校正顶尖跳动的装置及其校正顶尖跳动的方法

xiaoxiao2020-7-23  7

专利名称:校正顶尖跳动的装置及其校正顶尖跳动的方法
技术领域
本发明涉及一种校正顶尖跳动的装置及其校正顶尖跳动的方法,特别是一种校正磨齿机 的上顶尖径向跳动的装置及其校正顶尖跳动的方法。
背景技术
磨齿机加工齿轴类零件时,经常采用两个顶尖在上下方向上对轴坯进行定位夹装,再在 轴坯上进行磨齿加工。其中的下顶尖(是指具有下顶尖的胎具)固定在回旋工作台上,并要 求下顶尖的轴线与工作台的转动中心相重合,上顶尖(是指具有上顶尖的胎具,该胎具由磨 齿机自带)则固定在上顶尖架上,上顶尖架可相对于磨齿机的机架上下运动和转动,但在磨 削轴齿时则现对于机架固定不动,也要求上顶尖的轴线与工作台的转动中心相重合。因此, 在定位夹装工件前,需要对上下两个顶尖的位置进行校正。校正顶尖跳动的测量装置包括磁 性表座、百分表和辅助架。
见图6,磁性表座3包括磁性座31、第一球形连接器32、第一连接杆33、转轴34、第二连 接杆35、第二球形连接器36、第三连接杆37和表套38。第一球形连接器32由其球座与磁性座 31固定连接,第一连接杆33的一端与第一球形连接器32球体固定连接,第一连接杆33的另一 端与转轴34转动连接,转轴34上还转动连接有第二连接杆35,第二连接杆35的另一端与第二 球形连接器36的球座固定连接,第二球形连接器36的球体与第三连接杆37的一端固定连接在 一起,第三连接杆37的另一端与表套38固定连接。百分表可拆式固定在表套38上。辅助架的 主体为钢架,钢架的下方固定有永久磁铁。
见图7,百分表有2个,它们是第一百分表41和第二百分表42,磁性表座3也有2个。在校 正下顶尖52时,将磁性表座3通过磁性座31的磁性固定在钢制的不与工作台61相接触的固定 物62 (也就是机架)上,用目测将下顶尖52固定在工作台61的转动中心处,然后,拉动磁性 表座3的第三连接杆37使其接近下顶尖52,再将第二百分表42的测杆与下顶尖52相接触,启 动工作台61使之转动,随着工作台61的转动,下顶尖52随之一同转动,而第二百分表42则处 于不动的状态,从而由第二百分表42测量下顶尖的径向跳动,若其跳动值大于O. Ol毫米则对 下顶尖52的位置进行调整,直到径向跳动值小于或等于O. Ol毫米为止。
仍见图7,在调整好下顶尖52的位置后,再进行上顶尖51的位置的校正。在校正上顶尖51的位置时,先将上顶尖51固定在上顶尖架(图中未画出)上,再将辅助架8通过永久磁铁 81固定在工作台61上,将磁性表座3固定在钢制的辅助架8上,使得第一百分表41的测杆与上 顶尖51相接触。然后,启动工作台61使之转动,随着工作台61的转动,第一百分表41随之一 同转动,而上顶尖51则处于不动的状态,从而由第一百分表41测量上顶尖51的径向跳动,若 其径向跳动值大于O. Ol毫米则对上顶尖的位置进行调整,直到径向跳动值小于或等于O. Ol毫 米为止。
在完成了上述第一次上下顶尖的校正后,还通过对工件(即轴坯)的径向跳动的测量来 对上下顶尖的位置是否正确进行检验,若只相差几丝,则只需要通过调整相应位置处的紧固 件一般即可达到要求,若仍达不到要求则需进行第二次校正。检验方法是参见图5,将工 件7安装在上顶尖51与下顶尖52之间,而将第一百分表41和第二百分表42通过磁性表座3均设 置在固定物62上,且第一百分表41与工件7的上轴颈相接触,第二百分表42与工件7的下轴颈 相接触,通过转动工作台61,分别由第一百分表41和第二百分表42检测工件7的上、下轴颈 的跳动,若上、下轴颈的跳动小于或等于0.01mm,即可开始进行磨齿加工。
