专利名称:镗刀旋转直径测量仪的制作方法
目前在加工中心机床，座标镗床和普通镗床上，镗刀的旋转直径还不能直接在机床上准确地测量。而在机械制造行业中，对镗孔的精度经常有较高的要求，例如孔的直径允差通常在0.01mm－－0.05mm之间。为了满足所要求的加工精度，加工中心机床通常配置光学的机外对刀仪，在对刀仪上可以测量镗刀的旋转直径。在座标镗床和普通镗床上，通常先根据要求的尺寸留有适当的余量试切，测量出要求尺寸与实际尺寸之差，然后用百分表测量半径增量值修正镗刀的直径。
机外光学对刀装置价格较高，由于对刀仪安装孔与机床主轴安装孔尺寸上有误差，在对刀仪上所测量的镗刀直径与镗刀在机床主轴上的旋转直径会有一定差别，引起加工误差。精密加工时，还需要试切修正。在座标镗床及普通镗床上，由于没有对刀仪，试切修正需要较长的时间，并且需要操作者有丰富的加工经验。
本发明在于提出一种直接在加工中心机床，座标镗床和普通镗床上测量镗刀旋转直径绝对值的方法以及用于加工中心机床和座标镗床或普通镗床的两种测量装置。
本发明的技术内容1镗刀的旋转直径可以用镗刀旋转直径测量仪直接在机床上测量，如图1所示图中(1)为刀杆，(2)为量具，(3)为镗床主轴，镗刀的旋转直径D可以用量具上的一已知距离L和一已知位移X之差来确定D＝L－X (1)2为了根据公式(1)足够精确地求出镗刀旋转直径D，必须能够产生一个足够精确的镗刀与量具之间的相对位移X。
3对于加工中心机床和座标镗床，由于机床具有很高的定位精度，位移X可以直接由机床工作台移动产生。
4对于加工中心机床或座标镗床，量具结构如图2。利用2个圆孔和长槽，可在量具上加工出2个弹性体(2)，在弹性体上焊有硬质合金测头(1)。当刀尖碰到测头时，使弹性体产生微量位移，操作者可以通过百分表(3)观察到这一位移，确定刀尖是否与测头接触。
5对于加工中心机床或座标镗床，把图2所示的测量装置放置在机床工作台(1)上并用磁力表座(2)固定，见图3；把机床主轴(3)沿Y方向移到与工作台表面距离为S位置；把主轴沿X方向移至两个测头之间；把主轴沿Z方向移动使刀尖位于量具中心线N－N上；通过机床手动进给向右移动主轴，当刀尖与硬质合金测头接近时，用手旋转主轴使刀尖对准测头，然后继续慢速向右移动主轴，并观察百分表。
6对于普通镗床，由于机床不能足够准确地产生位移X1，该位移必需由量具本身产生。
7对于普通镗床，量具结构如图5，量具由一个固定部分(底座)(7)和一个活动部分，导轨(4)和支架(5)组成，底座(7)可以放在机床工作台上，通过导轮(1)，导轮(2)和导轮(3)可以支持导轨(4)的移动，导轨上装有两个支架(5)，支架上装有硬质合金测头(8)，通过调整测头螺丝(6)可以调整测头的位置，用于不同的量程，导轨上还装有光珊尺(11)(或感应同步器，或磁珊)，读数头(9)装在底座上，读数头与一数显电路(10)联接，通过数显装置可以读出导轨即测头的位移。
参考图4；当百分表产生微量移动时，表示刀尖正好与测头接触；此时记下机床X方向座标值X1，然后向左移动主轴，并逆时针旋转主轴使刀尖对准左面的测头，慢慢向其靠近；当百分表产生微量移动时，表示刀尖正好与左面测头接触；此时记下机床座标X2，X座标的位移为X＝｜X2－X1｜ (2)因为两测头之间距离L为已知，所以镗刀旋转直径为D＝L－X
8对于普通镗床，把图5所示的测量装置(1)放置在机床工作台(2)上，并用磁力表座(3)固定，见图6，移动机床主轴(4)，使主轴轴线在Y方向上与工作台面距离为S，在X方向上大约在量具中心，在Z方向上使刀尖位于轴线N－N上，然后用手向左移动量具滑动支架(5)，并旋转主轴使刀尖对准测头，见图7，继续向左推动滑动支架，使刀尖与右面测头接触；把座标数显装置清零；逆时针转动主轴，用手向右推滑动支架(5)，并使刀尖对准左测头；然后使刀尖与左测头相接触，并记下数显装置显示的座标值，该值就是公式(1)中的X值，用公式(1)可以求出镗刀的旋转直径。
9对于加工中心机床和座标镗床，测头之间的距离L可以用下述方法求出选一已知直径为D的芯棒(1)装在机床主轴上，见图8，然后用5中叙述的方法求出位移值X，根据公式(1)可导出L＝X＋D (3)10对于普通镗床，测头之间的距离L可以用下述方法求出选一已知直径为D的芯棒(1)装在机床主轴上，见图9，然后用8中所述的方法求出位移值X，根据公式(3)可求出L值。
11图5所示的测量装置也可以用于加工中心机床或座标镗床。
12本发明所提出的两种测量装置由底座和槽型支架及测头组成，底座为一平面，且左右两测头到底面为等高，两测头间距离L的实用范围为40mm－－400mm，两测头到槽型支架槽底边的距离为0.4－－0.6L，量具上加工出的两弹性体的刚度为30－－50克／微米。
权利要求
1.一种用于加工中心、座标镗床和普通镗床上的测量装置，其特征在于它由底座和槽型支架及测头组成，支架和底座或为一体，图2(4)，或可通过支架上的导轨，图5(4)及底座上的导轨，图5(1)(2)(3)相对底座直线运动。
2.如权利要求
1所述的测量装置其特征在于在装置的槽型支架两个顶边上各有一个通孔和长槽，从而形成两个位置相对并刚度为30～50克／微米的弹性体，图2(2)，并在两弹性体顶端相向面上固定有硬质合金测头，图2(1)。
3.如权利要求
2所述的槽型支架其特征在于槽的两个边上有安装测量弹性体变形量用的测量工具的孔和定位螺丝，图2(6)(5)。
4.如权利要求
1所述的测量装置其特征在于槽型支架，图5(5)和底座可相对直线运动时，在底座或支架上装有可准确读出支架相对底座移动距离的光栅尺，图5(11)或感应同步器或磁栅，并用数显装置显示。
5.如权利要求
4所述的槽型支架，图5(5)其特征在于支架两顶端相对装有硬质合金测头，图5(8)并有调整两测头间距的螺丝，图5(6)。
6.如权利要求
2、5所述的硬质合金测头其特征在于两测头到底面的距离相等，并两测头之间距离L在40～400mm之间，两测头到槽型支架的槽底的距离为0.4～0.6L。
专利摘要
本发明镗刀旋转直径测量仪为一种直接在加工中心机床，坐标镗床和普通镗床上测量镗刀旋转直径的方法以及利用该方法实现的两种测量装置。利用该装置，可以直接在加工中心机床，坐标镗床或普通镗床上测量镗刀的旋转直径。该装置比通常的机外光学对刀装置造价低而且精度高；比通常的试切对刀法迅速可靠。
文档编号G01B5/08GK87202639SQ87202639
公开日1988年3月23日 申请日期1987年3月4日
发明者郇极, 蔡伯元, 何清屏 申请人:北京航空学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan