專利名稱：小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明公開了ー種采用手工方法達到長度精密修整時尺寸控制的方法與裝置，尤其適用于在微小范圍內對長度進行修整的場合，屬微細送進、機械測量、鉗エ裝配、機械加エ等技術領域。
背景技術：
目前，對零件長度修整的尺寸控制方法與裝置，主要有ー是在數(shù)控加工機床上加エ，采用伺服控制實現(xiàn)加工量的控制；ニ是手工調整，采用如契塊等，通過調整后再用工具測量實現(xiàn)尺寸控制；三是采用微位移裝置，如壓電陶瓷電致伸縮器等。 上述的數(shù)控加工，雖然能夠精確的控制修整量，但所用的設備費用高、體積大，操作過程復雜，加工周期長，且不適應實時加工。特別是在有尺寸匹配的場合，往往要求修整后立即能進行匹配，修整反復次數(shù)較多，數(shù)控加工不能靈活適用，此時一般需要采用手工的方法對修整量進行精密控制。而在長度尺寸的手工修整過程中，比較重要的環(huán)節(jié)是尺寸的測量和對修整量的控制。常用的測量手段是游標卡尺和千分尺，為控制修整量，通常是將零件用虎鉗夾持，然后用銼刀等尖鋭工具修整，這種方法很難對修整量進行精確控制。為實現(xiàn)更為精密的控制，市售產品中也有利用壓電和電致收縮的原理制成的微位移器，但該儀器相當精密，價格昂貴，常應用于微、納米級場合。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種對小尺寸零件在長度精密修整時尺寸能夠實時動態(tài)控制的方法與裝置，可以實現(xiàn)零件修整時對エ件的精密送進，并實現(xiàn)即時在線測量。為了達到上述目的，本發(fā)明的一個技術方案是提供ー種小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的裝置，其中包含ー個測量機構，以及與所述測量機構配合設置及使用的一個送進機構；
所述送進機構進一歩配合設置有基座，滑臺及千分頭；
其中，所述滑臺上設置的導向塊，嵌入至所述基座上一個相匹配的導向槽內，以使滑臺能夠沿導向槽向基座的基準面方向移動；
所述滑臺還與等待測量及修整的エ件固定連接，當所述エ件隨滑臺一起移動至修整位置吋，能夠使該エ件上ー個待修整部分位于所述基座的基準面的ー側，而使該エ件的其他部分位于所述基準面的另ー側；
所述千分頭與基座相連接，該千分頭前端的推進桿與一個側頭以過盈方式配合連接，以使該側頭隨推進桿同步轉動，通過所述側頭與所述滑臺的接觸面相接觸，從而推動滑臺及エ件進行移動；
所述測量機構進一歩包含用以分別測量所述基座的基準面以及所述エ件上待修整部分的端面的一個百分表。
所述基座進ー步包含水平的頂板和底板，所述頂板和底板之間豎直設置的第一側板，以及與所述第一側板間隔布置，并且豎直設置在所述底板其中一端之上的第二側板。所述導向槽開設在基座的第一側板上，并且該導向槽向上延伸并貫穿基座頂板的對應位置；
當滑臺沿導向槽向上移動到測量位置或修整位置后，通過設置水平貫穿所述基座的第一側板及滑臺的ー個鎖緊螺釘，將滑臺固定連接到基座上。 所述送進機構還設有壓板，將所述エ件置于所述滑臺上一個相匹配的安裝槽后，使所述壓板覆蓋所述エ件及所述安裝槽周邊的滑臺部分，并通過設置ー個穿過所述壓板及滑臺的螺釘，將エ件固定連接在滑臺上；