但是在实践中发现,通过上述校正方法校正的工件经过磨齿加工后,仍存在加工的高精 度不稳定的问题。

发明内容
本发明的目的是克服上述问题,提供一种在使用中可使得磨齿机对齿轴类零件的加工高 精度的稳定性较好的校正顶尖跳动的装置及相应的校正顶尖跳动的方法。
实现本发明其中一个目的的技术方案是 一种校正顶尖跳动的装置,包括磁性表座、第 一测量表和第二测量表;还包括测量架、T型螺杆,螺母和垫圈;测量架包括底座以及垂直 固定在底座上的直杆,直杆的上端固定一个上表面平行于底座的底面的钢制上座板;底座上 设有螺杆槽;使用时,测量架由其底座通过T型螺杆,螺母和垫圈固定在下顶尖或工作台上 ,且位于下顶尖或工作台的上方;磁性表座固定在测量架的钢制座板上且位于钢制上座板的 上方,或者固定在测量架的直杆上且位于直杆的一侧,或者固定在与工作台相离的固定物上 ;第一测量表和第二测量表分别固定在相应一个磁性表座的表套上。
所述直杆为圆形或者方形。
实现本发明另一个目的的技术方案是 一种校正顶尖跳动的方法,包括以下步骤① 将下顶尖固定在工作台上;将磁性表座由其磁性座固定在与工作台相离开的固定物上,将第 二测量表固定在磁性表座的表套上;将第二测量表的测杆与下顶尖的圆锥部相接触;②启动工作台使之转动,而开始对下顶尖进行测量和校正若第二测量表所显示的测杆相对于下 顶尖的径向跳动的数值小于或等于规定数值,则第一次测量和校正结束;若所测量的径向跳
动的数值大于规定数值,则使工作台停止转动后先对相应的紧固螺栓进行松紧调整,再启动 工作台进行测量,若仍大于规定数值则使工作台停止转动后对下顶尖在工作台上的位置进行
调整,再启停工作台进行测量,如此反复,直至该跳动数值小于或等于规定数值;③使工 作台停止转动,将上顶尖固定在上顶尖架上;将测量架由其底座通过T型螺杆,螺母和垫圈 固定在下顶尖或工作台上,且位于下顶尖或工作台的上方;将磁性表座由其磁性座固定在测 量架的钢制上座板上,将第一测量表固定在磁性表座的表套上,使第一测量表的测杆与上顶 尖的圆锥部相接触;④启动工作台使之转动,而开始对上顶尖进行第一次测量和校正若 第一测量表所显示的测杆相对于上顶尖的径向跳动的数值小于或等于规定数值,则第一次测 量和校正结束;若所测量的径向跳动的数值大于规定数值,则使工作台停止转动后对相应的 螺栓进行调节而调整上顶尖在上顶尖架上的位置,再启停工作台进行测量,如此反复,直至 该跳动数值小于或等于规定数值; 使工作台停止转动,将工件夹装在上顶尖与下顶尖之 间;将第一测量表的测杆与工件的上轴颈相接触,将固定有第二测量表的磁性表座固定在测 量架的直杆上且位于直杆的一侧,将第二测量表的测杆与工件的下轴颈相接触;◎启动工 作台使之转动,而开始对上顶尖进行第二次测量和校正若第一测量表所显示的测杆相对于 工件的上轴颈的径向跳动数值小于或等于规定数值,则对上顶尖的第二次测量和校正结束; 若所测量的径向跳动的数值大于规定的数值,且第二测量表所显示的测杆相对于工件的下轴 颈的径向跳动的数值小于第一测量表所显示的测杆相对于工件的下轴颈的径向跳动数值,则 判断上顶尖的位置不准确,使工作台停止转动后对相应的调整螺栓进行调节而调整上顶尖在 上顶尖架上的位置,再启动工作台进行测量,如此反复,直至该跳动数值小于规定数值;从 而完成了对上顶尖的第二次校正。
上述步骤②、步骤④和步骤⑥中的各个径向跳动的规定数值均为o. Ol毫米。
