專利名稱：雙球式尋邊表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工中使用的量具，它是應用于機床加工時主軸相對于工件的精確定位的一種利用擺動測量頭的定位裝置。
背景技術：
在機械切削加工之前，往往需要先確定機床主軸相對于工件側面的位置(俗稱“尋邊”)。有的采用試切的方式來測定機床主軸相對于工件側面的位置，但這會破壞工件的側表面。有的采用對刀儀加塞規的辦法，但這種方法僅在對同一產品大批量生產時使用，無法用于小批量多品種生產。現有技術中有的采用光電式尋邊器(如具警示鳴音之光電式尋邊器，臺灣專利公告號00232849)來測定機床主軸相對于工件側面的位置，但這種光電式尋邊器價格昂貴。有的采用機械式偏心尋邊器(中國專利中02235104.3機械式尋邊器就是其中代表)來測定機床主軸相對于工件側面的位置，但這種偏心式尋邊器使用不方便，機床主軸需高速旋轉，對操作者的技術要求較高，而且接觸表面易摩擦磨損、精度低。不管是光電式尋邊器還是偏心式尋邊器，都沒有數值顯示，使用起來都很不方便。有的加工中心采用價格昂貴的電子零位儀(可參見網頁http//www.guanglu.com.cn/digital_caliper/cn/product.asp？classcode＝&pageno＝2？)來確定機床主軸相對于工件側面的位置，因為價格昂貴，難以普及應用。
實用新型內容為了克服現有技術的不足及造價高產品難以普及等問題，本實用新型的目的是在普通的杠桿式百分表或杠桿式千分表的基礎上改進而成，提出了將其單球擺動測量頭改為雙半球擺動測量頭，且帶有數字顯示的雙球式尋邊表。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種新型的雙球式尋邊表，其特征是有一個芯軸，芯軸的下端連接有顯示裝置，顯示裝置為兩面結構，一面為數字顯示屏，另一面為表盤式顯示裝置；顯示裝置的下端連接有擺動測量頭，它們之間設有橫軸心，所述的擺動測量頭由半徑相等、球心不重合、對稱布置的兩個半球組成，半球的半徑和球心不重合的距離均由本量具制作的大小具體決定，本文敘述將半球的半徑稱為S。芯軸與顯示裝置固結。擺動測量頭可相對于顯示裝置繞橫軸心擺動。所述的表盤式顯示裝置內設有表盤、長針和短針，長針和短針可相對于表盤分別繞表盤的中心點轉動。當擺動測量頭相對于顯示裝置繞橫軸心擺動時，將驅動長針和短針分別轉動；同時另一面的數字顯示屏中的數值也將顯示出相應的數據。
當擺動測量頭未與被測量體(或工件)接觸時，兩個半球位于芯軸的左右對稱位置，半球的球心到芯軸的距離由本量具制作的大小具體決定，本文敘述將其稱為B。長針和短針均向上指向表盤上的刻度0；且另一面的數字顯示屏中的數值等于(B+S)，其中S＝B＝2mm，則(B+S)＝4mm。當擺動測量頭的半球碰上工件的側面后，擺動測量頭將擺動，驅動兩個指針分別轉動，且另一面的數字顯示屏中的數值也將改變。當擺動測量頭的擺動使得任一個半球的球心擺到芯軸軸線上時，長針又重新向上指向刻度0，同時短針向下，長針與短針成拉直共線；同時另一面的數字顯示屏中的數值也將改變為S，即2mm。
在實際使用時，先將雙球式尋邊表的芯軸裝在機床主軸上。移動裝有工件的工作臺，使工件的側面碰向擺動測量頭的半球，使得擺動測量頭擺動，同時兩指針分別轉動，且另一面的數字顯示屏中的數值也將改變。當(長針重新向上指向刻度0，同時短針向下)長針與短針成拉直共線(且另一面的數字顯示屏中的數值等于S，即2mm)時，就表明球心已經擺到雙球式尋邊表的芯軸軸線上了。因為半球的球心到任一切平面的距離始終等于半球的半徑S，因此，不管雙球式尋邊表的表盤面與工件的側面是否垂直，只要(長針重新向上指向刻度0，同時短針向下)長針與短針成拉直共線(且另一面的數字顯示屏中的數值等于S，即2mm)，則半球的球心到工件側面的距離就一定等于半球的半徑S，因此，此時雙球式尋邊表的芯軸軸線到工件側面的距離就等于半球的半徑S，這樣就可知道機床主軸軸線到工件側面的距離等于半球的半徑S，完成了“尋邊”的任務。
