專利名稱：在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及模具制造和鑄件加工等機械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置。
背景技術(shù)：
一直以來在機械加工過程中尤其在模具制造和鑄件加工過程中在零件曲面或空間斜面上要劃出空間斜線一直是件困難的事，由于目前使用的劃線方法只能劃出和基準平面平行的平行線，所以只能在垂直于至少一個基準平面的平面上才能劃出理論上正確的斜線，方法是采用先劃出這條斜線上的兩個坐標點，然后再連接這兩個點，而要在機械零件曲面或空間斜面上要劃出空間斜線只有兩個方法，要么把機械零件的劃線曲面調(diào)整到符合劃線的坐標系中劃線，要么進行分段取點然后連線，前一種方法只適合較小且外部形狀許可的的零件，操作困難，多數(shù)零件無法實現(xiàn)，較大的零件更無法采用這種方法，后一種方法只能得到近似的斜線當圓弧曲面復雜時誤差就更大，操作也困難，在常規(guī)的三坐標劃線頭上由于X、Y、Z三個坐標軸不能改變，也無法解決上述問題。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的劃線裝置劃出空間斜線操作困難的不足，本實用新型提供了一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，包括劃線頭和劃線儀，所述劃線頭通過連接體與劃線儀固定連接，所述劃線頭包括分度轉(zhuǎn)體、與分度轉(zhuǎn)體固定連接的心軸、位于心軸兩側(cè)的鋼珠、與心軸連接的劃針固定板以及設在劃針固定板上的劃針。根據(jù)本實用新型的另一個實施例，進一步包括所述劃線頭通過連接體與劃線儀通過定位銷和緊固螺釘定位和連接。根據(jù)本實用新型的另一個實施例，進一步包括所述劃針固定板包括劃針固定板一和劃針固定板二，所述劃針包括劃針一和劃針二，所述劃針固定板一與心軸通過鋼珠活動連接，可繞鋼珠中心連線轉(zhuǎn)動，心軸通過緊固螺釘將整個劃線頭、連接體與劃線儀聯(lián)接。所述劃針固定板二通過轉(zhuǎn)板與分度轉(zhuǎn)體固定連接，所述劃針固定板一和劃針固定板二所在平
面相互垂直。根據(jù)本實用新型的另一個實施例，進一步包括所述鋼珠位于心軸兩側(cè)的凹槽內(nèi)， 通過與劃針固定板一連接的螺母、螺釘固定。根據(jù)本實用新型的另一個實施例，進一步包括所述轉(zhuǎn)板與分度轉(zhuǎn)體之間依次設有0型圈、擋圈和軸用擋圈。本實用新型的有益效果是，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，解決了在復雜曲面和斜面上不能劃空間斜面線的難題，在現(xiàn)實生產(chǎn)中尤其在模具、鑄造件、鈑金工及機械加工過程中有很大的使用價值。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的左視圖；圖4是圖2中凸臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型另一個實施例的示意圖。圖中1、劃針一，2、劃針一固定板，3、鋼珠，4、螺母，5、螺釘，6、轉(zhuǎn)板，7、分度轉(zhuǎn)體，8、 連接體，9、緊固螺釘，10、心軸，11、劃針二固定板，12、劃針二，13、定位銷，14、劃線儀，15、0
型圈，16、擋圈，17、軸用擋圈。
具體實施方式
如