在步骤⑥后还包括以下步骤⑦拆下固定在下顶尖或工作台上的测量架,将第一测量表 和第二测量表通过各自的磁性表座均设置在固定物上,且第一测量表与工件的上轴颈相接触 ,第二测量表与工件的下轴颈相接触;⑧启动工作台使之转动,而开始对上下顶尖的位置 进行检验,若第一测量表和第二测量表所显示的各自的测杆相对于工件的相应轴颈的径向跳 动数值小于或等于规定数值,则检验合格,即可开始进行磨齿加工;在极少数情况下,若第 一测量表或第二测量表所显示的各自的测杆相对于工件的相应轴颈的径向跳动数值大于规定 数值,则先对相应的螺栓进行调节即可,如果还不小于或等于规定数值,则重新进行步骤①至步骤⑥的测量和校正,直到所测量的跳动数值小于或等于规定数值为止。
上述步骤②、步骤④、步骤⑥和步骤⑧中的各个径向跳动的规定数值均为0.01毫米。 所述的第一测量表为百分表;第二测量表为百分表。
本发明具有积极的效果(1)本发明的校正方法的基础是在实践中发现了加工精度不 稳定的原因,在进行上、下顶尖的位置校正时,下顶尖由于离工作台较近,校正时又是第二 百分表不动,而下顶尖在转动,因此下顶尖的跳动的测量比较准确,从而使得其跳动能够基 本到位。但是在校正上顶尖的位置时,其相对于工作台的距离受到机床本身规格的限定而离 开较远,并且打表测量时,是第一百分表绕着上顶尖转动,而上顶尖不动,再加上上顶尖的 外圆较小,表头数值很不稳,导致测出的跳动数值极易失真。即这种方法校正的上顶尖跳动 会有误差,也即工件相对于铅垂线有微小的角度误差时,测量不出来,从而两顶尖定位中心 线与工作台转动中心不相重合。这时在两顶尖之间装上工件后测量工件的上、下轴颈的跳动 时,因为第一百分表固定不动,工件则在转动中始终保持向同一个方向微小倾斜,所以在第 一百分表上测量不出该误差,导致测量的误差,从而使得磨出来的齿轮精度较差,但是若在 校正上顶尖的位置时,使其定位较为准确,则磨出来齿轮的精度较高。由此可见,磨齿机加 工齿轴类零件时所存在的加工精度不稳定的问题,是测量校正方法带来的问题。(2)本发 明在方法上对校正顶尖跳动进行了改进,在校正上顶尖的位置时,将原来的测杆绕上顶尖转 动的情况转化成将百分表的测杆与工件的轴颈相接触,再通过工件一起绕上顶尖转动,当存 在上顶尖的中心线不与转动中心相重合的情况时,随着工作台的转动,第一百分表则随着工 作台的转动一同运动,而工件则在转动中始终朝一个方向倾斜(例如正东方),从而百分表 的测杆在位于工件正东方时回縮最大,百分表的测杆在位于工件正西方时伸出最多,从而可 以准确地检测出上顶尖此时的中心线与转动中心不重合,从而可以对工件的位置进行相应的 调整,进而避免了在加工齿轴时的精度的偏差。


图l为本发明的装置中测量架的的结构示意图; 图2为图1的俯视图3为本发明的装置对下顶尖进行测量和校正以及对上顶尖进行第一次测量和校正的示 意图4为本发明的装置对上顶尖进行第二次测量和校正的示意图5为对工件的上、下轴颈跳动进行测量从而检验上下顶尖的位置是否准确的示意图。图6为现有技术中的磁性表座的结构示意图7为现有技术中的对上下顶尖进行校正的操作示意图。 上述附图中的标记如下
测量架l,底座ll,直杆12,圆板13,腰形槽14, T型螺杆21,螺母22,垫圈23,
磁性表座3,磁性座31,第一球形连接器32,第一连接杆33,转轴34,第二连接杆35, 第二球形连接器36,第三连接杆37,表套38, 第一测量表41,第二测量表42, 上顶尖51,下顶尖52, 工作台61,固定参照物62, 工件7,
辅助架8,永久磁铁81。
具体实施例方式
本实施例的校正顶尖跳动的装置,包括测量架l、 T型螺杆21、螺母22、垫圈23、磁性表 座3、第一百分表41和第二百分表42。
见图1和图2,测量架1包括底座11以及垂直固定在底座11上的直杆12,直杆12的上端固 定一个上表面平行于底座11的底面的钢制上座板13,底座11上设有螺杆槽14,所述直杆12为 圆形或者方形。
