一种游标卡尺的加工设备的制作方法

本实用新型涉及游标卡尺生产技术领域，具体涉及一种游标卡尺的加工设备。

背景技术：

游标卡尺作为一种高精度测量工具，广泛应用于各个行业。结合图1和图2所示，展示的是常规游标卡尺的结构，其包括主尺和游尺，通过内测量爪和外测量爪进行长度或内外径的测量。在生产加工时，采用磨具和夹具等设备分别对主尺和游尺的原板材进行打磨，以形成各个切面结构。例如，传统工艺在加工主尺时，需要对主尺顶端(图1中A方向)的每个弧面结构、拐角结构、平面结构等逐一加工打磨，主尺上侧(图1中C方向)和主尺下侧(图1中B方向)同理，这样多达十几个打磨工序，且在打磨每个切面时，均需要一个特定的夹具进行板材固定。这种方法需要频繁拆卸和固定原板材，工艺流程长、生产成本高，且过多的工序操作使得加工的精度得不到保证。为此，我们可以对加工设备进行改进，尤其是夹具的改进，目的在于简化工艺流程、减少加工成本，这也是本实用新型的研究方向。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种游标卡尺的加工设备，其通过对夹具的改进，解决了传统游标卡尺加工方法存在的工艺流程长、生产成本高，且过多的工序操作使得加工的精度得不到保证的问题。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种游标卡尺的加工设备，包括夹具组以及带磨具机床，所述夹具组由主尺顶端加工夹具、主尺上侧加工夹具、主尺下侧加工夹具、游尺顶端加工夹具、游尺上侧加工夹具、游尺下侧加工夹具组成；

所述带磨具机床与夹具组中任一加工夹具可拆卸连接。

进一步改进在于，所述主尺顶端加工夹具包括主尺顶端底板、主尺顶端竖板、主尺顶端调节件、主尺顶端第一限位板、主尺顶端第二限位板和主尺顶端紧压板，所述主尺顶端竖板有两块，且竖直设置在主尺顶端底板上，所述主尺顶端第一限位板和主尺顶端第二限位板横向连接于两块主尺顶端竖板之间，所述主尺顶端紧压板设在其中一块主尺顶端竖板的内侧，所述主尺顶端调节件设于主尺顶端紧压板的外侧边；

所述主尺顶端竖板的上边缘结构与游标卡尺中主尺的顶端边缘结构相同，所述主尺顶端竖板设有一斜边，所述主尺顶端第一限位板和主尺顶端第二限位板与所述斜边同倾斜角设置，且主尺顶端第一限位板和主尺顶端第二限位板距斜边的距离相等。

进一步改进在于，所述主尺上侧加工夹具包括主尺上侧底板、主尺上侧竖板、主尺上侧调节件、主尺上侧第一限位板、主尺上侧第二限位板、主尺上侧第三限位板和主尺上侧紧压板，所述主尺上侧竖板有两块，且竖直设置在主尺上侧底板上，所述主尺上侧第一限位板、主尺上侧第二限位板和主尺上侧第三限位板均横向连接于两块主尺上侧竖板之间，所述主尺上侧紧压板设在其中一块主尺上侧竖板的内侧，所述主尺上侧调节件设于主尺上侧紧压板的外侧边；

所述主尺上侧竖板的上边缘结构与游标卡尺中主尺的上边缘结构相同，所述主尺上侧竖板设有一斜边，所述主尺上侧第一限位板、主尺上侧第二限位板和主尺上侧第三限位板均与所述斜边同倾斜角设置，且主尺上侧第一限位板和主尺上侧第二限位板距斜边的距离相等，主尺上侧第三限位板设于主尺上侧第一限位板和主尺上侧第二限位板连线的延长线上方位置。

进一步改进在于，所述主尺下侧加工夹具包括主尺下侧底板、主尺下侧竖板、主尺下侧调节件、主尺下侧第一限位板、主尺下侧第二限位板、主尺下侧第三限位板和主尺下侧紧压板，所述主尺下侧竖板有两块，且竖直设置在主尺下侧底板上，所述主尺下侧第一限位板、主尺下侧第二限位板和主尺下侧第三限位板均横向连接于两块主尺下侧竖板之间，所述主尺下侧紧压板设在其中一块主尺下侧竖板的内侧，所述主尺下侧调节件设于主尺下侧紧压板的外侧边；

