CN101476853B - 周视多自由度定位刀具角度测量显微镜 - Google Patents
周视多自由度定位刀具角度测量显微镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101476853B CN101476853B CN2008100704112A CN200810070411A CN101476853B CN 101476853 B CN101476853 B CN 101476853B CN 2008100704112 A CN2008100704112 A CN 2008100704112A CN 200810070411 A CN200810070411 A CN 200810070411A CN 101476853 B CN101476853 B CN 101476853B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens barrel
- axis
- reflector
- angle
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
本发明为一种周视多自由度定位刀具角度测量显微镜，是在多自由度定位刀具测量显微镜镜筒前端套装带有分划刻线反射镜的接长镜筒，它在镜筒上既能沿光学轴线伸缩移动，又能绕镜筒的光学轴线旋转，从而达到周视的效果。一块带有分划刻线反射镜在同一光学系统中同时起到反射镜和分划板两种光学元件的功能，达到简化光学结构的作用。反射镜绕光学轴线旋转角度值即可从目镜上精确测出，配合显微镜测量头旋转即可高精度确定显微镜的反射镜最初入射光轴垂直于被测刀具角度测量基淮面，达到高精度基准定位的目的，为刀具或工件进行角度测量中对任一空间基准面高精度垂直测量提供精密技术储备。
Description
技术领域：本发明涉及实用光学技术，特别适用于不易移动大型刀具和工件的空间角度测量。
现有技术：目前，机械刀具角度测量主要使用万能工具显微镜或投影仪，万能工具显微镜是由机身、纵向导轨及行走机构、横向导轨及行走机构、垂直向导轨及升降机构、刀具安装台的绕横向轴旋转机构、绕纵向轴旋转机构、绕垂直向旋转机构以及显微镜组成。这三个平动机构、三个旋转机构共有六个自由度，这六个自由度可以附着在刀具安装台上，也可以附着在显微镜上，设置具有互换性，只需满足六个自由度便可。其纵向行程为0-200mm，横向行程为0-100mm，它对刀具和工件仅能采用传统的从单一方向进行角度测量的方法。大型投影仪也同样存在只能从单一方向进行测量，而且各个测量基准面定位难以及各测量基准面之间关系难以确定故测量精度不高。尤其大型刀具直径达2米，重量达2百公斤以上则无法空间基准面定位和刀具角度测量，更无法根据国际标准ISO3002-I-82(切削和磨削的基本参量。第一部分：切削刀具有效部分的几何参数一般术语，基本系统，刀具和工作角度。断屑槽。)和我国标准GB/T12204-90(金属刀具基本术语)、GB/T14897-94(木工刀具基本术语)等标准中规定的刀具静止参考系与各个基准面，即：基面Pr，切削平面Ps，正交平面Po和法平面Pn等八个空间测量基准面上对大型刀具的主切削刃或副切削刃上选定点的各个刀具角度进行测量。
发明内容：本发明的目的在于克服上述缺陷。从显微镜光学结构和测试方法上作手克服上述缺陷，提供一种具有第七自由度，并实现方便、快捷对任一测量空间基准面高精度定位、准确对准和进行角度测量的检测手段。
本发明的方案：周视多自由度定位刀具角度测量显微镜在多自由度定位刀具角度测量显微镜的测量头(14)上物镜(5)部位的镜筒(1)前端套装接长镜筒(4)为间隙配合，在接长镜筒(4)前端面中心有光孔，且设有垂直于光学轴线的移动导轨，并在前端面沿圆柱面伸出垂直于移动导轨方向的月牙形凸台，在月牙形凸台上方圆柱面中央有平行移动导轨的孔与调整螺母(7)间隙配合，并在孔的侧面设有顶丝孔，孔上安装顶丝(15)固定调整螺母(7)；带有分划刻线的反射镜安装在直角三角形支架(6)内槽内，用压盖(8)和螺钉(9)将反射镜(10)固定，反射镜(10)可为平面反射镜、球面反射镜、非球面反射镜或组合，但必须满足反射镜最初入射光轴与最终出射光轴互相垂直并在同一平面内，支架(6)两垂直直角平面的中心均设有光孔，光孔轴线相互垂直且相交，并在光孔内可见反射镜(10)上刻线，在支架(6)外侧其一直角平面上设有移动导轨并垂直支架(6)的直角棱边，它与接长镜筒