钳工用数显精密标点器探究

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1、钳工用数显精密标点器探究摘要：介绍了钳工用数显式精密标点器组成及原理。利用光电位移检测技术确定标点头的位置，并通过标点头上的钻头对点位置标记，后续加工过程中直接对标记点进行扩孔加工。通过该装置，可使钳工钻孔及配孔定位精度达到0.01mm,并提高生产效率。关键词：钳工划线标点器三维调整架中图分类号:TH12文献标识码：A文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0052-02传统钳工划线工具多采用高度尺标记交叉线，再结合样冲确定点的位置，钻孔时钻头对准样冲标记位置。传统方法孔的位置精度一般不优于0.1mm。目前，市场上各类数显高度尺，

2、卡尺等量具品种较多，但各类产品除数显读数功能外，在其划线刃具方面并未做过多扩展，使用功能受限。本文研究的钳工用数显式精密标点器，可实现对现有高度尺功能进行扩展，对孔位精确标记，并为后续钻削加工出定位孔,提高钳工加工孔位置精度。1设备组成及工作原理1.1设备组成数显式钳工标点器如图1所示，可实现标点范围为300mmX300mm,标点精度为0.01mm。如图1所示，该系统由底座1、垂直升降柱2、垂直调整手轮3、垂直微调装置4、横臂5、标点装置6、水平调整手轮7、水平微调装置8和标点切削头9组成。垂直升降柱内设计有螺旋传动装置，用于实现横臂的垂直升

3、降，同时，升降柱内安装有可用于垂直方向位移计量的光栅位移测量传感器。垂直微调装置可对横臂垂直方向进行微量调整，用于实现标点装置6在垂直方向的精确定位，横臂内的结构与垂直柱结构相同，可实现标点装置6在水平方向的微量调整。设备中标点装置的位置可由图2所示的液晶显示器显示，设备具有基准设置功能，同时可以给出给出标点装置的绝对位置和相对位置。1.2标点装置设计如图3所示，设备中的标点装置可单独使用也可用于配孔加工，加工过程中，调整定位箍安装在已加工的孔中，其外径可在一定范围内进行调整；标点装置安装在调整定位箍孔内，可保证标点装置的轴线与已加工孔轴线由

4、较高的同轴度。安装定位后，对待加工工件进行标点加工，可实现较高的位置精度。标点装置采用多级齿轮传动，将手动推杆的直线运动转换为切削刀具的高速回转运动，并根据被切削材料采用工具钢、高速钢、硬质合金等切削刀具。2精度分析2.1作用力引起的误差由于仪器的标点装置在使用过程中的移动，使仪器结构件（基座和支架等）的受力大小和受力点的位置发生变化,从而引起仪器结构件的变形，在标点头定位过程中引起定位误差。设计横臂的等截面梁为aXb二15mmX30mm,长度为二300mm,标点加工时接触力为=200No当标点头在最外端时，横臂上A点的挠11变形及截面转角分

5、别由接触力（如图4（小）、横臂自重（如图4（b））和他们共同作用引起的弯曲力矩（如图4（c））的共同作用所引起，经计算分别为:同理，测头部件处在横臂最里端B点时，mm,则横臂上B点的挠曲变形和截面转角经计算分别为:mm则测头部件从B点移到A点时，在垂直方向上由里变形引起的测量误差为：mm在水平方向上，引起的变形误差为：，因式中、较小,该值可忽略不计。2.2导轨直线度误差导轨直线度误差由于我们采用SSR15XW型导轨，通过查表知此导轨产生的平行度误差为二0.0005mmo2.3光栅尺与导轨平行度误差该误差由光栅尺与导轨安装及运行时的平行度误差引

6、起。设mm,,300.000013mm2.4光栅尺测量误差综上的分析合成的总误差如下：本装置采用的光栅尺的测量误差为mm。在垂直方向上：在水平方向上：3结论钳工用数显式精密标点器可用于钳工钻孔划线前的点位置的标定，可加工出孔位的精确标点，有效提高孔位置的加工精度和加工效率。可部分替代铳床、坐标镇床及数控加工设备对零件安装定位孔的加工。参考文献[1]付秋水.钳工快速精密钻孔仪[P].中国专利：CN86202316,1987-04-22.[2]GB/T21390-2008,游标、带表和数显高度卡尺[S].[3]浦昭邦，王宝光•测控仪器设计[M].

7、机械工业出版社，2007.