所述主尺下侧竖板的上边缘结构与游标卡尺中主尺的下边缘结构相同，所述主尺下侧竖板设有一斜边，所述主尺下侧第一限位板、主尺下侧第二限位板和主尺下侧第三限位板均与所述斜边同倾斜角设置，且主尺下侧第一限位板和主尺下侧第二限位板距斜边的距离相等，主尺下侧第三限位板设于主尺下侧第一限位板和主尺下侧第二限位板连线的延长线上方位置。

进一步改进在于，所述游尺顶端加工夹具包括游尺顶端底板、游尺顶端竖板、游尺顶端限位板、游尺顶端横向调节件、游尺顶端纵向调节件、游尺顶端横向紧压板和游尺顶端纵向紧压板，所述游尺顶端竖板有三块，且并排竖直设置在游尺顶端底板上，所述游尺顶端限位板横向连接于三块游尺顶端竖板之间，所述游尺顶端横向紧压板有两块，且分别设在位于游尺顶端底板两端的游尺顶端竖板内侧，每块游尺顶端横向紧压板对应连接有一个游尺顶端横向调节件，所述游尺顶端纵向紧压板有两块，且并排设在与游尺顶端限位板平行的位置，每块游尺顶端纵向紧压板对应连接有两个游尺顶端纵向调节件；

所述游尺顶端竖板的上边缘中包含与游标卡尺中游尺的顶端边缘结构相同的结构，游尺顶端竖板设有一斜边，所述游尺顶端限位板和游尺顶端纵向紧压板均与斜边同倾斜角设置。

进一步改进在于，所述游尺上侧加工夹具包括游尺上侧底板、游尺上侧竖板、游尺上侧第一限位板、游尺上侧第二限位板、游尺上侧调节件和游尺上侧紧压板，所述游尺上侧竖板有三块，并排竖直设在游尺上侧底板上，所述游尺上侧第一限位板和游尺上侧第二限位板横向设在三块游尺上侧竖板之间，所述游尺上侧紧压板有两个，分别设在位于两端的游尺上侧竖板内侧，且每个游尺上侧紧压板对应连接有一个游尺上侧调节件；

所述游尺上侧竖板的上边缘中包含与游标卡尺中游尺的上边缘结构相同的结构，游尺上侧竖板设有一斜边，所述游尺上侧第一限位板和游尺上侧第二限位板均与斜边同倾斜角设置，且游尺上侧第一限位板和游尺上侧第二限位板与斜边的距离相等。

进一步改进在于，所述游尺下侧加工夹具包括游尺下侧底板、游尺下侧竖板、游尺下侧第一限位板、游尺下侧第二限位板、游尺下侧第三限位板、游尺下侧调节件和游尺下侧紧压板，所述游尺下侧竖板有三块，且并排竖直设置在游尺下侧底板上，所述游尺下侧第一限位板、游尺下侧第二限位板和游尺下侧第三限位板横向设在三块游尺下侧竖板之间，所述游尺下侧紧压板有两块，分别设在位于游尺下侧底板两端的游尺下侧竖板内侧，且每块游尺下侧紧压板对应连接有一个游尺下侧调节件；

所述游尺下侧竖板的上边缘中包含与游标卡尺中游尺的下边缘结构相同的结构，游尺下侧竖板上设有斜边，所述游尺下侧第一限位板、游尺下侧第二限位板和游尺下侧第三限位板均与斜边同倾斜角设置。