在所述基座的頂板上還設有通孔，隨滑臺上移的エ件頂部上的待修整部分，能夠進ー步從該通孔中穿過并高于基座頂板的頂面設置。所述千分頭前端的推進桿及側頭水平穿過所述基座第二側板上開設的通孔而位于該第二側板的ー側，使得所述千分頭后端的粗調旋鈕及細調旋鈕位于該第二側板的另ー側；并且，通過設置從下方穿入第二側板的螺釘，將所述千分頭與所述基座固定連接；
所述側頭前端的錐度與所述滑臺的接觸面斜度之和為90°。優(yōu)選的，所述側頭前端的錐度與所述滑臺的接觸面斜度分別為45°。所述滑臺與基座之間設置有實現(xiàn)回程消隙的彈簧，所述滑臺中開設有安裝孔來放置該彈簧。所述百分表下部的軸套穿設在ー個表架頂部的安裝孔處，通過從側面穿過表架頂部的螺釘實現(xiàn)對百分表的緊固，使得百分表中位于軸套下的測桿及測桿底部的接觸球穿過表架頂面懸空設置；而百分表上部的表圈則位于表架的上方，方便操作及讀數(shù)；當表架置于基座的基準面時，通過接觸球測量所述基準面及エ件表面。本發(fā)明的另ー種方案是提供一種對小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的方法，使用上述的裝置實現(xiàn)，所述方法分為修整前對所述裝置的測量機構與送進機構進行組裝的步驟A，以及使用該裝置對エ件的尺寸進行測量及修整的步驟B ;
其中，進行エ件測量及修整方法的步驟B進ー步包含如下步驟
步驟BI，調節(jié)千分頭后端的粗調旋鈕和精調旋鈕，帶動千分頭前端的推進桿水平運動，進而通過推進桿前端過盈配合的側頭，推動固定連接了所述エ件的滑臺向上移動；
步驟B2，將基座頂板的頂面作為基準面，與百分表設置的接觸球接觸后，記錄讀數(shù)； 步驟B3，再將接觸球與エ件待修整部分的端面接觸，記錄該讀數(shù)與前一次讀數(shù)的差
值；
步驟B4，根據(jù)兩次讀數(shù)的差值，再次調節(jié)千分頭的粗調旋鈕和精調旋鈕，使エ件進一歩隨滑臺向上移動，直至エ件待修整部分的端面高出基座基準面的高度Λ h等于所需修整的尺寸；
步驟B5，采用外部工具將エ件高出基準面的部分修掉，實現(xiàn)尺寸修整的目的。エ件修整前分別組裝測量機構與送進機構的步驟A，進ー步包含以下步驟
步驟Al，將百分表安裝到表架上，擰緊穿過表架的螺釘實現(xiàn)對百分表的固定，使得所述百分表底部的接觸球穿過表架頂面懸空設置，等待進行后續(xù)測量，而使百分表上部的表圈則位于表架的上方，方便操作及讀數(shù)；步驟A2，將待修整的エ件置于滑臺的安裝槽中，使所述壓板覆蓋所述エ件及所述安裝槽周邊的滑臺部分后，擰緊穿過所述壓板及滑臺的螺釘，將エ件固定連接在滑臺上；
步驟A3，將滑臺的導向塊與基座上的導向槽嚙合，再將消隙用的彈簧置于滑臺的安裝孔中；移動滑臺到達設定位置后，用一個鎖緊螺釘將滑臺固定連接到基座上；
步驟A4，將側頭用過盈方式與千分頭前端的推進桿配合連接；將所述千分頭前端的推進桿及側頭水平穿過所述基座第二側板上開設的通孔而位于該第二側板的ー側，使得所述千分頭后端的粗調旋鈕及細調旋鈕位于該第二側板的另ー側；并且，通過從下方穿入第二側板的螺釘，將所述千分頭與所述基座固定連接；
至此完成修整前對整個裝置 的組裝工作。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的方法與裝置，其優(yōu)點在干本發(fā)明采用千分頭作為零件的送進機構，實現(xiàn)零件尺寸修整時的精密控制；通過百分表數(shù)據(jù)變化讀取修整量，便于實時查看修整尺寸；側頭錐度與滑臺接觸面斜度之和為90°，以確保線面接觸，采用點、面或線、面接觸確保尺寸傳遞的準確性；如要實現(xiàn)同尺寸傳遞，則側頭與滑臺接觸面均為45°，就能夠利用等邊直角三角形兩直角邊相等的原理實現(xiàn)垂直方向的尺寸控制；利用彈簧實現(xiàn)回程消隙。因此，本發(fā)明能夠實現(xiàn)零件修整時對エ件的精密送進，并實現(xiàn)即時在線測量。