(4)前端移动导轨配合连接，且光孔相通，在支架(6)的斜面与带有导轨的直角平面的棱边中点处设有伸出并平行支架(6)上移动导轨的固定螺杆，与接长镜筒(4)月牙形凸台上调整螺母(7)配合；旋转调整螺母(7)支架(6)可作垂直反射镜(10)最终出射光轴移动，且最终出射光轴与显微镜镜筒(1)光学轴线为同一光学轴线；在镜筒(1)和接长镜筒(4)上分别套装第一导向支架(11)和第二导向支架(13)均为间隙配合，并用第一锁紧螺钉(2)和第二锁紧螺钉(3)分别固定，导向支架上均设有平行光学轴线导向孔，在两导向孔间贯穿导向轴(12)，在镜筒上第二导向支架(13)的导向孔与导向轴(12)为过盈配合，在接长镜筒(4)上第一导向支架(11)的导向孔与导向轴(12)为间隙配合，接长镜筒(4)可在镜筒(1)和导向轴(12)上作平行光学轴线伸缩移动，当接长镜筒(4)上导向支架的第二锁紧螺钉(3)松开后接长镜筒(4)上反射镜(10)可在垂直光学轴线的平面上作绕光学轴线旋转。
本发明的优点在于：第一：在多自由度定位刀具角度测量显微镜的测量头上物镜部位的镜筒前端套装上带有分划刻线的反射镜(10)的接长镜筒(4)，并可绕光学轴线旋转实现转折显微镜光路，从单一方向光路变为周视，增加第七自由度，同时解决大型刀具换位和旋转的难点，为简单快捷测试提供先决条件。
第二：显微镜光学系统中目镜、物镜和镜筒不改变情况下则物距不会改变。接长镜筒沿导向轴和镜筒伸出，即沿光学轴线移动使反射镜(10)分划刻线与物镜间距离等于物距时，在目镜上可清晰看到反射镜(10)上分划刻线，当接长镜筒再退回到反射镜(10)与物镜间最近距离后又恢复显微镜周视的功能。从而达到一块反射镜(10)同时起到反射镜和分划板两种光学元件的功能，达到简化光学结构的作用。
第三：由于反射镜(10)的支架(6)与接长镜筒(4)之间可作垂直光学轴线移动，故反射镜(10)上刻线影象可以在目镜分划扳上移动，调整接长镜筒上调整螺母(7)即可使反射镜(10)上分划刻线影象过目镜分划线中心原点。将接长镜筒伸出和在松开接长镜筒上导向支架上锁紧螺钉后反射镜(10)绕光学轴线旋转，旋转角度值即可从目镜上精确测出，从而精确测出反射镜(10)最初入射光轴空间的方向，再锁紧接长镜筒上导向支架上的第二锁紧螺钉(3)，然后退回又恢复显微镜周视的功能。配合显微镜测量头旋转即可高精度确定显微镜光学轴线垂直于被测刀具测量基淮面，达到高精度基准定位的目的，为刀具或工件进行角度测量中对任一基准面高精度垂直测量提供精密技术储备。为了不使反射镜(10)上分划刻线影响反射镜(10)的工作性能，在光学轴线定位之后，再旋转调整螺母移动反射镜(10)支架使反射镜(10)上分划刻线移开视场，从而又可获得清晰反射镜(10)的效果而不影响刀具角度测量，达到双重功能互不干挠。
在多自由度定位刀具角度测量显微镜的测量头上物镜部位的镜筒前端套装上带有分划刻线的反射镜(10)的接长镜筒，尤其适用于不易移动大型刀具和工件的角度测量。从无法测量到操作简便快捷，同时，可大大减少测量辅助时间和提高测试精度及效率。并达到符合国际标准ISO3002-I-82和我国标准GB/T12204-90、GB/T14897-94要求，为刀具制造商提高质量，为使用者修磨刀具提供了质量保证。
附图说明：附图1为本发明的结构主体示意图。
附图2为带有分划刻线的反射镜的接长镜筒结构图。
实施例：本发明是在多自由度定位刀具角度测量显微镜的测量头(14)上物镜(5)部位的镜筒(1)前端套装接长镜筒(4)为间隙配合，在接长镜筒(4)前端面中心有光孔，且设有垂直于光学轴线的移动导轨，并在前端面沿圆柱面伸出垂直于移动导轨方向的月牙形凸台，在月牙形凸台上方圆柱面中央有平行移动导轨的孔与调整螺母(7)间隙配合，并在孔的侧面设有顶丝孔，孔上安装顶丝(15)固定调整螺母(7)；带有分划刻线的反射镜安装在直角三角形支架(6)内槽内，用压盖(8)和螺钉(9)将反射镜(10)固定，反射镜可为平面反射镜、球面反射镜、非球面反射镜或组合，但必须满足反射镜最初入射光轴与最终出射光轴互相垂直并在同一平面内，支架(6)两垂直直角平面的中心均设有光孔，光孔轴线相互垂直且相交，并在光孔内可见反射镜(10)上刻线，在支架(6)外侧其一直角平面上设有移动导轨并垂直支架(6)的直角棱边，它与接长镜筒(4)前端移动导轨配合连接，且光孔相通，在支架(6)的斜面与带有导轨的直角平面的棱边中点处设有伸出并平行支架(6)上移动导轨的固定螺杆，与接长镜筒(4)月牙形凸台上调整螺母(7)配合，旋转调整螺母(