本實用新型的有益效果是本實用新型是在普通的杠桿式百分表或杠桿式千分表的基礎上進行改進而成的。普通的杠桿式百分表或杠桿式千分表無法用于“尋邊”，而本實用新型可實現“尋邊”。與機械式偏心尋邊器相比，本實用新型使用方便(機床主軸無須旋轉，隨時有數值顯示)、磨損少、精度高。與光電式尋邊器相比，本實用新型隨時有數值顯示，因此使用方便，而且成本低、精度高。與電子零位儀相比，本實用新型結構簡單、成本低。
以下結合附圖及實施例對本實用新型進行進一步的描述。
圖1為本實用新型未與被測量體接觸時的前視圖。
圖2為本實用新型未與被測量體接觸時的側視圖。
圖3為本實用新型未與被測量體接觸時的后視圖。
圖4為本實用新型的擺動測量頭左右兩個半球的球心分別擺到芯軸軸線上時的兩個前視圖。
圖5為本實用新型的擺動測量頭左右兩個半球的球心分別擺到芯軸軸線上時的兩個俯視圖。
圖6為本實用新型的擺動測量頭的半球球心擺到芯軸軸線上時的后視圖。
圖中1芯軸；2顯示裝置，其中2-1為長針，2-2為短針，2-3為表盤；3橫軸心；4擺動測量頭；5半球；6工件長度+2S；7(工件長度+2S)2；8S+L；9S；10工件對稱面；11L(長度)；12工件長度；13B。
具體實施方式
實施例1一種新型的雙球式尋邊表的結構是有一個芯軸1，芯軸1的下端連接有顯示裝置2，顯示裝置2為兩面結構，一面為數字顯示屏，另一面為表盤式顯示裝置；顯示裝置的下端連接有擺動測量頭4，它們之間設有橫軸心3，所述的擺動測量頭4由半徑相等、球心不重合、對稱布置的兩個半球5組成，半球的半徑均為S(2mm)。芯軸1與顯示裝置2固結。擺動測量頭4可相對于顯示裝置2繞橫軸心3擺動。所述的表盤式顯示裝置內設有表盤2-3、長針2-1和短針2-2，長針2-1和短針2-2可相對于表盤分別繞表盤的中心點轉動。當擺動測量頭未與被測量體(或工件)接觸時，兩個半球位于芯軸的左右對稱位置，球心到芯軸的距離均為B(2mm)。長針和短針均向上指向表盤上的刻度0(如
圖1所示)；且另一面的數字顯示屏中的數值等于(B+S)，即4mm(如圖3所示)。當擺動測量頭的半球碰上工件的側面后，擺動測量頭將擺動，驅動兩個指針分別轉動，且另一面的數字顯示屏中的數值也將改變。當擺動測量頭的擺動使得任一個半球的球心擺到芯軸軸線上時，長針又重新向上指向刻度0，同時短針向下，長針與短針成拉直共線(如圖4所示)；同時另一面的數字顯示屏中的數值也將改變為半球的半徑S(2mm)(如圖6所示)。
在機床加工過程中，需要精確測量機床主軸軸線相對于工件側面的具體位置。在實際使用時，先將雙球式尋邊表的芯軸裝在機床主軸上。移動裝有工件的工作臺，使工件的側面碰向擺動測量頭的半球，使得擺動測量頭擺動，同時兩指針分別轉動且另一面的數字顯示屏中的數值也將改變。當(長針重新向上指向刻度0，同時短針向下)長針與短針成拉直共線(且另一面的數字顯示屏中的數值等于S(2mm)時，就表明球心已經擺到雙球式尋邊表的芯軸軸線上了。因為半球的球心到任一切平面的距離始終等于半球的半徑S(如圖4那兩個雙球式尋邊表所示)，因此，不管雙球式尋邊表的表盤面與工件的側面是否垂直，只要(長針向上指向刻度0，同時短針向下)長針與短針成拉直共線(且另一面的數字顯示屏中的數值等于S(2mm)，則半球的球心到工件側面的距離就一定等于半球的半徑S，因此，此時雙球式尋邊表的芯軸軸線到工件側面的距離就等于半球的半徑S，這樣就可知道機床主軸軸線到工件側面的距離等于半球的半徑S，如圖5那兩個雙球式尋邊表的俯視圖所示。