圖I是本發(fā)明所述小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制裝置中測量機構的結構示意 圖2是本發(fā)明所述小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制裝置中送進機構的結構示意 圖3是圖2所示送進機構的結構分解圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進ー步詳細說明。本發(fā)明所述的小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的裝置，包含一測量機構，以及與之配合設置及使用的一送進機構。如圖I所示，所述測量機構包含百分表I、表架2和緊固螺釘3。將百分表I安裝至IJ “幾”字型的表架2上，使百分表I下部的軸套穿設在表架2頂部的安裝孔處，從側面穿過表架2頂部的螺釘3擰緊后實現(xiàn)對百分表I的緊固，此時百分表I中位于軸套下的測桿及測桿底部的接觸球穿過表架2頂面懸空設置，用于后續(xù)對エ件的測量；而百分表I上部的表圈等則位于表架2的上方，方便操作及讀數(shù)。配合參見圖2、圖3所示，所述的送進機構設有大致為“エ”字型的一基座5，該基座5中包含水平的頂板5-3、底板5-4,頂板5-3和底板5_4之間豎直設置的第一側板5-5,以及與第一側板5-5間隔一定距離、豎直設置在該底板5-4 —端上的第二側板5-6。所述的送進機構還設有滑臺9、壓板7和螺釘8。在所述滑臺9上設有的T型的導向塊9-2,與所述基座5的第一側板5-5上沿豎直方向開設的T型的導向槽5-2相匹配,并能夠使該導向塊9-2嵌入在導向槽5-2內，便于滑塊9的上下滑動。在其他的實施例中也可以使用帶有V型槽的基座和對應設有V型導向塊的滑塊來實現(xiàn)類似的作用。滑臺9在基座5中使用彈簧13實現(xiàn)回程消隙，在滑臺9中沿豎直方向開設有安裝孔9-3，將彈簧13置于該安裝孔9-3內。在所述滑臺9上開設有安裝槽9-1，其與待修整的エ件6的形狀尺寸相匹配。將エ件6置于該安裝槽9-1內以后，用壓板7從外側覆蓋エ件6及安裝槽9-1附近的位置，并使用螺釘8穿過壓板7及滑臺9后，將エ件6固定連接在滑臺9上。此時，エ件6的頂部應當高出滑臺9的頂部有一定的距離。T型導向槽5-2向上延伸并貫穿基座5頂板5-3的對應位置。當滑臺9沿導向槽5-2向上移動到確定位置后，使得ー鎖緊螺釘4水平貫穿基座5的第一側板5-5及滑臺9，將滑臺9固定到基座5上。在基座5的頂板5-3上還設有通孔，該通孔的位置與隨滑臺9上移的エ件6位置相對應，使得エ件6頂部上高出滑臺9的那部分能夠進ー步從該通孔中穿過，便于后續(xù)的測量及修整。
