普通车床用带千分表的磁力表座装置设计_刘培桐.pdf

年月机电工程技术第卷第期 基 金 项 目：年 广 东 省 职 业 技 术 教 育 学 会 科 研 规 划 项 目（编 号：）；深 圳 市 教 育 科 学 规 划年 度 课 题（编 号：）；龙 岗 区 教 育 科 学 规 划年 度 立 项 课 题（编 号：）收 稿 日 期：刘 培 桐，曾 齐 高，何 承 卫普 通 车 床 用 带 千 分 表 的 磁 力 表 座 装 置 设 计 机 电 工 程 技 术，（）：普通车床用带千分表的磁力表座装置设计*刘 培 桐，曾 齐 高，何 承 卫（深 圳 子 言 科 技 文 化 有 限 公 司，广 东 深 圳；深 圳 市 龙 岗 职 业 技 术 学 校，广 东 深 圳）摘 要：磁 力 表 座 装 置 是 一 种 普 通 车 床 上 的 表 座 装 置，对 工 件 进 行 加 工 时 的 精 度 控 制。结 合 磁 力 座 以 及 千 分 表 的 功 能，设 计 了 一 款 磁力 表 座 装 置，能 够 吸 附 在 普 通 车 床 的 中 拖 板 导 轨 上，运 用 千 分 表 精 确 调 整 导 轨 进 程，将 普 通 车 床 加 工 零 件 的 精 度 从 提 升 至，提 高 了 控 制 加 工 工 件 的 精 度。阐 述 了 磁 力 表 座 装 置 的 各 零 部 件 的 设 计 以 及 加 工 过 程，给 出 了 该 量 具 的 使 用 方 法 以 及 注 意事 项。关 键 词：普 通 车 床；磁 力 表 座 装 置；千 分 表中 图 分 类 号：文 献 标 志 码：文 章 编 号：（），（，；，）：，：；引 言目 前，普 通 车 床 是 对 轴、盘、环 等 多 种 类 型 工 件 进行 多 种 工 序 加 工 的 卧 式 车 床，常 用 于 加 工 工 件 的 内 外 回转 表 面、端 面 和 各 种 内 外 螺 纹，采 用 相 应 的 刀 具 和 附 件，还 可 进 行 钻 孔、扩 孔、攻 丝 和 滚 花 等。普 通 车 床 是 车 床中 应 用 最 广 泛 的 一 种，约 占 车 床 类 总 数 的，因 其 主轴 以 水 平 方 式 放 置 故 称 为 卧 式 车 床。而 针 对 常 用 的 简 单 回 转 体 零 件，通 常 用 普 通 车 床 车削 切，成 本 较 低，效 率 较 高。其 精 度 主 要 靠 中 拖 板 来 控制，每 小 格 精 度 为 ，对 于 精 度 要 求 小 于 时，无 法 确 保 人 工 操 作 的 精 度，导 致 操 作 时 间 过 长，延误 生 产，成 品 合 格 率 底，报 废 品 高。因 此 有 必 要 设 计 一 种 应 用 于 普 通 车 床 上 控 制 精 度 的表 座 装 置，以 提 高 加 工 精 度，减 少 废 品 产 生。本 文 利 用千 分 表 对 微 小 移 动 的 敏 感 度，将 其 与 磁 力 表 座 装 置 结 合，设 计 了 一 款 新 的 高 精 度 表 座 装 置，给 出 各 部 件 的 结 构 设计、加 工 方 式 和 组 装 方 式，使 最 终 加 工 精 度 突 破 中 拖 板精 度 限 制，达 到。总 体 方 案 设 计充 分 考 虑 到 磁 力 表 座 装 置 的 功 能 需 求 和 与 普 通 车 床的 配 合 需 求，在 具 体 实 现 的 过 程 中，以 提 高 加 工 精 度 的可 靠 性 与 易 用 为 准 则，尽 量 把 普 通 车 床 用 的 磁 力 表 座 装置 设 计 成 为 一 个 功 能 齐 全、可 靠 性 高 且 易 于 使 用 的 产 品。磁 力 表 座 装 置 组 成 如 图所 示。图磁 力 表 座 装 置 结 构 组 成通 过 调 节 定 位 组 件 与 磁 力 表 座 本 体 之 间 的 挡 块 垫 片，调 整 千 分 尺 的 表 针 是 否 与 中 拖 板 保 持 垂 直。