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，包括劃針一 1、劃針一固定板2、鋼珠3、螺母4、螺釘5、轉(zhuǎn)板6、分度轉(zhuǎn)體7、連接體8、緊固螺釘9、心軸10、劃針二固定板11、劃針二 12、定位銷13、劃線儀14、0型圈15、擋圈16和軸用擋圈17。先說明一下本實用新型三坐標劃線裝置中所處的坐標關(guān)系，
圖1的連接體8所在中心線是三坐標劃線裝置的Y軸，垂直于紙面的是三坐標劃線裝置的X軸，上下方向平行于紙面的是三坐標劃線裝置的ζ軸。轉(zhuǎn)動三坐標劃線裝置的分度轉(zhuǎn)體7后，三坐標劃線裝置的劃線頭形成新建立的坐標系X’ Tl,。本裝置通過連接體8用緊固螺釘9把劃線頭和劃線儀14連接，并用定位銷13定位，轉(zhuǎn)動分度轉(zhuǎn)體7，帶動心軸10、鋼珠3、劃針一固定板2轉(zhuǎn)動，使鋼珠3所形成的中心線垂直于所要劃的斜線，調(diào)整三坐標劃線裝置的X軸和Z軸的坐標使劃針落在所要劃的斜線的坐標點上，鎖死劃線儀的Y軸和Z軸，并使劃針一固定板2以鋼珠3所形成的中心線轉(zhuǎn)動， 配合本裝置在Y軸上的移動使劃針頭貼緊被劃工件，這樣劃針頭在被劃工件上留下的軌跡就是所要劃出的空間斜線。一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，包括劃線頭和劃線儀14，所述劃線頭通過連接體8與劃線儀固定連接，所述劃線儀包括分度轉(zhuǎn)體7、與分度轉(zhuǎn)體7固定連接的心軸10、位于心軸10兩側(cè)的鋼珠3、與可繞鋼珠3中心連線轉(zhuǎn)動的劃針固定板一 2以及設在劃針固定板一 2上的劃針一 1。所述分度轉(zhuǎn)體將29°分成30格，分度讀數(shù)精度達到2’， 保證了分度角度的精度。所述劃線頭通過連接體8與劃線儀通過定位銷13和緊固螺釘9定位連接，以保證劃線機構(gòu)在劃線儀的坐標系中零角度位置不發(fā)生變化，確保分度轉(zhuǎn)體調(diào)整的角度正確，定位銷13定位后連接體繞劃線儀中心線的轉(zhuǎn)動間隙直接影響最終劃線的精度，要嚴格控制。所述劃針包括劃針一 1和劃針二 12，所述劃針固定板包括劃針一固定板2和劃針二固定板11，所述劃針一固定板2與心軸10通過鋼珠3活動連接，可繞鋼珠3中心連線轉(zhuǎn)動，心軸10通過緊固螺釘9將整個劃線頭、連接體8與劃線儀14聯(lián)接。心軸10通過緊固螺釘9把調(diào)整好分度角度的分度轉(zhuǎn)體7壓緊在連接體8上，保證分度轉(zhuǎn)體調(diào)整好的分度角度不發(fā)生變化，同時也將劃線頭與劃線儀聯(lián)接。通過連接體8和分度轉(zhuǎn)體7的配合來保證心軸兩側(cè)的凹槽的位置精度和分度精度。所述劃針二固定板11通過轉(zhuǎn)板6與分度轉(zhuǎn)體7實現(xiàn)軸向固定并可繞Y軸轉(zhuǎn)動，所述劃針二固定板11通過轉(zhuǎn)板6與分度轉(zhuǎn)體7通過0型圈15、擋圈16和軸用擋圈17實現(xiàn)軸向固定并可繞Y軸轉(zhuǎn)動。0型圈作為彈性件來消除分度轉(zhuǎn)體7和轉(zhuǎn)板6間的軸向間隙，使轉(zhuǎn)板6劃線轉(zhuǎn)動時以適當?shù)牧α靠煽康馁N合在分度轉(zhuǎn)體7上，適當增大轉(zhuǎn)板6轉(zhuǎn)動時的摩擦力，以保證劃針二劃線的精度和改善劃線時的操作手感，同時避免了擋圈和轉(zhuǎn)板的直接接觸，避免了轉(zhuǎn)板6磨損后的精度下降。所述劃針一固定板2和劃針二固定板11所在平面相互垂直。