千分頭11后端為粗調旋鈕11-1及細調旋鈕11-2，前端的推進桿11_3與側頭10用過盈方式連接，以確保側頭10與推進桿11-3的同軸度。千分頭11的推進桿11-3及側頭10部分水平穿過基座5第二側板5-6上開設的通孔，使得側頭10前部與滑臺9的底部相接觸。ー螺釘12從下方穿入第二側板5-6并擰緊后，實現(xiàn)對千分頭11的緊固。調節(jié)千分頭11的粗調旋鈕11-1和精調旋鈕11-2吋，由于螺旋運動，會帶動推進桿11-3向-X方向(圖中所示為向左)運動，由于側頭10與推進桿11-3為精密過盈配合，側頭10將保持同步運動，并對滑臺9產生+Z方向(向上)的推力，使滑臺9向+Z方向(向上)運動，由于エ件6固定在滑臺9中，將與滑塊保持同步運動。側頭10前端的錐度與滑臺9底部的接觸面斜度之和為90°，以確保線面接觸。優(yōu)選的，如要實現(xiàn)同尺寸傳遞，則側頭10與滑臺9的接觸面，應當分別形成45°的傾斜。本發(fā)明對小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的方法，分為修整前對上述裝置進行安裝的準備階段A，以及使用該裝置對エ件尺寸進行測量及修整的階段B。則所述方法具體包含以下步驟
步驟A，修整前的安裝準備，用以分別組裝測量機構與送進機構；
步驟Al，將百分表I安裝到表架2上，用螺釘3擰緊；
步驟A2，將待修整的エ件6置于滑臺9的安裝槽9-1中，將エ件6用壓板7壓緊后，以螺釘8緊固；
步驟A3，將滑臺9的T型導向塊9-2與基座5的T導向槽5-2配合，再將彈簧13置于滑臺9的安裝孔9-3中；滑臺9到達設定位置后，用鎖緊螺釘4將其固定到基座5上；
步驟A4，將側頭10用過盈方式與千分頭11連接，置于基座5中，再用螺釘12擰緊。至此完成修整前對整個裝置的安裝工作。步驟B，測量及修整方法如下
步驟BI，調節(jié)千分頭11的粗調旋鈕11-1和精調旋鈕11-2，帶動推進桿11-3水平運動，進而通過推進桿11-3前端過盈配合的側頭10，推動固定連接了エ件6的滑臺9向上運動；步驟B2，基座5頂板5-3的頂面作為基準面5-1，與百分表I的接觸球1_1接觸，記錄讀數(shù)；
步驟B3，再將接觸球1-1與エ件6端面接觸，記錄該讀數(shù)與前一次讀數(shù)的差值；
步驟B4，通過調節(jié)千分頭11的粗調旋鈕11-1和精調旋鈕11-2，將エ件6高出基座5基準面5-1的高度Λ h調節(jié)到所需修整的尺寸；
步驟B5，采用尖鋭的工具將エ件高出部分修掉，實現(xiàn)尺寸修整的目的。 盡管本發(fā)明的內容已經通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的裝置，其特征在于，包含一個測量機構，以及與所述測量機構配合設置及使用的一個送進機構； 所述送進機構進一步配合設置有基座(5)，滑臺(9)及千分頭(11)； 其中，所述滑臺(9)上設置的導向塊(9-2)，嵌入至所述基座(5)上一個相匹配的導向槽(5-2)內，以使滑臺(9)能夠沿導向槽(5-2)向基座(5)的基準面方向移動； 所述滑臺(9)還與等待測量及修整的工件(6)固定連接，當所述工件(6)隨滑臺(9)一起移動至修整位置時，能夠使該工件(6)上一個待修整部分位于所述基座(5)的基準面(5-1)的一側，而使該工件(6)的其他部分位于所述基準面(5-1)的另一側； 所述千分頭(11)與基座(5)相連接，該千分頭(11)前端的推進桿(11-3)與一個側頭(10)以過盈方式配合連接，以使該側頭(10)隨推進桿(11-3)同步轉動，通過所述側頭(10)與所述滑臺(9)的接觸面相接觸，從而推動滑臺(9)及工件(6)進行移動； 所述測量機構進一步包含用以分別測量所述基座(5)的基準面(5-1)以及所述工件(6)上待修整部分的端面的一個百分表(I)。
