一种曲轴轴颈磨削尺寸测量装置的制作方法

1.本申请涉及曲轴轴颈加工的领域，尤其是涉及一种曲轴轴颈磨削尺寸测量装置。


背景技术：

2.目前，在磨床上对曲轴轴颈进行磨削过程中，为了把控轴颈尺寸是否已经磨削至所要求的尺寸精度，需要工作人员使用外径千分尺反复对轴颈尺寸进行测量，并且测量时需要停止磨削的动作，存在有测量工作较为频繁、磨削效率低的缺陷。


技术实现要素：

3.为了实时监测曲轴轴颈在磨削过程的尺寸变化，在保证轴颈磨削精度的前提下，提高对轴颈的磨削效率，本申请提供一种曲轴轴颈磨削尺寸测量装置。
4.本申请提供的一种曲轴轴颈磨削尺寸测量装置采用如下的技术方案：一种曲轴轴颈磨削尺寸测量装置，包括千分表、设在千分表探针上的移动触头、与千分表连接的定位机构、与定位机构连接的固定机构；所述固定机构用于将千分表和定位机构安装到磨床上，所述移动触头滑动连接在定位机构中，所述定位机构用于使移动触头能够保持抵接在处于磨削过程中曲轴轴颈的圆柱面上。
5.通过采用上述技术方案，在磨床对曲轴轴颈进行磨削的过程中，使用定位机构将移动触头抵接到曲轴轴颈的圆柱面上，在曲轴轴颈磨削过程中，主轴轴颈的尺寸逐渐变小，移动触头在定位机构的作用下跟随曲轴轴颈半径变化而移动，千分表的探针跟随移动触头移动，使千分表的指针转动，工作人员即可通过千分表的指针移动来实时观察曲轴轴颈磨削过程中尺寸的变化，方便把控曲轴轴颈的磨削尺寸，无需反复停机测量曲轴轴颈的尺寸，保证曲轴轴颈磨削精度的前提下，提高对曲轴轴颈的磨削效率。
6.可选的，所述定位机构包括安装板和两个固定在安装板上的定位触头，所述千分表的外壳与安装板固定连接，所述移动触头滑动连接在安装板上；安装板上开设有可供曲轴轴颈进入的嵌槽，移动触头远离千分表的一端延伸至嵌槽内，两个定位触头的一端也均延伸至嵌槽内，且移动触头和两个定位触头位于嵌槽内的端部在铅垂面上的投影不位于同一条直线上。
7.通过采用上述技术方案，在三个不位于同一条直线上的点能够定位出唯一一个圆的原理下，使移动触头和两个定位触头位于嵌槽内侧的端部能够同时抵接在一个圆柱体的圆柱面上，且由于移动触头能够移动，三者所能定位出的圆柱体的直径也就能够变化。使用时，将曲轴轴颈远离砂轮的一侧伸入嵌槽中，使移动触头和两个定位触头的端部均抵接到曲轴轴颈的圆柱面上，在曲轴轴颈磨削过程中，移动触头会跟随曲轴轴颈尺寸的变小而移动，直至移动触头和两个定位触头所定位出的圆尺寸与曲轴轴颈的设计尺寸一致。由于两个定位触头在曲轴轴颈磨削的过程中位置相对于安装板是不变的，因此，当曲轴轴颈磨削到其设计尺寸时，移动触头与安装板的相对位置也是唯一的，即千分表的指针所指向的刻度值也是一定的，工作人员即可通过观察指针是否移动到该刻度来判断曲轴轴颈是否被磨
削到设计尺寸，以此保证对曲轴轴颈的磨削精度较高。
8.可选的，其中一个所述定位触头滑动连接在安装板上，使定位触头可在做靠近或远离嵌槽一侧的移动，且该定位触头与安装板之间设有将其位置固定在安装板上的固定件。
9.通过采用上述技术方案，调整该滑动的定位触头伸入嵌槽的长度，即调整移动触头和两个触头端部在相对位置，即可调整在千分表指向对应刻度时，移动触头和两个触头端部所定位出的圆柱体直径，使定位机构能够适用于多种不同尺寸的曲轴轴颈，固定件则能够保证在磨削过程中，该滑动的定位触头不会移动，确保曲轴轴颈的磨削精度较好。
10.可选的，所述移动触头和两个定位触头位于嵌槽内的一端均呈球面。
11.通过采用上述技术方案，球面与曲轴轴颈的圆柱面为点接触，减小移动触头和定位触头与曲轴轴颈的接触面积，使移动触头和定位触头所定位出的圆形更加规整，精度较高，同时与曲轴轴颈之间产生的摩擦力较小，不易刮伤曲轴的轴颈。