进一步改进在于，所述带磨具机床上设有移动轨道，移动轨道的下方设有用于驱动夹具组中任一加工夹具往复移动的驱动机构。

本实用新型的有益效果是：通过在机床上安装主尺下侧加工夹具、主尺顶端加工夹具和主尺上侧加工夹具，然后将主尺板材依次固定在各夹具上，实现对主尺的下侧边缘结构、顶端边缘结构和上侧边缘结构的依次成型；再通过在机床上安装游尺上侧加工夹具、游尺顶端加工夹具和游尺下侧加工夹具，然后将游尺板材依次固定在各夹具上，实现对游尺的上侧边缘结构、顶端边缘结构和下侧边缘结构的依次加工。采用本实用新型设备，可由传统的十几道成型工序缩减至六道工序，加上减少了更换夹具的步骤，总的加工生产效率提升了3-4倍；并且，主尺或游尺的每个侧边(或顶端)的所有边缘拐角结构均统一成型，能避免先后加工存在的偏差，有效提升了游标卡尺的成型精度。

附图说明

图1为游标卡尺的整体结构示意图；

图2为游标卡尺中主尺和游尺拆分后的结构示意图；

图3为游标卡尺加工设备的部分结构示意图；

图4为主尺顶端加工夹具的结构示意图；

图5为主尺顶端竖板的结构示意图；

图6为主尺上侧加工夹具的结构示意图；

图7为主尺上侧竖板的结构示意图；

图8为主尺下侧加工夹具的结构示意图；

图9为主尺下侧竖板的结构示意图；

图10为游尺顶端加工夹具的结构示意图；

图11为游尺顶端竖板的结构示意图；

图12为游尺上侧加工夹具的结构示意图；

图13为游尺上侧竖板的结构示意图；

图14为游尺下侧加工夹具的结构示意图；

图15为主游尺下侧竖板的结构示意图；

图16为主尺下侧成型加工时夹具固定结构的平面示意图；

图17为主尺顶端成型加工时夹具固定结构的平面示意图；

图18为主尺上侧成型加工时夹具固定结构的平面示意图；

图19为游尺上侧成型加工时夹具固定结构的平面示意图；

图20为游尺顶端成型加工时夹具固定结构的平面示意图；

图21为游尺下侧成型加工时夹具固定结构的平面示意图；

图中，1-带磨具机床，

2-主尺顶端加工夹具，21-主尺顶端底板，22-主尺顶端竖板，23-主尺顶端调节件，24-主尺顶端第一限位板，25-主尺顶端第二限位板，26-主尺顶端紧压板，27-斜边，

3-主尺上侧加工夹具，31-主尺上侧底板，32-主尺上侧竖板，33-主尺上侧调节件，34-主尺上侧第一限位板，35-主尺上侧第二限位板，36-主尺上侧第三限位板，37-主尺上侧紧压板，38-斜边，

4-主尺下侧加工夹具，41-主尺下侧底板，42-主尺下侧竖板，43-主尺下侧调节件，44-主尺下侧第一限位板，45-主尺下侧第二限位板，46-主尺下侧第三限位板，47-主尺下侧紧压板，48-斜边，

5-游尺顶端加工夹具，51-游尺顶端底板，52-游尺顶端竖板，53-游尺顶端限位板，54-游尺顶端横向调节件，55-游尺顶端纵向调节件，56-游尺顶端横向紧压板，57-游尺顶端纵向紧压板，58-斜边，

6-游尺上侧加工夹具，61-游尺上侧底板，62-游尺上侧竖板，63-游尺上侧第一限位板，64-游尺上侧第二限位板，65-游尺上侧调节件，66-游尺上侧紧压板，67-斜边，

7-游尺下侧加工夹具，71-游尺下侧底板，72-游尺下侧竖板，73-游尺下侧第一限位板，74-游尺下侧第二限位板，75-游尺下侧第三限位板，76-游尺下侧调节件，77-游尺下侧紧压板，78-斜边，

8-移动轨道，9-驱动机构。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本实用新型。

结合图3至图15所示，一种游标卡尺的加工设备，其包括夹具组以及带磨具机床1，夹具组由主尺顶端加工夹具2、主尺上侧加工夹具3、主尺下侧加工夹具4、游尺顶端加工夹具5、游尺上侧加工夹具6、游尺下侧加工夹具7组成，带磨具机床1与夹具组中任一加工夹具可拆卸连接。带磨具机床1上设有移动轨道8，移动轨道8的下方设有用于驱动夹具组中任一加工夹具往复移动的驱动机构9，将任一加工夹具安装在移动轨道8后，通过驱动机构9先后带动各个加工夹具以及加工夹具上的原板材进行往复移动，同时磨具工作(磨具也需要根据需要进行更换)，实现各个面的成型。