7)支架(6)可作垂直反射镜(10)最终出射光轴移动，且最终出射光轴与显微镜镜筒(1)光学轴线为同一光学轴线；在镜筒(1)和接长镜筒(4)上分别套装第一导向支架(11)和第二导向支架(13)均为间隙配合，并用第一锁紧螺钉(2)和第二锁紧螺钉(3)分别固定，导向支架上均设有平行光学轴线导向孔，在两导向孔间贯穿导向轴(12)，在镜筒上第二导向支架(13)的导向孔与导向轴(12)为过盈配合，在接长镜筒(4)上第一导向支架(11)的导向孔与导向轴(12)为间隙配合，接长镜筒(4)可在镜筒(1)和导向轴(12)上作平行光学轴线伸缩移动，当接长镜筒(4)上导向支架的第二锁紧螺钉(3)松开后接长镜筒(4)上反射镜(10)可在垂直光学轴线的平面上作绕光学轴线旋转。
在测量之前首先用测角目镜(读数为0°和90°)上分划板刻线测量纵向芯轴的径部上“田”字分划板上的水平和垂直刻线是否能完全重合，若能完全重合则说明目镜安装正确，若不重合则应调整目镜安装角度或调整显微镜测量头0°位置。
假设测量圆盘刀具主切削刃法向前角γn，后角αn，楔角βn。根据以上三个角度定义，它们均应在主切削刃选定点的法向平面上测量。将圆盘刀具安装在的纵向刀具安装心轴上，并将主切削刃选定点旋转到与目镜分划板上过中心原点重合
直角棱镜是反射镜中一种，本实例中采用等腰直角棱镜为例进行说明。假设带有分划刻线的直角棱镜上分划刻线是一条平行两直角平面相交的棱。首先将带有分划刻线的直角棱镜的接长镜筒套装在多自由度定位刀具角度测量显微镜的测量头上物镜部位的镜筒前端。然后逐渐将接长镜筒沿镜筒和导向轴向外伸出直至目镜上可以清晰看到直角棱镜上分划刻线为止。其次将接长镜筒(4)上导向支架的第二锁紧螺钉(3)松开后接长镜筒(4)上直角棱镜(10)可在垂直光学轴线的平面上作绕光学轴线旋转，同时旋转调整螺母(7)支架(6)作垂直光学轴线移动，直角棱镜上一条平行两直角平面相交棱的分划刻线与目镜分划板上过中心原点的垂直刻线重合，则显微镜的直角棱镜最初入射光轴与刀具芯轴轴线处在同一水平面上，并互相平行。再将直角棱镜上分划刻线绕目镜分划板刻线中心原点顺时针旋转角度等于的刃倾角，从而精确测出直角棱镜最初入射光轴的空间方向。再锁紧接长镜筒上导向支架上的第二锁紧螺钉(3)。然后旋转调整螺母(7)移动支架(6)使直角棱镜上分划刻线移出视场，再将接长镜筒沿导向轴退回到直角棱镜与物镜间最近距离为止。
然后再将显微镜测头量旋转角度等于余偏角(ψr)角度值，调整目镜位置，使目镜分划板中心与主切削刃选定点重合，此时显微镜的反射镜(10)-直角棱镜最初入射光轴与主切削刃在同一直线上，即垂直于主切削刃的法向平面，目镜分划板平行于主切削刃的法向平面。过中心点铅垂线即为该点刀具静止参考系的切削平面Ps，而水平线则是该点的基面Pr与法向平面Pn的交线。根据以上三个角度定义从目镜上分别测出主切削刃选定点法平面Pn的刀具角度：法向前角γn，法向后角αn及法向楔角βn。
Claims (1)
1.周视多自由度定位刀具角度测量显微镜，其特征在于：在多自由度定位刀具角度测量显微镜的测量头(14)上物镜(5)部位的镜筒(1)前端套装接长镜筒(4)为间隙配合，在接长镜筒(4)前端面中心有光孔，且设有垂直于光学轴线的移动导轨，并在前端面沿圆柱面伸出垂直于移动导轨方向的月牙形凸台，在月牙形凸台上方圆柱面中央有平行移动导轨的孔与调整螺母(7)间隙配合，并在孔的侧面设有顶丝孔，孔上安装顶丝(15)固定调整螺母(7)；带有分划刻线的反射镜安装在直角三角形支架(6)内槽内，用压盖(8)和螺钉(9)将反射镜(10)固定，反射镜可为平面反射镜、球面反射镜、非球面反射镜或组合，但必须满足反射镜最初入射光轴与最终出射光轴互相垂直并在同一平面内，支架(6)两垂直直角平面的中心均设有光孔，光孔轴线相互垂直且相交，并在光孔内可见反射镜(10)上刻线，在支架(6)外侧其一直角平面上设有移动导轨并垂直支架(6)的直角棱边，它与接长镜筒(4)前端移动导轨配合连接，且光孔相通，在支架(6)的斜面与带有导轨的直角平面的棱边中点处设有伸出并平行支架(6)上移动导轨的固定螺杆，与接长镜筒(4)月牙形凸台上调整螺母(7)配合，旋转调整螺母(7)支架(6)可作垂直反射镜(10)最终出射光轴移动，且最终出射光轴与显微镜镜筒(1)光学轴线为同一光学轴线；在镜筒(1)和接长镜筒(4)上分别套装第一导向支架(11)和第二导向支架(13)均为间隙配合，并用第一锁紧螺钉(2)和第二锁紧螺钉(3)分别固定，导向支架上均设有平行光学轴线导向孔，在两导向孔间贯穿导向轴(12)，在镜筒上第二导向支架(13)的导向孔与导向轴(12)为过盈配合，在接长镜筒(4)上第一导向支架(11)的导向孔与导向轴(12)为间隙配合，接长镜筒(4)可在镜筒(1)和导向轴(12)上作平行光学轴线伸缩移动，当接长镜筒(4)上导向支架的第二锁紧螺钉(3)松开后接长镜筒(4)上反射镜(10)可在垂直光学轴线的平面上作绕光学轴线旋转。