2.如權利要求I所述的裝置，其特征在于， 所述基座(5 )進一步包含水平的頂板(5-3 )和底板(5-4 )，所述頂板(5-3 )和底板(5-4 )之間豎直設置的第一側板(5-5)，以及與所述第一側板(5-5)間隔布置，并且豎直設置在所述底板(5-4 )其中一端之上的第二側板(5-6 )。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于， 所述導向槽(5-2)開設在基座(5)的第一側板(5-5)上,并且該導向槽(5-2)向上延伸并貫穿基座(5)頂板(5-3)的對應位置； 當滑臺(9)沿導向槽(5-2)向上移動到測量位置或修整位置后，通過設置水平貫穿所述基座(5)的第一側板(5-5)及滑臺(9)的一個鎖緊螺釘(4)，將滑臺(9)固定連接到基座(5)上。
4.如權利要求2所述的裝置，其特征在于， 所述送進機構還設有壓板(7)，將所述工件(6)置于所述滑臺(9)上一個相匹配的安裝槽(9-1)后，使所述壓板(7)覆蓋所述工件(6)及所述安裝槽(9-1)周邊的滑臺(9)部分，并通過設置一個穿過所述壓板(7)及滑臺(9)的螺釘(8)，將工件(6)固定連接在滑臺(9)上； 在所述基座(5)的頂板(5-3)上還設有通孔，隨滑臺(9)上移的工件(6)頂部上的待修整部分，能夠進一步從該通孔中穿過并高于基座(5 )頂板(5-3 )的頂面設置。
5.如權利要求2所述的裝置，其特征在于， 所述千分頭(11)前端的推進桿(11-3)及側頭(10)水平穿過所述基座(5)第二側板(5-6)上開設的通孔而位于該第二側板(5-6)的一側，使得所述千分頭(11)后端的粗調旋鈕(11-1)及細調旋鈕(11-2)位于該第二側板(5-6)的另一側；并且，通過設置從下方穿入第二側板(5-6)的螺釘(12)，將所述千分頭(11)與所述基座(5)固定連接；所述側頭(10)前端的錐度與所述滑臺(9)的接觸面斜度之和為90°。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于， 所述側頭(10)前端的錐度與滑臺(9)的接觸面斜度分別為45°。
7.如權利要求I所述的裝置，其特征在干， 所述滑臺(9)與基座(5)之間設置有實現(xiàn)回程消隙的彈簧(13)，所述滑臺(9)中開設有安裝孔(9-3 )來放置該彈簧(13 )。
8.如權利要求I所述的裝置，其特征在干， 所述百分表(I)下部的軸套穿設在ー個表架(2)頂部的安裝孔處，通過從側面穿過表架(2)頂部的螺釘(3)實現(xiàn)對百分表(I)的緊固，使得百分表(I)中位于軸套下的測桿及測桿底部的接觸球穿過表架(2)頂面懸空設置；而百分表(I)上部的表圈則位于表架(2)的上方，方便操作及讀數(shù)；當表架(2)置于基座(5)的基準面時，通過接觸球測量所述基準面(5-1)及エ件(6)表面。
9.一種對小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的方法，使用如權利要求I所述的裝置實現(xiàn)，該裝置中的所述基座(5)進ー步包含水平的頂板(5-3)和底板(5-4)，所述頂板(5-3)和底板(5-4)之間豎直設置的第一側板(5-5),以及與所述第一側板(5-5)間隔布置，并且豎直設置在所述底板(5-4)其中一端之上的第二側板(5-6)，其特征在于，所述方法分為修整前對所述裝置的測量機構與送進機構進行組裝的步驟A，以及使用該裝置對エ件(6)的尺寸進行測量及修整的步驟B ; 其中，進行エ件測量及修整方法的步驟B進ー步包含如下步驟 