12.可选的，所述定位机构还包括固设在安装板上的固定筒，固定筒远离安装板的一端与固定机构连接，千分表的外壳固定在固定筒的外侧壁上；所述固定筒内套设有延长杆，延长杆与固定筒滑动连接，延长杆的一端伸出固定筒与千分表的探针抵接、另一端伸出固定筒与移动触头连接。
13.通过采用上述技术方案，延长杆延长了千分表与移动触头之间的间距，使千分表距离曲轴轴颈被砂轮磨削的位置较远，不易被磨削过程中使用的冷却液溅射到，保证千分表的使用稳定性和测量精度。
14.可选的，所述移动触头靠近延长杆的一端固设有螺杆，所述螺杆螺纹连接在延长杆上。
15.通过采用上述技术方案，转动移动触头，即可使螺杆在延长杆上移动，实现调整移动触头和延长杆之间间距的功能，以调整移动触头与曲轴轴颈接触时千分表探针伸出的长度，即调整千分表指针所指向的刻度值；将曲轴轴颈为设计尺寸时，千分表指针指向零刻度值，当千分表的指针指向零刻度值时，即曲轴轴颈磨削到设计尺寸，方便了工作人员的工作。
16.可选的，所述固定筒与延长杆之间还设有弹簧，所述弹簧对延长杆施加一个朝向移动触头的推力。
17.通过采用上述技术方案，弹簧对延长杆施加的推力，能够确保在曲轴轴颈缩小时延长杆和移动触头能跟随曲轴轴颈的变化而移动，提高对曲轴轴颈尺寸的测量精度。
18.可选的，所述固定机构包括铰接在磨床上的安装杆和铰接在安装杆上的安装轴，所述安装轴远离安装杆的一端与定位机构连接。
19.通过采用上述技术方案，安装杆和安装轴将定位机构、以及定位机构上的千分表和移动触头安装到磨床上，并且通过安装杆在磨床上的转动、定位机构通过安装轴与安装杆之间的转动，使定位机构能够在磨床上移动，方便定位机构与曲轴轴颈之间的配合。
20.可选的，所述安装杆铰接在磨床的砂轮罩上。
21.通过采用上述技术方案，由于砂轮罩安装在砂轮上，使安装杆距离砂轮最近，且能够跟随砂轮一同移动，能够保证定位机构、移动触头和千分表相对于砂轮的位置，也相应的保证了每一次砂轮磨削曲轴轴颈时，定位机构和移动触头相对于曲轴轴颈的位置对应，确
保定位机构和移动触头能够配合到曲轴的轴颈上。
22.可选的，所述安装杆远离安装轴的一端固设有配重块，所述安装杆与砂轮罩的铰接点位于配重块和安装轴之间，所述配重块重力对安装杆产生的扭矩大于固定机构、千分表和安装轴的重力对安装杆产生的扭矩。
23.通过采用上述技术方案，在重力的作用下，配重块存在带动安装杆在定位机构一侧向上转动的趋势，测量曲轴轴颈的过程中，定位机构和移动触头配合在曲轴轴颈上，使安装杆无法转动，对曲轴轴颈磨削完成后，将定位机构从曲轴轴颈上取下，配重块随即带动安装杆转动，将定位机构、移动触头和千分表转动至曲轴上方，从而方便工作人员对曲轴的安装和拆卸。
24.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.通过在曲轴轴颈磨削过程中移动触头跟随曲轴轴颈的尺寸变化而移动，并在千分表的配合下将移动触头的移动距离显示出来，方便工作人员在磨削曲轴过程中实时观测曲轴轴颈的尺寸变化，无需反复停机对曲轴轴颈进行测量工作，保证了对曲轴磨削精度的前提下，提高了磨削效率；2.移动触头和两个定位触头在三个不位于同一条直线上的点能够定位出唯一一个圆的原理下，既实现了将移动触头定位在与曲轴轴颈圆柱面抵接的状态，又能够使工作人员根据千分表的指针所致刻度来判断曲轴轴颈是否已被磨削到设计尺寸，保证对曲轴轴颈的磨削精度较高；3.在延长杆的作用下，延长了千分表距离曲轴轴颈被砂轮磨削的位置，使磨削过程中使用的冷却液不易溅射到千分表上，保证千分表的使用稳定性和使用精度。
附图说明
25.图1是表示本申请实施例测量装置安装到磨床砂轮罩的结构示意图。
26.图2是表示千分表、定位机构和移动触头位置关系的局部视图。
27.图3是表示移动触头端部和两个定位触头位置关系的局部剖视图。