操 作 中 拖 板手 柄 控 制 车 床 进 给 距 离，磁 力 表 座 装 置 能 够 实 现 提 升 车床 进 给 分 辨 率（通 过 千 分 表 表 盘，阅 读、识 别 此 时 中 拖板 的 进 给 距 离，从 而 了 解 到 此 时 精 度 是 否 满 足 加 工 精度），从 而 提 升 零 件 的 加 工 精 度。比 如 普 通 车 床 中 拖 板手 柄 刻 度 盘 转 动格，中 拖 板 前 进 ，则 普 通 车床 加 工 零 件 精 度 只 能 控 制 在 以 上。使 用 磁 力 表座 装 置 之 后，普 通 车 床 中 拖 板 手 柄 刻 度 盘 转 动格，中拖 板 前 进 ，该 装 置 千 分 表 表 盘 刻 度 转 动格（每 格 ）。磁 力 表 座 装 置 能 够 实 现 中 拖 板 移 动 时，就 会 触 发 千 分 表 表 盘 刻 度 转 动格，从 而将 普 通 车 床 加 工 零 件 的 精 度 从 提 升 至。磁 力 表 座 装 置 在 车 床 上 应 用 时，能 够 显 著 提 高 车 床 对于 各 种 零 件 进 行 加 工 时 的 精 度，避 免 废 品 产 生。装 置 设 计名 称：磁 力 表 座 装 置精 度 控 制 装 置；表 座 装 置 的 规 格：表 针 活 动 范 围 长 度；表 座 装 置 技 术 参 数 如 表所 示。表表 座 装 置 技 术 参 数参 数表 座 宽 度 表 座 高 度 表 针 最 大 长 度 与 导 轨 面 平 行 度 与 导 轨 面 垂 直 度参 数 值 图磁 力 表 座 装 置 放 置表 座 装 置 结 构 设 计表 座 装 置 主 要 由 千分 表、磁 力 表 座、定 位挡 块 等 可 活 动 零 件，以及 螺 钉 等 起 固 定 作 用 的零 件 组 成。磁 力 表 座 装置 放 置 于 导 轨 上，如 图所 示。磁 力 表 座 外 壳 设 计磁 力 表 座 内 部 为 两 块 导 磁 体，中 间 用 不 导 磁 的 铜 板 隔开。内 部 有 一 个 可 以 旋 转 的 磁 体，此 磁 体 沿 直 径 方 向 为、极。当 需 要 取 走 磁 力 表 座 时，把 磁 力 表 座 旋 钮 旋 转到 中 间 位 置，磁 力 线 分 别 在 两 块 导 磁 体 中 形 成 闭 路 时 便 可以 取 走；当 需 要 固 定 到 车 床 中 拖 板 导 轨 时，旋 转 磁 力 表 座旋 钮，、极 分 别 对 着 两 块 导 磁 体，此 时 从极 到 导磁 体 到 导 轨 到 另 一 块 导 磁 体 到极，形 成 磁 力 线 闭 合，便可 以 牢 牢 的 附 着 在 导 轨 上。磁 力 表 座 如 图所 示。图磁 力 表 座根 据 固 定 磁 力 表 座 外 壳 的 零 件 图 画 出 实 体 图，尺 寸为 ，选 取 材 料 为 铸 铁。磁 力 表 座外 壳 如 图所 示。图磁 力 表 座 外 壳 定 位 挡 块 结 构 设 计根 据 导 轨 大 小 设 计 定 位 挡 块 的 零 件 图，画 出 实 体 图，尺 寸 为 ，选 取 材 料 为 铝 合 金。定 位 挡 块 如 图所 示。图定 位 挡 块 千 分 表 结 构 设 计千 分 表 由 测 头、测 杆、小 齿 轮、大 齿 轮、度 盘、表圈、拉 簧、游 丝、圆 表 盘 及 指 针 等 组 成，尺 寸 为 。千 分 表 如 图所 示。图千 分 表 螺 钉 结 构 设 计根 据 设 计 需 求 和 表 座 装 置 的 使 用 性 能 要 求，本 设 计螺 钉 尺 寸 为 ，选 取 材 料 为。螺 钉 的三 维 实 体 图 如 图所 示。年月 机 电 工 程 技 术 第卷第期图螺 钉结 构 部 件 加 工磁 力 表 座 外 壳 加 工 图 纸 分 析零 件 图 纸 分 析：该 磁 力 表 座 外 壳 外 形 较 简 单，包 含了 平 面、倒 角、螺 纹 孔 等 几 何 元 素，该 零 件 精 度 尺 寸、形 位 公 差 和 表 面 粗 糙 度 要 求 较 高，其 中，已 形 成 的 磁 铁角 度 面 需 进 行 再 次 精 加 工。