专利名称：检测轴类零件毛坯余量的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于轴类零件加工领域的装置，尤其是指一种用于检测大型同
心轴类零件毛坯余量的装置及方法。
背景技术：
轴类零件是机械加工中最常见的典型零件之一。它主要起支承传动件和传递转矩 的作用，轴类零件是回转体零件，长度大于直径。大型轴类零件广泛应用在机械制造领域， 如轧机的支撑辊，水轮机的大轴，破碎机主轴，发电机的连接轴等。大型的轴类零件，大多是 含有多个轴台，且每个轴台均具有相同回转中心，质量较大，一般均大于io吨，有的甚至达 到100吨以上，且其毛坯大多采用铸制或锻制。由于目前的大型铸件和锻件的毛坯制造精 度较差，导致轴类零件的毛坯尺寸误差及形位误差均较大，而且在零件的表面极易出现局 部部位凹陷较严重的现象，因此在加工之前通常需要检查一下毛坯的余量，并确定工件的 中心，以便于后序加工。如果毛坯局部区域余量不足，通过检查，及时确认，可在后序加工之 前及时采取适当的措施加以修正。 现有技术大多采用平台划线的方法用以测量毛坯余量，即第一步将轴类零件 置于平台上，用V型垫铁或垫铁将其垫好，粗略找好水平后，用卡钳检查零件有限的几个截 面的直径尺寸是否有余量，检查完后，用划线盘检查零件同一轴颈处的各个最高点在同一 水平线上，且各个最低点在同一水平线上，如检查发现零件不水平，则需在原垫铁表面上加 斜垫铁，通过敲打斜垫铁使零件水平。经过多点测量，调好工件的水平后，取同一轴颈处，最 高点和最低点的中间位置，用划规在零件的两端面划出水平线。第二步，将零件吊起，使之 沿中心线转动任意角度后重新放置在垫铁上，用重复第一步操作，即在零件的两端面上各 划一条水平线。在零件的两个端面上，两次划线所得的交点位置既是划线确定好的中心点， 既由此两点确定的中心线既是工件的中心线，后序的加工为在划好的中心点处加工出中心 孔，机床以此中心孔为基准进行装卡及后序的加工。这种测量方法，繁琐且不准确，容易出 现漏检部位，尤其对锻轴类零件，余量不均匀，有些局部轴颈余量不足处不易检查出来；轴 类零件的中心线确定不准确，加工时便造成局部余量小或无余量，局部余量大的情况，为后 序加工增添困难。 鉴于此，非常有必要设计一种改进的检测轴类零件毛坯余量的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测轴类零件毛坯余量的装置及方法，采用该装置结构
合理，测量方法简单，准确。 本发明通过以下技术方案实现 —种检测轴类零件毛坯余量的装置，该装置底部设有平台，在平台上设有平行沟 槽，在平行沟槽上设有可滑动的支架；在平台上设有用于支撑轴类零件的垫铁，在垫铁底部 设有用于调节垫铁高度的可调支撑；在支架上设有可滑动的始终指向支架中心的指针。
所述的支架为半圆型。 所述的垫铁为V型，且V型垫铁的两侧支撑面上设有用于微调轴类零件水平的微 调支撑。 所述的可调支撑为液压千斤顶。 所述的指针上与半圆形支架接触处设有用于调节指针长度的调节螺母。 所述的平台上设有若干将垫铁定位的锥销和销孔，销孔沿着平台的中心线对称布置。 所述的半圆形支架上设有用于指针滑动的滑槽。 —种采用前述装置检测轴类零件毛坯余量的方法，该方法包括如下步骤 1) —种检测轴类零件毛坯余量的方法采用的装置，该装置底部设有平台，在平台
上设有平行沟槽，在平行沟槽上设有可滑动的半圆形支架；在平台上设有用于支撑轴类零
件的V型垫铁，在垫铁底部设有用于调节垫铁高度的液压千斤顶；在半圆形支架上设有可
滑动的始终指向支架中心的指针。 2)将划线盘放置于平台上，调整划线盘直端指针的高度使其与预安装的支架的圆 心高度一致，将液压千斤顶放置于预安装的V型垫铁的位置处，在确定的位置安装V型垫 铁，插入定位用的锥销，将轴类零件放置于垫铁上，通过调整液压千斤顶和垫铁两侧支撑面 上的微调支撑调整轴类零件水平；确定轴类零件两端的中心位置，做好标记，调整轴类零件 的轴向中心线与半圆形支架的圆心水平标高重合； 3)将半圆形支架从平台的一端安装在两沟槽中，使其可在沟槽中前后滑动，滑动 到任意位置时，静止，通过调整指针上的调节螺母调节指针的长短，使指针尖部与轴类零件 的毛坯表面留有距离；令指针在沟槽滑动，在任意位置停止，测量指针尖部与轴类零件的毛 坯表面的距离，再根据指针尖部与支架圆心的距离(由指针刻度直接可读出)，即可计算出 轴类零件在该点的半径值，用该半径值减去轴类零件加工后应有的半径值，即得出该位置 的余量； 4)测量好轴类零件上半部分的截面余量后，通过吊用工具将轴类零件翻转180 度，使其未测量的下半部分向上放置，采用前述的同样方法，即可测量并计算出轴类零件下 半部分各点的毛坯余量。 