28.图4是表示延长杆与固定筒连接关系的局部剖视图。
29.图5是表示固定件和安装板、定位触头连接关系的局部爆炸图。
30.图6是表示将配重块带动定位机构向上移动后的局部视图。
31.附图标记说明：1、千分表；11、移动触头；111、螺杆；112、锁紧螺母；2、定位机构；21、安装板；211、嵌槽；212、滑槽；22、定位触头；23、固定件；231、滑块；232、螺栓；24、固定筒；241、导向筒；242、限位环；25、延长杆；251、限位盘；26、安装台；27、弹簧；3、固定机构；31、安装杆；32、安装轴；33、配重块。
具体实施方式
32.以下结合附图1
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6对本申请作进一步详细说明。
33.本申请实施例公开一种曲轴轴颈磨削尺寸测量装置。
34.参照图1，测量装置包括千分表1、定位机构2和固定机构3。千分表1的探针端部设有移动触头11，移动触头11远离千分表1探针的一端用于和曲轴的轴颈接触；千分表1安装
在定位机构2上，定位机构2用于在磨床磨削曲轴轴颈时将千分表1置于曲轴轴颈上方，并使移动触头11保持抵接在轴颈圆柱面上的状态；定位机构2连接在固定机构3上，固定机构3安装在磨床上，固定机构3用于将定位机构2和千分表1悬挂在磨床砂轮的一侧。
35.使用时，通过定位机构2将移动触头11抵接到轴颈的圆柱面上，并推动千分表1的探针移动，轴颈被摩擦砂轮磨削的过程中，轴颈尺寸逐渐变小，千分尺的探针在其自身内部弹力的作用下，探针带动移动触头11保持与轴颈抵接的状态，使探针跟随轴颈尺寸的变化而移动，同时千分表1探针会带动千分表1的指针转动，工作人员通过观察千分表1的指针的移动，即可观察到曲轴轴颈尺寸的变化，达到实时监测曲轴轴颈磨削过程中尺寸变化的功能。
36.其中，参照图1和图2，定位机构2包括安装板21和两个设在安装板21上的定位触头22。安装板21呈竖直放置的平板，安装板21沿水平方向的一侧开设有嵌槽211，曲轴轴颈可嵌入嵌槽211中，千分表1固设在安装板21上方，且移动触头11滑动连接在安装板21上，移动触头11远离千分表1的端部延伸至嵌槽211内侧的顶部。两个定位触头22也均设在嵌槽211内，且移动触头11和两个定位触头22沿着嵌槽211的周向间隔分布。
37.再结合图3所示，移动触头11和定位触头22均用于和曲轴轴颈的圆柱面接触，且移动触头11和定位触头22均呈向嵌槽211内侧直径逐渐变小的锥形，锥形的端部呈球面状，使移动触头11和定位触头22与曲轴轴颈的圆柱面均为点接触，而且移动触头11和两个定位触头22的球面端部在铅垂面上的投影不位于同一条直线上。在不位于同一条直线上的三个点能够定位出唯一一个圆的原理下，使移动触头11和两个定位触头22的端部能够同时抵接在一个圆柱体的圆柱面上，且由于移动触头11能够移动，三者所能定位出的圆柱体的直径也就能够变化，从而使移动触头11和定位触头22能够同时抵接在不同直径的圆柱体上。
38.参照图1，使用时，将曲轴轴颈远离砂轮的一侧伸入嵌槽211内，并同时使移动触头11和两个定位触头22的端部抵接到曲轴轴颈的圆柱面上；虽然曲轴轴颈在磨削之前的尺寸精度较低，尺寸范围较大，但通过移动触头11的移动就能够适应不同尺寸的曲轴轴颈，以此实现将移动触头11定位在曲轴轴颈的圆柱面上的功能。
39.在曲轴轴颈磨削过程中，移动触头11会跟随曲轴轴颈尺寸的变小而移动，直至移动触头11和两个定位触头22所定位出的圆尺寸与曲轴轴颈的设计尺寸一致。因为在磨削过程中两个定位触头22的位置相对于安装板21是不变的，因此，当曲轴轴颈磨削到其设计尺寸时，移动触头11与安装板21的相对位置也是唯一的，即千分表1的指针所指向的刻度值也是一定的，将该位置时千分表1的指针调整到零刻度值，即能实现对曲轴轴颈尺寸测量和监控的功能，工作人员即可通过观察指针是否移动到零刻度值来判断曲轴轴颈是否被磨削到设计尺寸，而千分表1的测量精度较高，相应的也保证了对曲轴轴颈的磨削精度较高。