在加工過程中通過保證心軸10兩側(cè)的凹槽中心線和與分度轉(zhuǎn)體7、心軸10的軸心線的垂直度來保證。此精度的高低直接影響劃線時三個坐標軸之間的垂直度。所述轉(zhuǎn)板固定分度轉(zhuǎn)體，所述分度轉(zhuǎn)體繞Y軸轉(zhuǎn)動。所述劃針一可以在TV或者 YX’平面轉(zhuǎn)動，所述劃針二 12繞Y軸轉(zhuǎn)動。所述鋼珠3位于心軸10兩側(cè)的凹槽內(nèi)。所述鋼珠3使得劃針一固定板2既可以繞V軸在YX’平面轉(zhuǎn)動，又可以繞V軸在YZ’平面轉(zhuǎn)動。所述鋼珠3位于心軸10兩側(cè)的凹槽內(nèi)，通過螺釘(5)調(diào)節(jié)劃針一固定板2，鋼珠3和心軸10間的預緊力，提高劃針一固定板2的剛度，并通過螺母4自鎖，把劃針一固定板2、鋼珠3、和心軸10間實現(xiàn)定位，最終通過確保劃針一固定板2繞鋼珠中心線轉(zhuǎn)動時的準確來確保劃針一1能在所要求的劃線平面內(nèi)轉(zhuǎn)動時的精度。所述轉(zhuǎn)板6與分度轉(zhuǎn)體7之間依次設有0型圈15、擋圈16和軸用擋圈17。所述分度轉(zhuǎn)體7用于軸向固定轉(zhuǎn)板6并使轉(zhuǎn)板6可繞Y軸轉(zhuǎn)動。一種在曲面上劃空間斜線的劃線方法，包括以下步驟一、將工件主體用千斤頂支撐在水平放置的分度轉(zhuǎn)盤上；用適當分布的三個千斤頂支撐工件，可方便的校準工件高度方向的劃線基準，且使工件安置平穩(wěn)可靠，利用分度轉(zhuǎn)盤可方便的對工件作水平面內(nèi)線基準的校準，方便水平面內(nèi)角度的調(diào)整；二、將工件主體的基準坐標校準到與劃線儀14的坐標XYZ —致；利用適當分布的三個千斤頂校準工件，使工件設計基準和劃線儀XY平面一致，用分度轉(zhuǎn)盤校準工件使工件設計基準和劃線儀XZ平面一致及YZ平面一致。這樣可簡化劃線時的計算，提高劃線質(zhì)量；三、分度轉(zhuǎn)盤清零，轉(zhuǎn)動分度轉(zhuǎn)盤，使要劃線的斜面或者曲面和劃線儀14的坐標系XZ平面垂直，轉(zhuǎn)動三坐標劃線裝置的分度轉(zhuǎn)體7，使劃線頭在新建立的YZ’平面或者YX’ 平面和要劃線的斜面或曲面平行，移動三坐標劃線裝置的X和Z軸，使劃針經(jīng)過要劃線的坐標點并鎖定X和Z軸，并使三坐標劃線裝置只能在Y軸上移動，轉(zhuǎn)動劃針固定板，使劃針在新建立的X’ YZ'坐標系的一個平面內(nèi)移動，從而劃出符合要求的空間斜線。分度轉(zhuǎn)盤清零是使工件設計基準和劃線儀XZ平面及YZ平面一致后，角度值清零，以方便工件的斜面或者曲面在水平面內(nèi)角度的調(diào)整，通過轉(zhuǎn)動分度轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)動三坐標劃線裝置的分度轉(zhuǎn)體7使工件曲面上的空間斜線處于正確的劃線位置。移動Y軸和將劃針一1在工件曲面上的劃動的動作組合實現(xiàn)在工件曲面上劃空間斜線動作。如圖2是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中為一個不規(guī)則的異形件，圖中X， Y，z是零件的三個坐標軸，現(xiàn)要解決的是用三坐標劃線裝置在劃出零件主體中心線、加工線位置線時分別劃出凸臺的中心線(Cd)和凸臺B面的加工線(ab)。[0032]如圖2、圖3和圖4所示，圖中中心線(Cd)、和凸臺B面的加工線(ab)它們都涉及到兩個空間角度35度和10度。