再结合图4和图5所示，主尺顶端加工夹具2包括主尺顶端底板21、主尺顶端竖板22、主尺顶端调节件23、主尺顶端第一限位板24、主尺顶端第二限位板25和主尺顶端紧压板26，主尺顶端竖板22有两块，且竖直设置在主尺顶端底板21上，主尺顶端第一限位板24和主尺顶端第二限位板25横向连接于两块主尺顶端竖板22之间，主尺顶端紧压板26设在其中一块主尺顶端竖板22的内侧，主尺顶端调节件23(由弹簧、旋钮、板块等结构组成)设于主尺顶端紧压板26的外侧边，用于调节主尺顶端紧压板26向内的压紧程度。

主尺顶端竖板22的上边缘结构与游标卡尺中主尺的顶端边缘结构相同，主尺顶端竖板22设有一斜边27(具体倾斜角度参照磨具的位置和角度)，主尺顶端第一限位板24和主尺顶端第二限位板25与斜边27同倾斜角设置，且主尺顶端第一限位板24和主尺顶端第二限位板25距斜边27的距离相等。

再结合图6和图7所示，主尺上侧加工夹具3包括主尺上侧底板31、主尺上侧竖板32、主尺上侧调节件33、主尺上侧第一限位板34、主尺上侧第二限位板35、主尺上侧第三限位板36和主尺上侧紧压板37，主尺上侧竖板32有两块，且竖直设置在主尺上侧底板31上，主尺上侧第一限位板34、主尺上侧第二限位板35和主尺上侧第三限位板36均横向连接于两块主尺上侧竖板32之间，主尺上侧紧压板37设在其中一块主尺上侧竖板32的内侧，主尺上侧调节件33设于主尺上侧紧压板37的外侧边，用于调节主尺上侧紧压板37向内的压紧程度。

主尺上侧竖板32的上边缘结构与游标卡尺中主尺的上边缘结构相同，主尺上侧竖板32设有一斜边38(具体倾斜角度参照磨具的位置和角度)，主尺上侧第一限位板34、主尺上侧第二限位板35和主尺上侧第三限位板36均与斜边38同倾斜角设置，且主尺上侧第一限位板34和主尺上侧第二限位板35距斜边38的距离相等，主尺上侧第三限位板36设于主尺上侧第一限位板34和主尺上侧第二限位板35连线的延长线上方位置。

再结合图8和图9所示，主尺下侧加工夹具4包括主尺下侧底板41、主尺下侧竖板42、主尺下侧调节件43、主尺下侧第一限位板44、主尺下侧第二限位板45、主尺下侧第三限位板46和主尺下侧紧压板47，主尺下侧竖板42有两块，且竖直设置在主尺下侧底板41上，主尺下侧第一限位板44、主尺下侧第二限位板45和主尺下侧第三限位板46均横向连接于两块主尺下侧竖板42之间，主尺下侧紧压板47设在其中一块主尺下侧竖板42的内侧，主尺下侧调节件43设于主尺下侧紧压板47的外侧边。

主尺下侧竖板42的上边缘结构与游标卡尺中主尺的下边缘结构相同，主尺下侧竖板42设有一斜边48(具体倾斜角度参照磨具的位置和角度)，主尺下侧第一限位板44、主尺下侧第二限位板45和主尺下侧第三限位板46均与斜边48同倾斜角设置，且主尺下侧第一限位板44和主尺下侧第二限位板45距斜边48的距离相等，主尺下侧第三限位板46设于主尺下侧第一限位板44和主尺下侧第二限位板45连线的延长线上方位置。