40.在磨削不同设计尺寸的曲轴轴颈时，虽然移动触头11的位置能够在安装板21上移动，以调整移动触头11和两个定位触头22所定位出圆的大小，但是移动触头11的位移量较小，适用范围较小，而且每一次移动触头11的位置变动后，均会带动千分表1的探针移动，导致千分表1的指针所指向的刻度出现变化，还需要调整千分表1的探针位置，使千分表1的指针重新指向其零刻度值，操作较为繁琐。
41.因此，参照图2，为了使定位机构2能够配合多种设计尺寸的曲轴轴颈，其中一个定位触头22固定在安装板21上、另一个定位触头22滑动连接在定位板上，为了方便描述，将与
安装板21固定的定位触头22命名为固定触头、另一个触头命名为滑动触头，滑动触头位于固定触头和移动触头11之间，滑动触头可在安装板21上做靠近或远离曲轴轴颈一侧的滑动，以此可以调节三个触头所能够定位圆柱体直径大小，从而适配不同直径尺寸的曲轴轴颈。且滑动触头与安装板21之间设有固定件23，固定件23将滑动触头锁紧在固定板上，以保证磨削过程中滑动触头的位置不会变化。
42.在调整滑动触头位置时，可以将与设计尺寸一致的曲轴轴颈放置到嵌槽211中，使移动触头11和定位触头22均抵接到曲轴轴颈上，然后缓慢移动滑动触头，调整滑动触头、移动触头11和固定触头的相对位置，随着滑动触头的移动，移动触头11也会因千分表1探针的带动下移动，使千分表1的指针转动，当千分表1指针转动至零刻度值时，表面滑动触头的位置已经调整到适用该曲轴轴颈尺寸的位置，在满足能够适用于多种尺寸轴颈的前提下，无需调整千分表1探针和移动触头11的位置，操作简单方便。
43.参照图4，固定件23包括滑块231，滑块231位于安装板21沿摩擦砂轮轴向的一个侧壁上，安装板21与滑块231处开设有滑槽212，滑槽212内穿设有螺栓232，螺栓232的螺柱穿过滑槽212后螺纹连接在滑块231中，同时螺栓232的螺帽压紧在安装板21上，通过螺栓232的螺帽和滑块231对安装板21两侧的挤压力，使滑块231固定在安装板21上，调节滑动触头的位置时，只需拧松螺栓232，即可使滑块231沿着滑槽212的开设方向移动。
44.参照图3和图5，在安装板21上还固设有固定筒24，固定筒24为沿竖直方向设置的圆筒，且固定筒24的上下两端均呈开口状，固定筒24内穿设有延长杆25，延长杆25滑动连接在固定筒24内，使延长杆25能够做竖直方向上的滑动，固定筒24的顶端外侧壁固设有安装台26，千分表1固设在安装台26上，同时千分表1的触头抵接在延长杆25的顶端，且延长杆25的底端延伸出固定筒24后与移动触头11连接。
45.再结合图1所示，移动触头11在延长杆25和固定筒24的作用下，实现了在安装板21上滑动的功能，且移动触头11和千分表1的探针通过延长杆25联动。当移动触头11被曲轴轴颈向上顶起时，移动触头11带动延长杆25向上移动，延长杆25推动千分表1的探针移动；反之，曲轴轴颈变小的过程中，移动触头11和延长杆25在重力作用下向下移动，同时千分表1探针在其内部弹力作用下跟随延长杆25移动，保持与延长杆25抵接的状态。因为在磨削过程中需要使用冷却液对曲轴的磨削处产生的热量进行冷却，相比于将千分表1直接与移动触头11连接，在延长杆25的作用下，延长了千分表1距离曲轴磨削位置的间距，使冷却液不易溅射到千分表1上而影响其测量精度。