见图6,磁性表座3包括磁性座31、第一球形连接器32、第一连接杆33、转轴34、第二连 接杆35、第二球形连接器36、第三连接杆37和表套38。第一球形连接器32由其球座与磁性座 31固定连接,第一连接杆33的一端与第一球形连接器32球体固定连接,第一连接杆33的另一 端与转轴34转动连接,转轴34上还转动连接有第二连接杆35,第二连接杆35的另一端与第二 球形连接器36的球座固定连接,第二球形连接器36的球体与第三连接杆37的一端固定连接在 一起,第三连接杆37的另一端与表套38固定连接。千分表可拆式固定在表套38上。辅助架的 主体为钢架,钢架的下方固定有永久磁铁。
本实施例的装置校正顶尖跳动的方法,包括以下步骤
①见图3,将下顶尖52固定在工作台61上,将磁性表座3由其磁性座31固定在与工作台61 相离开的固定物62上,将第二百分表42固定在磁性表座3的表套38上,将第二百分表42的测 杆与下顶尖52的圆锥部相接触。② 启动工作台61使之转动,而开始对下顶尖52进行测量和校正若第二百分表42所显示 的测杆相对于下顶尖52的径向跳动的数值小于或等于0.01毫米,则第一次测量和校正结束; 若所测量的径向跳动的数值大于O. Ol毫米,则使工作台61停止转动后先对相应的紧固螺栓进 行松紧调整,再启动工作台61进行测量,若仍大于0.01毫米则使工作台61停止转动后对下顶 尖52在工作台61上的位置进行调整,再启停工作台61进行测量,如此反复,直至该跳动数值 小于或等于0.01毫米。
③ 使工作台停止转动,将上顶尖51固定在上顶尖架上。将测量架1由其底座11通过T型螺 杆21,螺母22和垫圈23固定在下顶尖52上,且位于下顶尖52的上方。将磁性表座3由其磁性 座31固定在测量架1的钢制上座板13上,将第一百分表41固定在磁性表座3的表套38上,使第 一百分表41的测杆与上顶尖51的圆锥部相接触。
④ 启动工作台61使之转动,而开始对上顶尖51进行第一次测量和校正若第一百分表41 所显示的测杆相对于上顶尖51的径向跳动的数值小于或等于0. Ol毫米,则第一次测量和校正 结束;若所测量的径向跳动的数值大于0.01毫米,则使工作台61停止转动后对相应的螺栓进 行调节而调整上顶尖51在上顶尖架上的位置,再启停工作台61进行测量,如此反复,直至该 跳动数值小于或等于O. Ol毫米。
见图4,使工作台61停止转动,将工件7夹装在上顶尖51与下顶尖52之间;将第一百分 表41的测杆与工件7的上轴颈相接触,将固定有第二百分表42的磁性表座3固定在测量架1的 直杆12上且位于直杆12的一侧,将第二百分表42的测杆与工件7的下轴颈相接触。
◎启动工作台61使之转动,而开始对上顶尖51进行第二次测量和校正若第一百分表 41所显示的测杆相对于工件7的上轴颈的径向跳动数值小于或等于0.01毫米,则对上顶尖51 的第二次测量和校正结束;若所测量的径向跳动的数值大于规定的数值,且第二百分表42所 显示的测杆相对于工件7的下轴颈的径向跳动的数值小于第一百分表41所显示的测杆相对于 工件7的下轴颈的径向跳动数值,则判断上顶尖51的位置不准确,使工作台61停止转动后对 相应的调整螺栓进行调节而调整上顶尖51在上顶尖架上的位置,再启动工作台61进行测量, 如此反复,直至该跳动数值小于0.01毫米;从而完成了对上顶尖51的第二次校正。
在完成了上述第二次校正后,还通过对工件(即轴坯)的径向跳动的测量来对上下顶尖 的位置是否正确进行检验,若只相差几丝,则只需要通过调整相应位置处的紧固件一般即可 达到要求,若仍达不到要求则需进行第二次校正。