再结合图10和图11所示，游尺顶端加工夹具5包括游尺顶端底板51、游尺顶端竖板52、游尺顶端限位板53、游尺顶端横向调节件54、游尺顶端纵向调节件55、游尺顶端横向紧压板56和游尺顶端纵向紧压板57，游尺顶端竖板52有三块，且并排竖直设置在游尺顶端底板51上，游尺顶端限位板53横向连接于三块游尺顶端竖板52之间，游尺顶端横向紧压板56有两块，且分别设在位于游尺顶端底板51两端的游尺顶端竖板52内侧，每块游尺顶端横向紧压板56对应连接有一个游尺顶端横向调节件54，游尺顶端纵向紧压板57有两块，且并排设在与游尺顶端限位板53平行的位置，每块游尺顶端纵向紧压板57对应连接有一个游尺顶端纵向调节件55。

游尺顶端竖板52的上边缘中包含与游标卡尺中游尺的顶端边缘结构相同的结构，游尺顶端竖板52设有一斜边58(具体倾斜角度参照磨具的位置和角度)，游尺顶端限位板53和游尺顶端纵向紧压板57均与斜边58同倾斜角设置。

再结合图12和图13所示，游尺上侧加工夹具6包括游尺上侧底板61、游尺上侧竖板62、游尺上侧第一限位板63、游尺上侧第二限位板64、游尺上侧调节件65和游尺上侧紧压板66，游尺上侧竖板62有三块，并排竖直设在游尺上侧底板61上，游尺上侧第一限位板63和游尺上侧第二限位板64横向设在三块游尺上侧竖板62之间，游尺上侧紧压板66有两个，分别设在位于两端的游尺上侧竖板62内侧，且每个游尺上侧紧压板66对应连接有一个游尺上侧调节件65。

游尺上侧竖板62的上边缘中包含与游标卡尺中游尺的上边缘结构相同的结构，游尺上侧竖板62设有一斜边67(具体倾斜角度参照磨具的位置和角度)，游尺上侧第一限位板63和游尺上侧第二限位板64均与斜边67同倾斜角设置，且游尺上侧第一限位板63和游尺上侧第二限位板64与斜边67的距离相等。

再结合图14和图15所示，游尺下侧加工夹具7包括游尺下侧底板71、游尺下侧竖板72、游尺下侧第一限位板73、游尺下侧第二限位板74、游尺下侧第三限位板75、游尺下侧调节件76和游尺下侧紧压板77，游尺下侧竖板72有三块，且并排竖直设置在游尺下侧底板71上，游尺下侧第一限位板73、游尺下侧第二限位板74和游尺下侧第三限位板75横向设在三块游尺下侧竖板72之间，游尺下侧紧压板77有两块，分别设在位于游尺下侧底板71两端的游尺下侧竖板72内侧，且每块游尺下侧紧压板77对应连接有一个游尺下侧调节件76。

游尺下侧竖板72的上边缘中包含与游标卡尺中游尺的下边缘结构相同的结构，游尺下侧竖板上设有斜边78(具体倾斜角度参照磨具的位置和角度)，游尺下侧第一限位板73、游尺下侧第二限位板74和游尺下侧第三限位板75均与斜边78同倾斜角设置。

游标卡尺在加工生产过程中，主尺和游尺分开加工，下面具体介绍采用本设备加工主尺和游尺的工序。

(1)主尺的加工成型

①.主尺的下侧成型：

结合图16所示，首先将主尺下侧加工夹具4安装在移动轨道8上，然后将主尺原板材放置于主尺下侧第一限位板44和主尺下侧第二限位板45上，一次性可叠加放置60块左右的主尺原板材，主尺原板材的顶端抵在主尺下侧第三限位板46上，形成落位；再通过转动主尺下侧调节件43，使主尺下侧紧压板47从侧边对落位好的主尺原板材进行固定；最后，启动驱动机构9以及机床上磨具，磨具沿着主尺下侧竖板42上边缘进行来回打磨，形成主尺的下边缘结构。主尺下侧第一限位板44和主尺下侧第二限位板45上与斜边48等距离，此距离即为主尺的成型后宽度。

