一种基于球头万向节的3D寻边器的制作方法

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种基于球头万向节的3d寻边器。

背景技术

数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法，同时，它可以有效解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题并且实现高效化和自动化加工，而数控加工工艺的最重要的就是控制对刀的精确性。目前，大部分工厂里的对刀过程都是通过工人徒手操作的，而徒手对刀对加工件的精度会产生较大的影响，对于工件的加工制造容易产生误差。因此，一种简单实用、价格便宜而且能够提高对刀精度的寻边器亟待研发。

技术实现要素：

本发明的目的是针对目前数控加工工艺中对刀不精确，使加工的工件产生误差等问题，提供一种基于球头万向节的3d寻边器。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于球头万向节的3d寻边器，所述寻边器包括上顶盖、上下浮动板、内调节测头、凹球面零件、摆动复位弹簧、百分表以及主体底板，所述上顶盖与上下浮动板相连接，上顶盖与上下浮动板间还设有下压复位弹簧和内部可调表头，内部可调表头的一端与上下浮动板连接，另一端与百分表相连；所述内调节测头位于上下浮动板的下方，一端与上下浮动板的下端相连，另一端与凹球面零件相连，内调节测头侧面还设有上推复位弹簧；所述凹球面零件的外侧设有球头凸锁块和球头凹锁块，球头凸锁块与球头凹锁块相接，凹球面零件下端连接有摆动复位弹簧，摆动复位弹簧侧面设有导向杆，导向杆底端与主体底板连接，顶端与球头凹锁块连接；主体底板下还设有球头杆和测头，球头杆一端与摆动复位弹簧连接，另一端与测头连接。所述侧头可以从任何方向（x-，y-，z-轴）接近工件，当刻度盘指零的时候，主轴轴线精确地与工件边重合，因此无需测试就可寻边，测试过程中通过让测头触碰工件几个边缘点的方式即可找出工件的中心位置并进行长度测量。

本发明更进一步改进的方案是，所述上顶盖与上下浮动板呈方形结构，上顶盖与上下浮动板之间通过螺纹连接，所述上顶盖下表面中心位置设有螺栓，上下浮动板对应螺栓的位置设有与之匹配的内螺纹。

本发明更进一步改进的方案是，所述下压复位弹簧设有四个，沿方形上下浮动板的四角均匀设置，下压复位弹簧的另一端与上顶盖固定连接。

本发明更进一步改进的方案是，所述凹球面零件包括凹面结构与球体，所述凹面结构与球体通过螺纹连接；凹面结构下方凸起部分设有外螺纹，球体上端为空心结构，内部设有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹相匹配。

本发明更进一步改进的方案是，所述凹球面零件的球体外侧设有球头凸锁块和球头凹锁块；所述球头凹锁块由两块相同的长方体组成，长方体的一个面为凹面；所述球头凸锁块固定连接球头凹锁块时，所述凹面组合形成空心球状结构，所述凹球面零件的球体可以嵌入所形成的空心球状结构中。

本发明更进一步改进的方案是，所述主体底板呈方形结构，主体底板上表面设有4个槽孔，沿着主体底板四个角均匀分布。

本发明更进一步改进的方案是，所述导向杆设有4个，导向杆一端通过槽孔与主体底板固定连接，另一端与球头凹锁块的下表面对应连接。

本发明更进一步改进的方案是，所述球头杆与测头通过螺纹进行连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明所述的一种基于球头万向节的3d寻边器，通过设置弹簧、可调节表头、测头、球头凹锁块、球头凸锁块、导向杆等基本元件，突破了传统寻边器只可再横型机器上使用的局限，实现了校正直线度的同时还具备在横型、纵型机器上均可使用的优点，可从任何方向接近工件，并且在ug编制刀路的方法中使对刀过程更为智能化；本发明的3d寻边器可有效解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题并且实现高效化和自动化加工过程；对刀精度高、出错率低、性能优异；结构简单、制作成本低、售价相应也较低、因此利于在市面上广泛推广。

附图说明

图1为本发明内部机构示意图。

图2为本发明整体结构示意图。

图3为本发明正面剖视图。

图4为本发明机构工作状态图。

图5为本发明内调节测头、凹球面零件、球头杆和测头的连接示意图。

图6为本发明上顶盖和上下浮动板的局部放大图。

图中序号，1-上顶盖、2-下压复位弹簧、3-上下浮动板、4-内部可调表头、5-内调节侧头、6-凹球面零件、7-上推复位弹簧、8-球头凸锁块、9-球头凹锁块、10-主体底板、11-摆动复位弹簧、12-球头杆、13-测头、14-百分表，15-导向杆，16-凹面结构，17-球体，18-螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

参见图1-6，一种基于球头万向节的3d寻边器，所述寻边器包括上顶盖1、上下浮动板3、内调节测头5、凹球面零件6、摆动复位弹簧11、百分表14以及主体底板10，所述上顶盖1与上下浮动板3相连接，上顶盖1与上下浮动板3间还设有下压复位弹簧2和内部可调表头4，内部可调表头4的一端与上下浮动板3连接，另一端与百分表14相连；所述内调节测头5位于上下浮动板3的下方，一端与上下浮动板3的下端相连，另一端与凹球面零件6相连，内调节测头5侧面还设有上推复位弹簧7；所述凹球面零件6的外侧设有球头凸锁块8和球头凹锁块9，球头凸锁块8与球头凹锁块9相接，凹球面零件6下端连接有摆动复位弹簧11，摆动复位弹簧11侧面设有导向杆15，导向杆15底端与主体底板10连接，顶端与球头凹锁块9连接；主体底板10下还设有球头杆12和测头13，球头杆12一端与摆动复位弹簧11连接，另一端与测头13连接。

本实施例中，所述上顶盖1与上下浮动板3呈方形结构，上顶盖1与上下浮动板3之间通过螺纹连接，所述上顶盖1下表面中心位置设有螺栓18，上下浮动板3对应螺栓18的位置设有与之匹配的内螺纹。

本实施例中，所述下压复位弹簧2设有四个，沿方形上下浮动板3的四角均匀设置，下压复位弹簧2的另一端与上顶盖1固定连接。

本实施例中，所述凹球面零件6包括凹面结构16与球体17，所述凹面结构16与球体17通过螺纹连接；凹面结构16下方凸起部分设有外螺纹，球体17上端为空心结构，内部设有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹相匹配。

本实施例中，所述凹球面零件6的球体17外侧设有球头凸锁块8和球头凹锁块9；所述球头凹锁块9由两块相同的长方体组成，长方体的一个面为凹面；所述球头凸锁块8固定连接球头凹锁块9时，所述凹面组合形成空心球状结构，所述凹球面零件6的球体17可以嵌入所形成的空心球状结构中。

本实施例中，所述主体底板10呈方形结构，主体底板10上表面设有4个槽孔，沿着主体底板10四个角均匀分布。

本实施例中，所述导向杆15设有4个，导向杆15一端通过槽孔与主体底板10固定连接，另一端与球头凹锁块9的下表面对应连接。

本实施例中，所述球头杆（12）与测头（13）通过螺纹进行连接。

具体工作过程：参见图4，测头13接触工件而发生摆动，带动球头杆12摆动，复位弹簧11发生一定形变，从而带动凹球面零件6与内调节测头5分别进行内、外弧配合偏转运动，上推复位弹簧7进行拉伸运动，从而将上下浮动板3向上推，内部可调表头4被带动发生运动并将数据反馈给百分表14，即可从百分表上进行读数。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。