⑦见图5,拆下固定在下顶尖52或工作台61上的测量架1,将第一百分表41和第二百分表 42通过各自的磁性表座3均设置在固定物62上,且第一百分表41与工件7的上轴颈相接触,第
10二百分表42与工件7的下轴颈相接触。
⑧启动工作台61使之转动,而开始对上下顶尖的位置进行检验,若第一百分表41和第 二百分表42所显示的各自的测杆相对于工件7的相应轴颈的径向跳动数值小于或等于0. Ol毫 米,则检验合格,即可开始进行磨齿加工;在极少数情况下,若第一百分表41或第二百分表 42所显示的各自的测杆相对于工件7的相应轴颈的径向跳动数值大于0. Ol毫米,则先对相应 的螺栓进行调节即可,如果还不小于或等于0.01毫米,则重新进行步骤①至步骤⑥的测量和 校正,直到所测量的跳动数值小于或等于O. Ol毫米为止。
权利要求
1、一种校正顶尖跳动的装置,包括磁性表座(3)、第一测量表(41)和第二测量表(42);其特征在于还包括测量架(1)、T型螺杆(21),螺母(22)和垫圈(23);测量架(1)包括底座(11)以及垂直固定在底座(11)上的直杆(12),直杆(12)的上端固定一个上表面平行于底座(11)的底面的钢制上座板(13);底座(11)上设有螺杆槽(14);使用时,测量架(1)由其底座(11)通过T型螺杆(21),螺母(22)和垫圈(23)固定在下顶尖(52)或工作台(61)上,且位于下顶尖(52)或工作台(61)的上方;磁性表座(3)固定在测量架(1)的钢制座板(13)上且位于钢制上座板(13)的上方,或者固定在测量架(1)的直杆(12)上且位于直杆(12)的一侧,或者固定在与工作台(61)相离的固定物(62)上;第一测量表(41)和第二测量表(42)分别固定在相应一个磁性表座(3)的表套(38)上。
2、 根据权利要求l所述的校正顶尖跳动的装置,其特征在于所述直杆(12)为圆形 或者方形。
3、 一种由权利要求l所述的装置校正顶尖跳动的方法,其特征在于包括以下步骤① 将下顶尖(52)固定在工作台(61)上;将磁性表座(3)由其磁性座(31)固定 在与工作台(61)相离开的固定物(62)上,将第二测量表(42)固定在磁性表座(3)的 表套(38)上;将第二测量表(42)的测杆与下顶尖(52)的圆锥部相接触;② 启动工作台(61)使之转动,而开始对下顶尖(52)进行测量和校正若第二测量 表(42)所显示的测杆相对于下顶尖(52)的径向跳动的数值小于或等于规定数值,则第一 次测量和校正结束;若所测量的径向跳动的数值大于规定数值,则使工作台(61)停止转动 后先对相应的紧固螺栓进行松紧调整,再启动工作台(61)进行测量,若仍大于规定数值则使工作台(61)停止转动后对下顶尖(52)在工作台(61)上的位置进行调整,再启停工作 台(61)进行测量,如此反复,直至该跳动数值小于或等于规定数值;③ 使工作台停止转动,将上顶尖(51)固定在上顶尖架上;将测量架(1)由其底座 (11)通过T型螺杆(21),螺母(22)和垫圈(23)固定在下顶尖(52)或工作台(61)上,且位于下顶尖(52)或工作台(61)的上方;将磁性表座(3)由其磁性座(31)固定 在测量架(1)的钢制上座板(13)上,将第一测量表(41)固定在磁性表座(3)的表套( 38)上,使第一测量表(41)的测杆与上顶尖(51)的圆锥部相接触;④ 启动工作台(61)使之转动,而开始对上顶尖(51)进行第一次测量和校正若第 一测量表(41)所显示的测杆相对于上顶尖(51)的径向跳动的数值小于或等于规定数值, 则第一次测量和校正结束;若所测量的径向跳动的数值大于规定数值,则使工作台(61)停 