②.主尺的顶端成型：

结合图17所示，首先将主尺顶端加工夹具2安装在移动轨道8上，再将下侧成型后的板材放置于主尺顶端第一限位板24和主尺顶端第二限位板25上，成型后的下侧边缘直角结构挂在主尺顶端第二限位板25的垂直边上，形成落位；再通过转动主尺顶端调节件23，使主尺顶端紧压板26从侧边对落位好的板材进行固定；最后，启动驱动机构9以及机床上的磨具，磨具沿着主尺顶端竖板22上边缘进行来回打磨，形成主尺的顶端边缘结构。主尺顶端第二限位板25距上边缘的距离为成型后的主尺横向部分的宽度。

③.主尺的上侧成型：

结合图18所示，首先将主尺上侧加工夹具3安装在移动轨道8上，再将顶端成型好的板材放置于主尺上侧第一限位板34和主尺上侧第二限位板35上，将主尺的顶端抵在主尺上侧第三限位板36上，形成落位；再通过转动主尺上侧调节件33，使主尺上侧紧压板37从侧边对落位好的板材进行固定：最后，启动驱动机构9以及机床上的磨具，磨具沿着主尺上侧竖板32上边缘进行来回打磨，形成主尺的上边缘结构。

(2)游尺的加工成型

①.游尺的上侧成型：

结合图19所示，首先将游尺上侧加工夹具6安装在移动轨道8上，再将游尺原板材放置于游尺上侧第一限位板63和游尺上侧第二限位板64上，一次性可叠加放置50块左右的游尺原板材，游尺原板材自身自带的横向结构(此结构无需精密)抵在游尺上侧第二限位板64的垂直边上，形成落位；再通过转动两个游尺上侧调节件65，使两侧的游尺上侧紧压板66向内对落位好的原板材进行固定；最后，启动驱动机构9以及机床上的磨具，磨具开始沿游尺上侧竖板62的上边缘来回打磨，形成游尺的上侧边缘结构。游尺上侧第一限位板63和游尺上侧第二限位板64距斜边67的距离相等，此距离即为成型后的游尺纵向部分的宽度。

②.游尺的顶端成型：

结合图20所示，首先将游尺顶端加工夹具5安装在移动轨道8上，再将上侧成型好的游尺板材放置于游尺顶端限位板53上，成型好的上侧边缘直角结构挂在游尺顶端限位板53的垂直边上，形成落位；再通过转动两个游尺顶端横向调节件54，使游尺顶端横向紧压板56从两侧向内对板材进行固定，然后通过转动四个游尺顶端纵向调节件55，使两个游尺顶端纵向紧压板57从后方斜向下(倾斜角度和斜边58相同)对板材进行固定；最后，启动驱动机构9以及机床上的磨具，磨具沿游尺顶端竖板52上边缘对固定好的板材来回打磨，形成游尺的顶端边缘结构。

③.游尺的下侧成型：

结合图21所示，首先将游尺下侧加工夹具7安装在移动轨道8上，再将顶端成型好的游尺板材放置于游尺下侧第一限位板73上，并使成型好的游尺顶端抵在游尺下侧第二限位板74和游尺下侧第三限位板75上(游尺下侧第二限位板74和游尺下侧第三限位板75错位设置，相对位置与顶端结构恰好匹配)，形成落位；再通过转动两个游尺下侧调节件76，使游尺下侧紧压板77从两边向内对落位好的板材进行固定；最后启动驱动机构9以及机床上的磨具，磨具沿着游尺下侧竖板72的上边缘对板材来回打磨，形成游尺的下边缘结构。

通过上述六道工序，使用了六种加工夹具(也可以是说五种，因为主尺上侧加工夹具3和主尺下侧加工夹具4采用相同结构，只是磨具不同)，将加工生产效率提升了3-4倍；并且，主尺或游尺的每个侧边(或顶端)的所有边缘拐角结构均统一成型，能避免先后加工存在的偏差，有效提升了游标卡尺的成型精度。另外，具体的机床类型、磨具结构、电动控制等均采用现有技术，这里不详细介绍。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。