与现有技术相比，本发明的优点是可方便快捷地找出零件的中心，并检查零件各 部位余量，为后续加工提供可靠的依据。可操作性强，用指针检查余量时， 一划而过，余量是 否够用显而易见，因此也可广泛的用在毛坯厂检查工件的余量。
图1本检测轴类零件毛坯余量的装置的任意截面的示意图； 图2是检测轴类零件毛坯余量的装置的俯视结构图； 图3是检测轴类零件毛坯余量的装置的沿着工件轴线方向的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图详细叙述本发明内容。 见图1、图2、图3，一种检测轴类零件毛坯余量的装置，该装置底部设有固定的平
4台l，在平台l上设有平行沟槽2，在平行沟槽2上设有可滑动的半圆形支架5，半圆形支架 5上设有用于指针滑动的滑槽8。在平台1上设有用于支撑轴类零件的V型垫铁3， V型垫 铁的两侧支撑面上设有用于微调轴类零件水平的微调支撑4。在V型垫铁3底部设有用于 调节垫铁高度的液压千斤顶11 ;在半圆形支架5上设有可滑动的始终指向支架中心的指针 6，指针6上与半圆形支架5接触处设有用于调节指针长度的调节螺母7。见图2，固定平台 1上设有若干将垫铁定位的锥销9和销孔IO，销孔10沿着平台的中心线对称布置。
指针8长度可通过调节螺母7调整，且可在半圆形支架5的滑槽8上作向心滑动， 即指针6始终指向支架5的圆心，在指针6上刻好刻度，刻度值为指针6的尖部到支架5圆 心的距离，便于检查时直接读出待检零件的半径值。 下面以检查大型阶梯轴毛坯余量为例，对本发明的方法进一步说明，该方法包括 如下步骤 1)将通用划线工具-划线盘A放置于平台1上，调整划线盘A指针的高度使其与 预安装的支架5的圆心高度一致，将液压千斤顶3放置于预安装的V型垫铁3的位置处，在 确定位置安装V型垫铁。V型垫铁位置的确定方法是预先在平台上刻好两个沟槽2的中心 线，确定V型垫铁的中心位置，根据阶梯轴的长度选择两个V型垫铁或三个V型垫铁，用锥 销9将V型垫铁定位在平台上。将阶梯轴12放置于V型垫铁3上，用通用的划线工具_划 线盘的弯头一端检查阶梯轴12同一轴颈处的最高点和最低点是否在同一水平高度，如不 在同一水平高度，即工件没有水平放置，可通过调整液压千斤顶11的高度和V型两侧面的 微调支撑4组合调整使其水平。调整好后，取最高点和最低点的中间高度在直角尺上作标 记，调整划线盘B直端指针的高度使之对准直角尺上的标记，用划线盘在阶梯轴12的两端 面上各划一水平线，用90度角尺根据平台1上刻好的中心线在阶梯轴12的两端面上分别 画出垂直中心线。在轴的两端面上，垂直中心线与水平线各自相交于一点，即确定阶梯轴两 端的中心。用划线盘A检查已确定好的阶梯轴两端的中心的水平高度是否与预安装的活动 支架5的圆心一致，如不一致，可通过调整液压千斤顶11使之一致，目的是阶梯轴11的中 心线的水平高度与预安装的活动支架5的圆心的水平标高始终一致。 2)将刚性的半圆形支架5从平台1的一端安装在两沟槽2中，使其可在沟槽2中 前后滑动，滑动到任意位置时，静止，调整指针6上的调节螺母7调节指针的长短，使指针6 尖部与阶梯轴12的毛坯表面留有一定的距离；令指针6在沟槽8中滑动，在任意位置停止， 测量指针尖部与轴类零件的毛坯表面的距离，再根据指针尖部与支架圆心的距离(由指针 刻度直接可读出)，即可计算出轴类零件在该点的半径值，用该半径值减去轴类零件加工后 应有的半径值，即得出该位置的余量，从而可检测出阶梯轴12在此截面上的上半部分任意 处的毛坯余量； 3)测量好阶梯轴12上半部分的截面余量后，通过吊车等吊用工具将阶梯轴翻转 180度，使其未测量的下半部分向上放置，采用前述的同样方法，即可测量并计算出轴类零 件下半部分各点的毛坯余量。 根据各个位置测量得出的数据加以计算，划出余量分布图或分布表等，检查该阶 梯轴12各位置的余量是否均匀，从而可确定如何调整阶梯轴12的中心位置使阶梯轴12的 各处余量均匀，并在合理的阶梯轴两端中心处做好标记以便于加工中心？L。具体而言，如果 阶梯轴12各点的余量均够，且各方向余量均匀，则可在阶梯轴12两端划好中心线，便于机床加工出中心孔；如果阶梯轴12存在明显的一侧余量大于另一侧余量的情况，根据各部位 余量数据可计算出阶梯轴12合理的中心位置。 如希望复检中心调整后的阶梯轴各部位的余量情况，则需在调整后的两端面中心 处作好标记，将阶梯轴12重新放置在V型垫铁3上，按照上面介绍的方法重新测量一遍即 可。此方法可操作性强，用指针6检查余量时，一划而过，余量是否够用显而易见。
