曲面定位画线仪技术领域
本发明涉及一种机械加工的画线装置，特别涉及一种曲面画线仪器。
背景技术
钳工是机械加工中的一个重要的工种，在机械技工领域有着很重要的地位，而工
件画线则是钳工加工零件的一个重要步骤，所以画线工具就成了一个必备的工具。
就目前钳工对圆柱形物体或者锥形物体进行曲面定位画线的手段，多采用手动方
式进行绘制，其效率低并且精度难以保证。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用自定心的方式完成对工件
的定位，从而快速的对圆柱形物体或者圆锥形物体进行画线。
为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。
曲面定位画线仪，其包括中心壳体、若干个垂直于中心壳体并且同平面布置的导
向壳体、安装于导向壳体内的滑块，导向壳体内安装有可绕自身轴线转动的升降轴，导向壳
体内还安装有可绕自身轴线转动的丝杆，升降轴与丝杆平行布置，导向壳体内设置有导向
滑块沿其长度方向延伸的导向机构，滑块与导向机构的运动件相连接，滑块内安装有可绕
自身轴线转动的直齿轮，滑块内还滑动匹配有定位杆，定位杆的运动方向垂直于导向壳体
长度方向，定位杆上设置有沿其长度方向布置的齿条，直齿轮与定位杆的齿条相匹配，升降
轴上设置有沿其轴线方向布置的键槽，直齿轮通过键或者凸起部与键槽相匹配，滑块通过
丝母与丝轴相连接；导向壳体上设置有沿其长度方向布置的水平刻度，定位杆上设置有延
期长度方向布置的竖直刻度，定位杆的底部设置有画线刀；
中心壳体的外壁处垂直连接若干个导向壳体，丝杆、升降轴连接动力机构；
动力机构安装于中心壳体内，动力机构包括中心轴、套接于中心轴外部并且可绕自身
轴线转动的第一传动轴、套接于第一传动轴外部并且可绕自身轴线转动的第二传动轴，第
一传动轴的输出端连接有第一大锥齿轮，第二传动轴的输出端连接有第二大锥齿轮，第一
大锥齿轮匹配有若干个第一小锥齿轮，第二大锥齿轮匹配有若干个第二小锥齿轮，第一小
锥齿轮的数目、第二小锥齿轮的数目与导向壳体的数目相同；
上述的升降轴的驱动端连接第二小锥齿轮，丝杆的驱动端连接第一小锥齿轮；或者升
降轴的驱动端连接第一小锥齿轮，丝杆的驱动端连接第二小锥齿轮。
画线刀刀头在垂直于导向壳体长度方向的平面与滑块的壁部重叠；上述的导向机
构包括设置于导向壳体并且沿其长度方向布置的水平导槽，导向机构的运动件为设置于滑
块的凸起块。
第一传动轴的驱动端部连接有第一驱动盘，第二传动轴的驱动端部连接有第二驱
动盘。
中心轴的下端面设置有尖锐部，中心轴外部套接有位于第一传动轴内腔并且推动
中心轴向上运动的弹簧，中心轴的下端部设置有限制中心轴沿其向上运动的卡簧；通过设
置卡簧限制中心轴的运动，避免因为弹簧的作用导致中心轴的脱离。
中心轴的上端面设置有定位圆环，第一传动轴的内腔中设置有台阶，弹簧介于该
台阶与定位圆环之间；通过设置定位圆环也更便于钳工推动中心轴。
本发明的优点在于：（1）利用动力机构提供的动力实现多个定位杆的同步运动，适
合对圆柱形物体或者圆锥形物体的曲面画线，画线速度快，精确度高；（2）本发明采用的是
自定心原理，当定位杆对物体完成夹持时，可利用中心轴快速的定心，便于钳工在基于中心
点作出操作，实现高效定中心。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的动力机构的结构示意图。
图3为本发明的第二传动轴与第二小锥齿轮匹配的结构示意图。
图4为本发明的第一传动轴与第一小锥齿轮匹配的结构示意图。
图5为本发明的第一传动轴与第二传动轴匹配的结构示意图。
图6为本发明的第一传动轴与中心轴匹配的结构示意图。
图7为本发明的中心壳体与导向壳体匹配的结构示意图。
图8为本发明的第二传动轴与升降轴匹配的结构示意图。
图9为本发明的第一传动轴与丝杆匹配的结构示意图。
图10为本发明的升降轴与定位杆匹配的结构示意图。
图11为本发明的丝杆与定位杆匹配的结构示意图。
图12为本发明的升降轴、丝杆与定位杆匹配的结构示意图。
图中标示为：
100、中心壳体；
200、导向壳体；210、水平导槽；220、水平刻度；230、升降轴；240、丝杆；250、直齿轮；
260、定位杆；
300、滑块；310、凸起块；
400、动力机构；410、第一驱动盘；420、第一传动轴；422、第一小锥齿轮；424、第一大锥
齿轮；430、第二驱动盘；440、第二传动轴；442、第二小锥齿轮；444、第二大锥齿轮；450、中心