材 料 分 析：材 料 为 铸 铁，可采 用 数 控 铣 加 工 中 心 加 工。加 工 工 艺 路 线 设 计根 据 零 件 的 图 纸 分 析、加 工 及 使 用 要 求，该 零 件 的加 工 方 法 为 外 轮 廓 铣 削、台 阶 铣 削、螺 纹 孔 铣 削 等。按照 铣 削 加 工 的 工 艺 原 则，零 件 的 加 工 可 按 以 下 工 艺 加 工：（）在 虎 钳 上 装 夹 磁 力 表 座 外 壳，加 工 部 分 高 出 台 虎 钳；（）使 用 直 径 为 的 立 铣 刀 对 零 件 第 一 面平 面 进 行 粗、精 加 工，控 制 所 要 求 的 精 度 尺 寸 和 表 面 粗糙 度 等；（）使 用 直 径 为 的 立 铣 刀 对 零 件 第 二面 平 面 进 行 粗、精 加 工，控 制 所 要 求 的 精 度 尺 寸 和 表 面粗 糙 度 等；（）使 用 直 径 为 的 立 铣 刀 对 零 件 第三 面 平 面 进 行 粗、精 加 工，控 制 所 要 求 的 精 度 尺 寸 和 表面 粗 糙 度 等；（）使 用 直 径 为 的 立 铣 刀 对 零 件第 四 面 平 面 进 行 粗、精 加 工，控 制 所 要 求 的 精 度 尺 寸 和表 面 粗 糙 度 等；（）对 零 件 进 行 螺 纹 孔 加 工 和 攻 丝；（）对 零 件 倒 角 去 毛 刺；测 量 所 有 尺 寸、形 位 公 差 是 否合 格。定 位 挡 块 加 工 图 纸 分 析零 件 图 纸 分 析：该 定 位 挡 块 外 形 较 简 单，包 含 了 平面、倒 角、孔 台 阶 等 几 何 元 素，该 零 件 精 度 尺 寸、形 位公 差 和 表 面 粗 糙 度 要 求 较 高。材 料 分 析：材 料 为 铝 合 金，可 采 用 数 控 铣 加 工 中 心 加 工。加 工 工 艺 路 线 设 计根 据 零 件 的 图 纸 分 析、加 工 及 使 用 要 求，该 零 件 的加 工 方 法 为 外 轮 廓 铣 削、台 阶 铣 削 等。按 照 铣 削 加 工 的工 艺 原 则，零 件 的 加 工 工 艺 方 法 可 按 以 下 工 艺 加 工：（）在 虎 钳 上 装 夹 定 位 挡 块 毛 坯，加 工 部 分 高 出 台 虎 钳；（）使 用 直 径 为 的 立 铣 刀 对 零 件 第 一 面平 面、台 阶 进 行 粗、精 加 工；（）使 用 直 径 为 的立 铣 刀 对 零 件 第 一 面 孔 进 行 粗、精 加 工；（）第 一 面 加工 后，反 面 使 用 直 径 为 的 立 铣 刀 对 零 件 第 反 面平 面 进 行 粗、精 加 工，控 制 零 件 达 到 所 要 求 的 精 度 尺 寸和 高 度；（）对 零 件 倒 角 去 毛 刺；测 量 所 有 尺 寸、形 位公 差 是 否 合 格。固 定 螺 钉 的 加 工 图 纸 分 析零 件 图 纸 分 析：该 零 件 为 常 用 螺 钉，包 含 了 槽、阶梯 轴 及 螺 纹 等 几 何 元 素。零 件 精 度 尺 寸、形 位 公 差 和 表面 粗 糙 要 求 较 高。材 料 分 析：固 定 螺 钉 的 材 料 为钢，可 采 用 数 控 铣 加 工 中 心、数 控 车 加 工。加 工 工 艺 路 线 设 计根 据 零 件 的 图 纸 分 析、加 工 及 使 用 要 求，该 零 件 的加 工 方 法 为 外 轮 廓 车 削、轴 类 切 削、铣 削 等。按 照 车 削加 工 的 工 艺 原 则，零 件 的 加 工 工 艺 方 法 可 按 以 下 工 艺 加工：（）在 车 床 上 卡 盘 装 夹 螺 钉 毛 坯，加 工 部 分 露 出 卡盘；（）使 用 外 圆 车 刀，车 削 右 端 面，保 证 平 面度；（）使 用 外 圆 车 刀，车 削