权利要求
一种检测轴类零件毛坯余量的装置，其特征在于，该装置底部设有平台，在平台上设有平行沟槽，在平行沟槽上设有可滑动的支架；在平台上设有用于支撑轴类零件的垫铁，在垫铁底部设有用于调节垫铁高度的可调支撑；在支架上设有可滑动的始终指向支架中心的指针。
2. 根据权利要求1所述的一种检测轴类零件毛坯余量的装置，其特征在于，所述的支架为半圆型。
3. 根据权利要求1所述的一种检测轴类零件毛坯余量的装置，其特征在于，所述的垫铁为V型，且V型垫铁的两侧支撑面上设有用于微调轴类零件水平的微调支撑。
4. 根据权利要求1所述的一种检测轴类零件毛坯余量的装置，其特征在于，所述的可调支撑为液压千斤顶。
5. 根据权利要求1所述的一种检测轴类零件毛坯余量的装置，其特征在于，所述的指针上与半圆形支架接触处设有用于调节指针长度的调节螺母。
6. 根据权利要求1所述的一种检测轴类零件毛坯余量的装置，其特征在于，所述的平台上设有若干将垫铁定位的锥销和销孔，销孔沿着平台的中心线对称布置。
7. 根据权利要求1所述的一种检测轴类零件毛坯余量的装置，其特征在于，所述的半圆形支架上设有用于指针滑动的滑槽。
8. —种检测轴类零件毛坯余量的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤1) 一种检测轴类零件毛坯余量的方法采用的装置，该装置底部设有平台，在平台上设有平行沟槽，在平行沟槽上设有可滑动的半圆形支架；在平台上设有用于支撑轴类零件的V型垫铁，在垫铁底部设有用于调节垫铁高度的液压千斤顶；在半圆形支架上设有可滑动的始终指向支架中心的指针。2) 将划线盘放置于平台上，调整划线盘上直端指针的高度使其与预安装的支架的圆心高度一致，将液压千斤顶放置于预安装的V型垫铁的位置处，在确定好的位置安装V型垫铁，插入定位用的锥销，将轴类零件放置于V型垫铁上，通过调整液压千斤顶和垫铁两侧支撑面上的微调支撑调整轴类零件水平；确定轴类零件两端的中心位置，做好标记，调整轴类零件的轴向中心线与半圆形支架的圆心水平标高重合；3) 将半圆形支架从平台的一端安装在两沟槽中，使其可在沟槽中前后滑动，滑动到任意位置时，静止，通过调整指针上的调节螺母调节指针的长短，使指针尖部与轴类零件的毛坯表面留有距离；令指针在沟槽滑动，在任意位置停止，测量指针尖部与轴类零件的毛坯表面的距离，再根据指针尖部与支架圆心的距离(由指针刻度直接可读出)，即可计算出轴类零件在该点的半径值，用该半径值减去轴类零件加工后应有的半径值，即得出该位置的余4) 测量好轴类零件上半部分的截面余量后，通过吊用工具将轴类零件翻转180度，使其未测量的下半部分向上放置，采用前述的同样方法，即可测量并计算出轴类零件下半部分各点的毛坯余量。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测大型同心轴类零件毛坯余量的装置及方法。该装置底部设有平台，在平台上设有平行沟槽，在平行沟槽上设有可滑动的半圆形支架；在平台上设有用于支撑轴类零件的V型垫铁，在垫铁底部设有用于调节垫铁高度的液压千斤顶；在半圆形支架上设有可滑动的始终指向支架中心的指针。与现有技术相比，本发明的优点是可方便快捷地找出零件的中心，并检查零件各部位余量，为后续加工提供可靠的依据。可操作性强，用指针检查余量时，一划而过，余量是否够用显而易见，因此也可广泛的用在毛坯厂检查工件的余量。
文档编号G01B5/00GK101726227SQ20081022844
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者周勇, 曲峰, 栾宇, 赵亮 申请人:鞍钢重型机械有限责任公司