46.参照图5，移动触头11靠近延长杆25的一端固设有螺杆111，螺杆111贯穿延长杆25的底端侧壁与其螺纹连接，通过转动移动触头11即可调整移动触头11与延长杆25底部的间距，方便调整千分表1探针的伸出长度，以将千分表1的指针调整到零刻度值处。螺杆111上还螺纹连接有锁紧螺母112，锁紧螺母112抵接在延长杆25的底端，调整好移动触头11的位置后，将锁紧螺母112旋紧到延长杆25上，可起到将螺杆111锁紧的作用，使螺杆111不易松动。
47.参照图5，固定筒24的内径大于延长杆25的直径，使延长杆25与固定筒24的内侧壁间隔设置，固定筒24的底端固设有导向筒241、顶端固设有限位环242，限位环242和导向筒241的内径均与延长杆25的内径为间隙配合，固定筒24、导向筒241和限位环242的轴线均重合，延长杆25的顶端套设在限位环242并内并与千分表1的探针抵接，延长杆25的底端套设
在固定筒24内，并延伸出固定筒24与移动触头11连接。
48.参照图5，延长杆25上固设有限位盘251，限位盘251置于固定筒24内与其滑移连接，且固定筒24的内径大于导向筒241的内径，使限位盘251无法穿过导向筒241，在移动触头11不与曲轴轴颈接触时，延长杆25不会在重力作用下从固定筒24内脱出。
49.参照图5，延长杆25和固定筒24之间还设有弹簧27，弹簧27套设在延长杆25和固定筒24之间，且弹簧27的一端与限位环242抵接、另一端与限位盘抵接，且弹簧27处于被压缩的状态，使弹簧27通过限位盘251为延长杆25提供一个朝向移动触头11一侧的推力，在磨削过程中，使移动触头11和延长杆25同时受到弹性件的作用而保持与曲轴轴颈抵接的状态，保证千分表1探针能够稳定移动而使千分表1的指针转动，提高磨削精度。
50.参照图1，固定机构3包括安装杆31和安装轴32，安装杆31呈圆柱状，安装杆31的轴线与磨床的砂轮轴线相垂直，安装杆31沿自身长度方向的中间部位铰接在磨床的砂轮罩上，安装杆31在砂轮罩上的转动轴线与磨床砂轮轴线平行。安装杆31的一端延伸至磨床砂轮靠近工作人员工位的一侧与安装轴32转动连接，安装轴32的轴线与磨床砂轮的轴线平行，安装轴32远离安装杆31的的一端与安装台26固定连接，使千分表1、定位机构2和移动触头11均悬挂在磨床砂轮的一侧。
51.参照图1，安装杆31远离安装轴32的一端还设有配重块33，配重块33的重量大于定位机构2、千分表1、移动触头11和安装轴32的整体重量，使配重块33对安装杆31产生的扭矩大于定位机构2一侧对安装杆31产生的扭矩，令配重块33存在有向下转动的趋势。
52.结合图1和图6所示，在使用定位机构2时，定位机构2中的固定触头位于曲轴轴颈底部，此时配重块33对安装杆31产生的转动力矩会作用在固定触头上，而固定触头受到曲轴轴颈的限制无法移动，从而使定位机构2保持在与曲轴轴颈配合的状态。磨削工作完成后，将安装板21向远离砂轮的一侧转动，使曲轴的轴颈从嵌槽211中脱出，此时固定触头不再受到限制，工作人员松开安装板21后，配重块33随即带动安装杆31转动，使定位机构2一侧向上移动至曲轴上方，不干涉工作人员对曲轴的安装或拆卸操作，使用简单方便。
53.本申请实施例一种曲轴轴颈磨削尺寸测量装置的实施原理为：通过移动触头11和两个定位触头22的相互配合，并在三点能够定位出唯一一个圆的原理下，使曲轴轴颈在磨削过程中，曲轴轴颈的尺寸变化会通过移动触头11传递到千分表1的探针上，并使千分表1的指针转动，工作人员即可通过千分表1的指针转动来实时观察曲轴轴颈磨削过程中的尺寸变化量，无需反复停机对曲轴轴颈进行测量，并在千分表1指针指向零刻度值时，停止对曲轴轴颈的磨削，此时曲轴轴颈已被磨削到所要求的设计尺寸，达到了在保证曲轴轴颈磨削精度的前提下，提高曲轴轴颈磨削效率的目的。
54.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。