偏心两点式寻边器的制作方法

本实用新型属于机械加工领域，具体的是偏心两点式寻边器。

背景技术：

寻边器是在数控加工中，为了精确确定待加工工件的中心位置的检测工具。寻边器主要有机械式偏心寻边器、光电寻边器和3D寻边器，但是，机械式偏心寻边器和光电寻边器在测量过程中，不能保证每次都用寻边器的同一部位接触待加工工件，无法消除装卡误差和制造误差，检测精度低。3D寻边器消除了上述缺陷，但是使用前需要调试，且生产成本高。

申请号为CN201510345244.8的中国专利申请，公开了两点式3D寻边器，包括轴件和固定于轴件下方的固定件，在固定件的底部设置有下端伸出固定件外的一号金属触头和二号金属触头；一号金属触头的轴线、二号金属触头的轴线和轴件的轴线位于同一竖直平面内。当一号金属触头和二号金属触头同时接触到工件后，通过机床记录数据，在不同的工件检测面检测到几组数据后计算分析，从而完成工件尺寸的检测。该两点式3D寻边器能保证每次都用寻边器的同一部位接触待加工工件，有效消除了装卡误差和制造误差带来的影响，并且使用前无需调试，生产成本低。但是，该两点式3D寻边器，轴件的轴线位于一号金属触头的轴线和二号金属触头的轴线之间，当机床主轴带动两点式寻边器的金属触头与加工工件接触后，寻边器未及时停止会发生折损。

为克服上述缺陷，该申请中还给出了另一种技术方案，即在一号金属触头和二号金属触头的顶部分别设有与其相匹配的一号弹性件和二号弹性件。但是，一号弹性件和二号弹性件使一号金属触头和二号金属触头具有让性，无法保证机床记录时，一号金属触头和二号金属触头刚好与工件接触，一号弹性件和二号弹性件处于未发生变形的正常状态，也无法保证一号弹性件和二号弹性件的水平变形量一致，不便于控制测量误差，最终影响寻边器的测量精度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供能提高测量精度的同时使金属触头与加工工件接触后能绕主轴轴线偏转的偏心两点式寻边器。

本实用新型采用的技术方案是：偏心两点式寻边器，包括轴件、固定件、一号金属触头和二号金属触头；所述固定件包括机床连接段和触头安装段；轴件安装于机床连接段的顶部；一号金属触头和二号金属触头固定安装于触头安装段的底部；所述一号金属触头的轴线和二号金属触头的轴线形成一辅助平面；所述轴件的轴线在辅助平面的正投影位于一号金属触头的轴线外侧。

进一步的，所述轴件的轴线位于辅助平面内。

进一步的，所述轴件的轴线位于辅助平面外。

进一步的，所述固定件的机床连接段呈圆弧形，且圆弧形的半径小于触头安装段的宽度。

进一步的，在固定件的机床连接段设有沿一号金属触头至二号金属触头方向凹陷的缺口，所述缺口由固定件的一个侧面贯穿至另一个侧面，并沿竖直方向贯穿固定件的底部。

进一步的，所述轴件的轴线穿过缺口所在区域。

进一步的，所述一号金属触头与轴件之间的距离为2-10mm。

本实用新型的有益效果是：该偏心两点式寻边器，通过两点确定一条直线的原理，能够保证使用一号金属触头和二号金属触头的同一部位确定待加工工件上各个点的坐标位置，使该偏心两点式寻边器的装卡误差、制造误差能自动抵消掉，同时，一号金属触头和二号金属触头与固定件刚性连接，与通过弹性元件与固定件连接相比，消除了一号金属触头和二号金属触头与待加工工件接触时发生避让而带来的测量误差，进一步提高了测量精度，将测量误差控制在低于0.002mm的范围内；而轴件的轴线在辅助平面的正投影位于一号金属触头的轴线外侧的设计，即使一号金属触头和二号金属触头均与待加工工件接触后未及时停机，待加工工件向偏心两点式寻边器继续运动，一号金属触头和二号金属触头也还将绕着轴件继续转动，防止了由于待加工工件对一号金属触头和二号金属触头的挤压而造成的损坏。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为实施例1的俯视图；

图3为实施例2的俯视图；

图4为实施例1的工作过程示意图。

图中，轴件1、固定件2、机床连接段21、触头安装段22、一号金属触头3、二号金属触头4、辅助平面34、缺口5、待加工工件100。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明如下：

偏心两点式寻边器，如图1所示，包括轴件1、固定件2、一号金属触头3和二号金属触头4；所述固定件2包括机床连接段21和触头安装段22；轴件1安装于机床连接段21的顶部；一号金属触头3和二号金属触头4固定安装于触头安装段22的底部；所述一号金属触头3的轴线和二号金属触头4的轴线形成一辅助平面34；所述轴件1的轴线在辅助平面34的正投影位于一号金属触头3的轴线外侧。