轴；452、定位圆环；454、弹簧；456、尖锐部；458、卡簧。
具体实施方式
如图1-12所示，曲面定位画线仪，其包括中心壳体100、若干个垂直于中心壳体并
且同平面布置的导向壳体200、安装于导向壳体200内的滑块300，导向壳体200内安装有可
绕自身轴线转动的升降轴230，导向壳体200内还安装有可绕自身轴线转动的丝杆240，升降
轴230与丝杆240的轴线相互平行，导向壳体200内设置有导向滑块300沿其长度方向延伸的
导向机构，滑块300与导向机构的运动件相连接，滑块300内安装有可绕自身轴线转动的直
齿轮250，滑块300内还滑动匹配有定位杆260，定位杆260的运动方向垂直于导向壳体200长
度方向，定位杆260上设置有沿其长度方向布置的齿条，直齿轮250与定位杆260的齿条相匹
配，升降轴230上设置有沿其轴线方向布置的键槽，直齿轮250通过键或者凸起部与键槽相
匹配，滑块300通过丝母与丝轴240相连接；尤为重要地，导向壳体200上设置有沿其长度方
向布置的水平刻度220，定位杆260上设置有延期长度方向布置的竖直刻度，定位杆260的底
部设置有画线刀。
当丝杆转动时，既可以驱动滑块300沿导向壳体200的长度方向进行移动，并在水
平刻度上的预设刻度处停止；当升降轴230转动时，由于直齿轮与定位杆上的齿条的啮合关
系，使得定位杆垂直于导向壳体的长度方向发生移动，并在竖直刻度的预设位置处停止，从
而可适应各种尺寸的圆锥形、圆锥形物体。
优选地，画线刀刀头在垂直于导向壳体长度方向的平面与滑块的壁部重叠，可通
过对导向壳体壁部直接观察水平刻度220，定位更加准确。
上述的导向机构包括设置于导向壳体并且沿其长度方向布置的水平导槽210，导
向机构的运动件为设置于滑块的凸起块310。
如图1、7所示，中心壳体100的外壁处垂直连接有四个导向壳体，丝杆、升降轴连接
动力机构，由动力机构驱动丝杆的同步运动以及升降轴的同步运动，从而实现了自定心效
果；优选地，中心壳体100的数目为2个或者3个或者4个。
如图2-7所示，动力机构400安装于中心壳体100处，动力机构100包括中心轴450、
套接于中心轴450外部并且可绕自身轴线转动的第一传动轴420、套接于第一传动轴420外
部并且可绕自身轴线转动的第二传动轴440，第一传动轴420的驱动端部连接有第一驱动盘
410，第一传动轴420的输出端连接有第一大锥齿轮424，第二传动轴440的驱动端部连接有
第二驱动盘430，第二传动轴440的输出端连接有第二大锥齿轮444，第一大锥齿轮424匹配
有若干个第一小锥齿轮422，第二大锥齿轮444匹配有若干个第二小锥齿轮442，尤为重要
地，第一小锥齿轮422的数目与第二小锥齿轮442的数目相同，并且第一小锥齿轮422的数
目、第二小锥齿轮442的数目与导向壳体的数目相同。
第一驱动盘410作为第一传动轴420的动力来源并且驱动第一传动轴420的转动，
从而驱动与第一大锥齿轮424相匹配的第一小锥齿轮422发生转动；第二驱动盘430作为第
二传动轴440的动力来源并且驱动第二传动轴440的转动，从而驱动第二大锥齿轮444相匹
配的第二小锥齿轮442发生转动。
上述的升降轴230的驱动端连接第二小锥齿轮442，丝杆240的驱动端连接第一小
锥齿轮422；或者升降轴230的驱动端连接第一小锥齿轮422，丝杆240的驱动端连接第二小
锥齿轮442；从而实现动力机构向升降轴、丝杆传递动能；由动能机构提供的动能了实现了
多个升降轴的同步运动以及多个丝杆的同步运动，实现了自定心效果。
如图2、6所示，中心轴450的下端面设置有尖锐部456，中心轴450外部套接有位于
第一传动轴内腔并且推动中心轴向上运动的弹簧454，中心轴450的下端部设置有限制中心
轴450沿其向上运动的卡簧458；通过设置卡簧限制中心轴的运动，避免因为弹簧的作用导
致中心轴的脱离。
由于本发明提供的曲面定位画线仪具备自定心效果，通过动力机构的作用既可以
实现定位杆的同步升降或者同步向中心偏移，当定位杆对被夹持物体完成固定操作时，操
作工人可通过按压中心轴推动尖锐部456与物体表面接触，从而完成中心的定位，便于钳工
基于中心作出其他工作，由于本发明采用的是自定心原理，中心的定位精确。
如图6所示，中心轴450的上端面设置有定位圆环452，第一传动轴的内腔中设置有
台阶，弹簧454介于该台阶与定位圆环之间；通过设置定位圆环452也更便于钳工推动中心
轴。