逆时针转动，摆臂带动连接轴逆时针转动，连接轴带动连接板逆时针转动到位后，固定在连接板左端的气动测量装置中的气动测量头向右伸出接触到工件上的左侧的测量点。

如图6、7所示，在右底板7-10上固定有两平行的导轨ⅰ7-9，导轨采用直线导轨，与直线导轨相配的滑座ⅰ7-11固定在“l”型支架7-7上，在右底板右侧安装有侧板ⅰ7-8，推出气缸ⅰ7-5中的缸体固定在“l”型支架右侧，推出气缸ⅰ中的活塞杆固定在侧板ⅰ上，摆动气缸7-4铰接在“l”型支架左侧；在“l”型支架左侧固定有固定板ⅱ7-3，两个连杆7-1的下端铰接在固定板上，两个连杆的上端铰接在连接板7-12上，摆动气缸中的活塞杆与上述两连杆中的左侧一个连杆的中部铰接，在连接板上安装有右气动测量装置7-13。

上述两连杆与固定板和连接板形成平面四连杆机构。

需要对被加工零件的轴向尺寸进行测量时，推出气缸ⅰ工作，由于推出气缸ⅰ的活塞杆通过侧板ⅰ与右底板固定，推出气缸ⅰ的缸体带动“l”型支架、滑座沿直线导轨向左移动，移动到位后，摆动气缸工作，摆动气缸中的活塞杆向左伸出，带动连杆沿固定板ⅱ上的固定座逆时针转动，带动安装在连接板上的右气动测量装置逆时针转动到位后，气动测量装置中的右测量头向左伸出接触到工件的右侧的测量点。

由于本装置是安装在数控机床需要测量工件的测量位置处，上述左右的两个测量装置之间的位置是一定的，也就是说当本装置伸出、左右气动测量装置旋转到位后，左右两个气动测量头之间的位置是恒定的，这样当左右气动测量头相向移动接触到测量点后，左右气动测量头之间的距离减去两个气动测量头的移动距离，就是被测量工件的轴向测量点的精确距离。上述计算通过机床数控系统进行计算和比较后，反馈给数控系统的刀具补偿就可保证被加工零件的轴向尺寸。