先將工件主體用千斤頂支撐在水平放置的分度轉(zhuǎn)盤工作臺上，按照工件圖中標定的X，Y，Z軸校準到和三坐標劃線裝置的X，Y，Z軸一致，A面在下，分度盤清零，把分度轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過35度使凸臺B面和三坐標劃線裝置XZ平面垂直，這時只要使劃針二通過中心點0在YZ平面內(nèi)就可以畫出中心線(cd)，再把三坐標劃線裝置的分度轉(zhuǎn)體7 轉(zhuǎn)過10度使劃針移動平面和凸臺B面平行，調(diào)整三坐標劃線裝置X、Z坐標使劃針一通過圖紙標定的坐標點，鎖定劃線儀X、Z坐標軸，移動Y軸，這時劃針一就可以劃出凸臺B面的加工線(ab)。一種在曲面上劃空間斜線的劃線方法，包括以下步驟一、將工件主體用千斤頂支撐在水平放置的分度轉(zhuǎn)盤上；利用適當分布的三個千斤頂支撐工件，可方便的校準工件高度方向的劃線基準，且使工件安置平穩(wěn)可靠，利用分度轉(zhuǎn)盤可方便的對工件作水平面內(nèi)線基準的校準，方便水平面內(nèi)角度的調(diào)整。二、校準工件主體的基準坐標到與劃線儀14的坐標XYZ —致；利用適當分布的三個千斤頂校準工件，使工件設計基準和劃線儀XY平面一致，用分度轉(zhuǎn)盤校準工件使工件設計基準和劃線儀XZ平面一致及YZ平面一致。這樣可簡化劃線時的計算，提高劃線質(zhì)量。三、分度轉(zhuǎn)盤清零，轉(zhuǎn)動分度轉(zhuǎn)盤，使要劃線的斜面或者曲面和劃線儀14中的坐標系XZ平面垂直，轉(zhuǎn)動三坐標劃線裝置的分度轉(zhuǎn)體7，使劃線頭在新建立的YZ’平面或者 YX’平面和要劃線的斜面或曲面平行，移動三坐標劃線裝置的X和Z軸，使劃針經(jīng)過要劃線的坐標點，并使三坐標劃線裝置在Y軸上移動，轉(zhuǎn)動劃針固定板，使劃針在新建立的X’ TV 坐標系的一個平面內(nèi)移動；分度轉(zhuǎn)盤清零是使工件設計基準和劃線儀XZ平面及YZ平面一致后，角度值清零，以方便工件的斜面或者曲面在水平面內(nèi)角度的調(diào)整，通過轉(zhuǎn)動分度轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)動三坐標劃線裝置的分度轉(zhuǎn)體7使工件曲面上的空間斜線處于正確的劃線位置。移動 Y軸和將劃針一1在工件曲面上的劃動的動作組合實現(xiàn)在工件曲面上劃空間斜線動作。四、調(diào)整三坐標劃線裝置的X軸和Y軸的坐標，使得(X，Z)坐標在斜線的點上，再鎖死X軸和Z軸，重復上述動作，從而劃出很長的精確的空間斜線。圖5是A孔和B孔投影到X，Z平面后的尺寸關(guān)系圖的，(實際A孔和B孔端面不需要和XZ平面平行)現(xiàn)在要按照圖中的尺寸和角度畫出A孔和B孔的中心連線。圖中兩孔之間距離較遠，而劃線時常用的劃針是80mm到150mm，顯然當X軸和Z軸都鎖死，靠移動Y軸，劃針一都無法一次劃出兩孔中心連線。用三坐標劃線裝置劃線只要按照以下步驟就可以解決這一問題。具體如下在分度轉(zhuǎn)體7處于0度角和90度角時分別劃出A孔的坐標點(431. 1， 314. 17)，將分度轉(zhuǎn)體7轉(zhuǎn)過18° 18'，移動三坐標劃線儀X軸和Z軸，使劃針一經(jīng)過A孔的坐標點鎖死X軸和Z軸，移動Y軸，劃出A孔部位的中心斜線，將三坐標劃線儀X軸和Z 軸坐標值清零，移動X軸到接近B孔部位(比如1060)計算1060 X tanl8° 18' =353.64， 移動Z軸到353. 64，然后重復上面的劃線動作就可以劃出B部位的中心斜線，具體劃線時可根據(jù)劃線部位的需要選擇劃線長度和選擇劃針的形狀及長度。