步驟BI，調節(jié)千分頭(11)后端的粗調旋鈕(11-1)和精調旋鈕(11-2)，帶動千分頭(11)前端的推進桿(11-3)水平運動，進而通過推進桿(11-3)前端過盈配合的側頭(10)，推動固定連接了所述エ件(6)的滑臺(9)向上移動； 步驟B2，將基座(5)頂板(5-3)的頂面作為基準面(5-1)，與百分表(I)設置的接觸球(1-1)接觸后，記錄讀數(shù)； 步驟B3，再將接觸球(1-1)與エ件(6)待修整部分的端面接觸，記錄該讀數(shù)與前一次讀數(shù)的差值； 步驟B4，根據(jù)兩次讀數(shù)的差值，再次調節(jié)千分頭(11)的粗調旋鈕(11-1)和精調旋鈕(11-2)，使エ件(6 )進ー步隨滑臺(9 )向上移動，直至エ件(6 )待修整部分的端面高出基座(5)基準面(5-1)的高度Ah等于所需修整的尺寸； 步驟B5，采用外部工具將エ件(6)高出基準面(5-1)的部分修掉，實現(xiàn)尺寸修整的目的。
10.如權利要求7所述的方法，其特征在干， エ件修整前分別組裝測量機構與送進機構的步驟A，進ー步包含以下步驟 步驟Al，將百分表(I)安裝到表架(2)上，擰緊穿過表架(2)的螺釘(3)實現(xiàn)對百分表(O的固定，使得所述百分表(I)底部的接觸球穿過表架(2)頂面懸空設置，等待進行后續(xù)測量，而使百分表(10上部的表圈則位于表架(2)的上方，方便操作及讀數(shù)； 步驟A2，將待修整的エ件(6)置于滑臺(9)的安裝槽(9-1)中，使所述壓板(7)覆蓋所述エ件(6)及所述安裝槽(9-1)周邊的滑臺(9)部分后，擰緊穿過所述壓板(7)及滑臺(9)的螺釘(8)，將エ件(6)固定連接在滑臺(9)上； 步驟A3，將滑臺(9)的導向塊(9-2)與基座(5)上的導向槽(5-2)嚙合，再將消隙用的彈簧(13)置于滑臺(9)的安裝孔(9-3)中；移動滑臺(9)到達設定位置后，用ー個鎖緊螺釘(4)將滑臺(9)固定連接到基座(5)上；步驟A4，將側頭(10)用過盈方式與千分頭(11)前端的推進桿(11-3)配合連接；將所述千分頭(11)前端的推進桿(11-3)及側頭(10)水平穿過所述基座(5)第二側板(5-6)上開設的通孔而位于該第二側板(5-6)的一側，使得所述千分頭(11)后端的粗調旋鈕(11-1)及細調旋鈕(11-2)位于該第二側板(5-6)的另一側；并且，通過從下方穿入第二側板(5-6)的螺釘 (12)，將所述千分頭(11)與所述基座(5)固定連接； 至此完成修整前對整個裝置的組裝工作。
全文摘要
本發(fā)明所述的涉及一種小尺寸零件長度手工精密修整尺寸控制的方法與裝置，使滑臺通過導向塊沿基座上一個相匹配的導向槽向基座的基準面方向移動；采用千分頭作為零件的送進機構，實現(xiàn)零件尺寸修整時的精密控制；側頭錐度與滑臺接觸面斜度之和為90°，以確保線面接觸，采用點、面或線、面接觸確保尺寸傳遞的準確性；如要實現(xiàn)同尺寸傳遞，則側頭與滑臺接觸面均為45°，就能夠利用等邊直角三角形兩直角邊相等的原理實現(xiàn)垂直方向的尺寸控制；利用彈簧實現(xiàn)回程消隙。還通過百分表數(shù)據(jù)變化讀取修整量，便于實時查看修整尺寸。因此，本發(fā)明能夠實現(xiàn)零件修整時對工件的精密送進，并實現(xiàn)即時在線測量。
文檔編號G01B5/00GK102840806SQ201210337068
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權日2012年9月13日
發(fā)明者彭思平, 趙立, 顧峰 申請人:上海無線電設備研究所