实施例1、如图2所示，一号金属触头3与二号金属触头4的轴线形成辅助平面34，轴件1的轴线位于辅助平面34上一号金属触头3的轴线外侧，即如附图2所示，轴件1、一号金属触头3和二号金属触头4依次排列，且轴件1的轴线与一号金属触头3的轴线之间留有横向间距L1。在工件检测时，如图4所示，将偏心两点式寻边器倾斜放置，使二号金属触头4到待加工工件100待测边的距离小于一号金属触头3到待加工工件100待测边的距离。随着偏心两点式寻边器与待加工工件100逐渐靠近，二号金属触头4首先接触待加工工件100的待测边。偏心两点式寻边器继续向待加工工件100方向前行，由于此时二号金属触头4被待加工工件100限位，本偏心两点式寻边器会绕轴件1旋转，直到一号金属触头3接触待加工工件100的待测边时，内置电源导通，指示灯亮或者警报器发出声音等指示，数控机床记录待加工工件100的该待测边的坐标。通过两点确定一条直线的原理，能够保证使用一号金属触头3和二号金属触头4的同一部位确定待加工工件上各个点的坐标位置，这样，在确定待加工工件中心或者加工孔的圆心时，该偏心两点式寻边器的装卡误差、制造误差能自动抵消掉，同时，一号金属触头3和二号金属触头4与固定件2刚性连接，与通过弹性元件与固定件2连接相比，消除了一号金属触头3和二号金属触头4与待加工工件接触时发生避让而带来的测量误差，进一步提高了测量精度，使本产品的测量误差能够控制在低于0.002mm的范围内。并且此时，即使未及时停机，待加工工件100向偏心两点式寻边器继续运动，本偏心两点式寻边器也还将绕着轴件1继续转动，防止了由于待加工工件100对一号金属触头3和二号金属触头4的挤压，而造成的损坏。

当然，机床连接段21可以为长方形等，但是，为了增大一号金属触头3和二号金属触头4同时接触待加工工件100后偏心两点式寻边器的偏转余量，优选的，所述固定件2的机床连接段21呈圆弧形，圆弧形的直径小于或者等于触头安装段22的宽度，从而增大了偏心两点式寻边器的偏转时机床连接段21相应面与待加工工件100相应边间的距离，更有利于偏心两点式寻边器偏转。

为了进一步增大偏心两点式寻边器的偏转余量，作为优选方式，在固定件2的机床连接段21设有沿一号金属触头3至二号金属触头4方向凹陷的缺口5，所述缺口5由固定件2的一个侧面贯穿至另一个侧面，并沿竖直方向贯穿固定件2的底部。

为了更有利于偏心两点式寻边器绕轴件1的轴线转动，进一步的，所述轴件1的轴线穿过缺口5所在区域。

进一步的，所述一号金属触头3与轴件1之间的横向间距L1＝2-10mm。

使用时，将轴件1安装到数控机床的主轴，使轴件1的轴线与数控机床主轴的轴线重合，待加工件被固定于数控机床的台面上，偏心两点式寻边器倾斜放置，使二号金属触头4的同侧先接触。

当需要寻找长方体形待加工工件100顶面的几何中心时，该工件有前后左右四个侧面，移动本寻边器，使二号金属触头4的同侧先去接触前后左右四个侧面，由于待加工工件的限制，寻边器绕机床主轴转动，转动到一号金属触头3刚好与待加工工件接触，由于待加工工件为金属件，寻边器内部线路导通，指示灯或者警报器提示，数控机床记录待测面的坐标，如左侧面的坐标记为X1，右侧面的坐标记为X2，前侧面的坐标记为Y1，后侧面的坐标记为Y2，通过X＝(X1+X2)/2和Y＝(Y1+Y2)/2计算出待加工工件100顶面的几何中心(X，Y)。

当然，该寻边器还能寻找圆柱形待加工工件顶面的几何中心以及待加工工件的槽宽尺寸等，但是，需要保证对每个待测件的测量都使用寻边器的同侧。

实施例2、在实施例1的基础上，为了增加偏心两点式寻边器的偏转余量，如图3所示，一号金属触头3与二号金属触头4的轴线形成辅助平面34，轴件1的轴线在辅助平面34上的正投影位于一号金属触头3的轴线外侧，即，如图3所示，轴件1在辅助平面34上的正投影、一号金属触头3和二号金属触头4依次排列，且轴件1的轴线与一号金属触头3的轴线之间留有横向间距L1，同时轴件1的轴线与辅助平面34之间还留有纵向间距L2。优选的横向间距L1＝2-10mm，纵向间距L2＝2-6mm。