止转动后对相应的螺栓进行调节而调整上顶尖(51)在上顶尖架上的位置,再启停工作台( 61)进行测量,如此反复,直至该跳动数值小于或等于规定数值; 使工作台(61)停止转动,将工件(7)夹装在上顶尖(51)与下顶尖(52)之间 ;将第一测量表(41)的测杆与工件(7)的上轴颈相接触,将固定有第二测量表(42)的 磁性表座(3)固定在测量架(1)的直杆(12)上且位于直杆(12)的一侧,将第二测量表 (42)的测杆与工件(7)的下轴颈相接触;◎启动工作台(61)使之转动,而开始对上顶尖(51)进行第二次测量和校正若第 一测量表(41)所显示的测杆相对于工件(7)的上轴颈的径向跳动数值小于或等于规定数 值,则对上顶尖(51)的第二次测量和校正结束;若所测量的径向跳动的数值大于规定的数 值,且第二测量表(42)所显示的测杆相对于工件(7)的下轴颈的径向跳动的数值小于第 一测量表(41)所显示的测杆相对于工件(7)的下轴颈的径向跳动数值,则判断上顶尖( 51)的位置不准确,使工作台(61)停止转动后对相应的调整螺栓进行调节而调整上顶尖( 51)在上顶尖架上的位置,再启动工作台(61)进行测量,如此反复,直至该跳动数值小于 规定数值;从而完成了对上顶尖(51)的第二次校正。权利要求4
4、根据权利要求3所述的校正顶尖跳动的方法,其特征在于在步骤⑥后还包括以下 步骤⑦拆下固定在下顶尖(52)或工作台(61)上的测量架(1),将第一测量表(41)和 第二测量表(42)通过各自的磁性表座(3)均设置在固定物(62)上,且第一测量表(41 )与工件(7)的上轴颈相接触,第二测量表(42)与工件(7)的下轴颈相接触;⑧启动工作台(61)使之转动,而开始对上下顶尖的位置进行检验,若第一测量表( 41)和第二测量表(42)所显示的各自的测杆相对于工件(7)的相应轴颈的径向跳动数值 小于或等于规定数值,则检验合格,即可开始进行磨齿加工;在极少数情况下,若第一测量 表(41)或第二测量表(42)所显示的各自的测杆相对于工件(7)的相应轴颈的径向跳动 数值大于规定数值,则先对相应的螺栓进行调节即可,如果还不小于或等于规定数值,则重 新进行步骤①至步骤⑥的测量和校正,直到所测量的跳动数值小于或等于规定数值为止。
5、 根据权利要求3或4所述的校正顶尖跳动的方法,其特征在于所述的第一测量表( 41)为百分表;第二测量表(42)为百分表。
6、 根据权利要求3所述的校正顶尖跳动的方法,其特征在于步骤②、步骤④和步骤 ◎中的各个径向跳动的规定数值均为O. 01毫米。
7、 根据权利要求4所述的校正顶尖跳动的方法,其特征在于步骤②、步骤④、步骤 和步骤⑧中的各个径向跳动的规定数值均为0. 01毫米。
全文摘要
本发明公开了一种校正顶尖跳动的装置及其校正顶尖跳动的方法,该装置包括磁性表座、第一测量表和第二测量表;还包括测量架、T型螺杆,螺母和垫圈;测量架包括底座以及垂直固定在底座上的直杆,直杆的上端固定一个上表面平行于底座的底面的钢制上座板;底座上设有螺杆槽。校正方法包括一次下顶尖校正和两次上顶尖校正。本发明的校正方法可以准确地检测出上顶尖此时的中心线与转动中心不重合,从而可以对工件的位置进行相应的调整,进而避免了在加工齿轴时的精度的偏差。
文档编号G01B5/252GK101539392SQ20091030144
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者戚剑禹, 罗柏彬, 许仁伟, 许娟萍 申请人:常州天山重工机械有限公司

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