如果要在距離工件左側面為L的位置精確鉆孔，先將雙球式尋邊表的芯軸裝在機床主軸上。移動裝有工件的工作臺，使工件的左側面碰向擺動測量頭的右半球，使得擺動測量頭擺動，同時兩指針分別轉動且另一面的數字顯示屏中的數值也將改變。當雙球式尋邊表的(長針重新向上指向刻度0，同時短針向下)長針與短針成拉直共線(如圖4左邊那個雙球式尋邊表所示)且另一面的數字顯示屏中的數值等于S(2mm)時，從機床主軸上卸下雙球式尋邊表，然后在機床主軸上裝上鉆頭。接著將機床工作臺(以及工件)相對于機床主軸向左移動(S+L)，就可開始鉆孔了，如圖4鉆頭所示。
若需要找出工件的對稱面，則先將工件的某一側(假設左側)與雙球式尋邊表擺動測量頭的右半球相碰。調整工件臺(以及工件)相對于機床主軸的位置，使得雙球式尋邊表的(長針重新向上指向刻度0，同時短針向下)長針與短針成拉直共線(如圖4左邊那個雙球式尋邊表所示)且另一面的數字顯示屏中的數值等于S(2mm)，則表明雙球式尋邊表的芯軸軸線(即機床主軸軸線)到工件左側面的距離等于半球的半徑S。將機床工作臺位移數顯表的數值置零。然后水平移動工作臺，使得工件的右側面與雙球式尋邊表擺動測量頭的左半球相碰。調整工件臺(以及工件)相對于機床主軸的的位置，使得雙球式尋邊表的(長針重新向上指向刻度0，同時短針向下)長針與短針成拉直共線(如圖4右邊那個雙球式尋邊表所示)且另一面的數字顯示屏中的數值等于S(2mm)，則表明雙球式尋邊表的芯軸軸線(即機床主軸軸線)到工件右側面的距離等于半球的半徑S。此時，機床工作臺位移數顯表中所顯示的位移數值就等于(工件長度+2S)。將機床工作臺(以及工件)相對于機床主軸向右移動(工件長度+2S)/2，則機床主軸軸線就處在工件的對稱面上了。
權利要求1.雙球式尋邊表，其特征是有一個芯軸，芯軸的下端連接有顯示裝置，顯示裝置為兩面結構，一面為數字顯示屏，另一面為表盤式顯示裝置；顯示裝置的下端連接有擺動測量頭，它們之間設有橫軸心，所述的擺動測量頭由半徑相等、球心不重合、對稱布置的兩個半球組成，所述的表盤式顯示裝置內設有表盤、長針和短針。
2.根據權利要求1所述的雙球式尋邊表，其特征是芯軸與顯示裝置固結。
3.根據權利要求1所述的雙球式尋邊表，其特征是；擺動測量頭可相對于顯示裝置繞橫軸心擺動。
4.根據權利要求1所述的雙球式尋邊表，其特征是長針和短針可相對于表盤分別繞表盤的中心點轉動。
5.根據權利要求1所述的雙球式尋邊表，其特征是當擺動測量頭相對于顯示裝置繞橫軸心擺動時，將驅動長針和短針分別轉動；同時另一面的數字顯示屏中的數值也將顯示出相應的數據。
6.根據權利要求1所述的雙球式尋邊表，其特征是當擺動測量頭未與被測量體接觸時，兩個半球位于芯軸的左右對稱位置。
7.根據權利要求1所述的雙球式尋邊表，其特征是當擺動測量頭未與被測量體接觸時，長針和短針均向上指向表盤上的刻度0；且另一面的數字顯示屏中的數值等于球心到芯軸的距離和半球的半徑之和。
專利摘要本實用新型公了一種新型的雙球式尋邊表，屬機械加工中使用的量具，可用來精確確定機床主軸軸線相對于工件側面的位置(俗稱“尋邊”)。它有一個芯軸，芯軸的下端連接有顯示裝置，顯示裝置為兩面結構，一面為數字顯示屏，另一面為表盤式顯示裝置；顯示裝置的下端連接有擺動測量頭，它們之間設有橫軸心，所述的擺動測量頭由半徑相等、球心不重合、對稱布置的兩個半球組成。表盤式顯示裝置內設有表盤、長針和短針，長針和短針可分別繞表盤中心點轉動。本實用新型與機械式偏心尋邊器相比，使用方便、磨損少、精度高；與光電式尋邊器相比，使用方便；與電子零位儀相比，結構簡單、成本低。因此它是一種使用方便，而且成本低、精度高的新型產品。
文檔編號B23Q17/22GK2801381SQ20052001757
公開日2006年8月2日 申請日期2005年4月26日 優先權日2005年4月26日
發明者葉仲和 申請人:葉仲和