一种圆孔中心找正仪的设计

张伟峰

（常州刘国钧高等职业技术学校，江苏常州 213035）

在生产中，经常需要找正孔的中心后再次加工，如图1所示，该工件为一套筒零件，需要在数控铣床上加工4个φ5 mm的孔，采用三爪卡盘装夹；将三爪卡盘朝上，用压板固定在数控铣床工作台上，三爪卡盘夹住φ29 mm圆柱，此时需要找到φ18 mm孔的中心才能设定工件坐标系的原点，一般的做法是用百分表找正孔的中心来确定工件坐标系原点，该方法找正时间长而且操作不方便。为解决这一问题，本文作者设计了一款圆孔中心找正仪，如图2所示。

图1 套筒

1 找正仪的结构

如图2所示，找正杆7上部为一球头，球径为S φ18 mm，装入导柱3下部的球形孔中，装上铰链盖6，用销10定位，用螺钉5紧固，此时找正杆7与导柱3形成球形铰链[1]，两者能形成多角度摆动。导柱3装入导套1下部的孔中，配合尺寸为Φ8H7/h6，为间隙配合，使导柱3可沿导套孔上下滑动。导柱3下部装有弹簧4，弹簧4下端抵住导柱3台阶，上端顶住导套1端面，可使导柱3和导套1上下压缩。导柱3上部开有圆孔，其内装有销2，配合尺寸为Φ4K7/h6，为过渡配合；导套1下部开有通透的长槽，尺寸为4H7，与销2形成Φ4H7/h6的间隙配合，使得导套1和导柱3能上下滑动，但不能分离。找正球头利用螺纹M8紧固在找正杆7下方。托杆8通过M4螺纹垂直安装紧固在找正杆7上，托板12通过螺钉11水平安装在托杆8上，圆盘水平仪13用胶水水平粘在托板12上。

图2 圆孔中心找正仪

2 找正原理

将导柱3铅垂放置，找正球头9压住孔口，移动工件，使找正杆7绕球形铰链摆动，托杆8上的圆盘水平仪13也随之摆动，水平仪气泡同时移动；当找正杆7摆动至与导柱3同轴，此时找正杆7处于铅垂位置，因托杆8与找正杆7垂直，则托杆8处于水平位置，此时水平仪13也处于水平位置，气泡处于中间位置，此时导柱3的位置即为孔的中心位置。

3 找正方法

将工件装夹在数控铣床的三爪卡盘上，将找正仪导套1上部圆柱装入钻夹头刀柄上，装入主轴锥孔中，调整工作台，使找正仪球头9大致处于工件孔的上方，调整主轴向下，使找正球头压住工件孔口，同时使弹簧4压缩约1/3，以便更好地调整；接下来慢慢调整横向和纵向工作台，使圆盘水平仪13上的气泡处于中间位置，找正工作即可完成，此时数控铣床主轴中心即在孔中心上，可以设定工件坐标系的原点。

4 注意事项

因找正仪为多个零件组装而成，装配精度将影响找正精度[2]，所以找正仪各零件需制造精良，装配要精度要高；其次被找正零件的加工精度也将影响找正精度，所以零件孔口部位需制作良好，无毛刺；另外受找正球头尺寸的影响，对找正孔的尺寸范围也有限制，必须更换不同球径的找正球头。

5 小结

圆孔中心找正仪大大提高找正速度，提高工作效率；实践表明，该找正仪制造容易，操作简单，具有较高的实际应用价值。

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