用這一方法可以劃出各種角度，不同長度的中心線或加工線。經(jīng)過大量的生產(chǎn)實踐，使用這套裝置，再配合分度轉(zhuǎn)盤完全可以在模具和鑄件上劃出原來很難劃出的曲面、斜面上的斜線，通過以上方法可以快速精確地劃出空間斜線或加工線，且操作簡單，靈活，在模具制造、機械加工、鈑金工等多個領(lǐng)域有很高的價值，解決了傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的難題，在模具制造、機械加工、鈑金工等多個領(lǐng)域有很高的價值。
權(quán)利要求1.一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，包括劃線頭和劃線儀(14)，其特征是，所述劃線頭通過連接體(8)與劃線儀(14)固定連接和定位，所述劃線頭包括分度轉(zhuǎn)體 (7)、與分度轉(zhuǎn)體(7)固定連接的心軸(10)、位于心軸(10)兩側(cè)的鋼珠(3)、與心軸(10)連接的劃針固定板以及設在劃針固定板上的劃針。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，其特征是，所述劃線頭通過連接體(8)與劃線儀(14)通過定位銷(13)和緊固螺釘(9)定位連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，其特征是，所述劃針包括劃針一(1)和劃針二(12)，所述劃針固定板包括劃針一固定板(2)和劃針二固定板 (11)，所述劃針一固定板(2)與心軸(10)通過螺母(4)、螺釘(5)和鋼珠(3)活動連接，心軸 (10)通過緊固螺釘(9)將劃線頭與劃線儀(14)聯(lián)接，所述劃針二固定板(11)通過轉(zhuǎn)板(6) 與分度轉(zhuǎn)體(7)實現(xiàn)軸向固定并可繞Y軸轉(zhuǎn)動，所述劃針一固定板(2)和劃針二固定板(11) 所在平面相互垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，其特征是，所述鋼珠(3)位于心軸(10)兩側(cè)的凹槽內(nèi)，通過與劃針一固定板(2)連接的螺母(4)、螺釘(5)定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，其特征是，所述轉(zhuǎn)板(6 )與分度轉(zhuǎn)體(7 )之間依次設有0型圈(15 )、擋圈(16 )和軸用擋圈(17 )。
專利摘要本實用新型涉及模具制造和鑄件加工等機械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置。一種在曲面上劃空間斜線的三坐標劃線裝置，包括劃線頭和劃線儀，所述劃線頭通過連接體與劃線儀固定連接，所述劃線頭包括分度轉(zhuǎn)體、與分度轉(zhuǎn)體固定連接的心軸、位于心軸兩側(cè)的鋼珠、與心軸連接的劃針固定板以及設在劃針固定板上的劃針。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，解決了在復雜曲面和斜面上不能劃空間斜面線的難題，在現(xiàn)實生產(chǎn)中尤其在模具、鑄造件、鈑金工及機械加工過程中有很大的使用價值。
文檔編號B25H7/04GK202114725SQ20112021066
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者姚琛 申請人:南車戚墅堰機車有限公司