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100704112A CN101476853B (zh) | 2008-01-04 | 2008-01-04 | 周视多自由度定位刀具角度测量显微镜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100704112A CN101476853B (zh) | 2008-01-04 | 2008-01-04 | 周视多自由度定位刀具角度测量显微镜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101476853A CN101476853A (zh) | 2009-07-08 |
| CN101476853B true CN101476853B (zh) | 2010-10-06 |
Family
ID=40837601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008100704112A Expired - Fee Related CN101476853B (zh) | 2008-01-04 | 2008-01-04 | 周视多自由度定位刀具角度测量显微镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101476853B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101614861B (zh) * | 2009-08-12 | 2013-01-02 | 中国航空工业第一集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 塑型镜管内固定反射镜固装托体 |
| CN106383398A (zh) * | 2015-08-04 | 2017-02-08 | 江苏宜清光电科技有限公司 | 一种可360°投射的镜头 |
| CN106707460A (zh) * | 2015-08-04 | 2017-05-24 | 江苏宜清光电科技有限公司 | 一种可360°投射的镜头 |
| CN106707459A (zh) * | 2015-08-04 | 2017-05-24 | 江苏宜清光电科技有限公司 | 一种可360°投射的镜头 |
| CN106443960A (zh) * | 2015-08-04 | 2017-02-22 | 江苏宜清光电科技有限公司 | 一种可360°投射的镜头 |
| CN106903612B (zh) * | 2017-03-27 | 2023-05-05 | 北京现代汽车有限公司 | 一种刀具检测仪及实现方法 |
| CN113218302B (zh) * | 2021-03-16 | 2024-02-20 | 河南省计量测试科学研究院 | 带有角度测量功能的便携式测量显微镜 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2039409U (zh) * | 1988-10-27 | 1989-06-14 | 武汉测绘科技大学 | 简易屋檐量测器 |
| CN2079304U (zh) * | 1990-12-13 | 1991-06-19 | 国营湖光仪器厂 | 手持式潜望镜 |
| CN2089430U (zh) * | 1991-03-12 | 1991-11-27 | 沈绍平 | 汽车驾驶潜望镜 |
| CN1566897A (zh) * | 2003-06-19 | 2005-01-19 | 唐晓 | 多自由度定位刀具角度测量显微镜 |
| CN2700903Y (zh) * | 2004-06-02 | 2005-05-18 | 上海布康医疗器械有限公司 | 电光镜的光路转换接筒 |
-
2008
- 2008-01-04 CN CN2008100704112A patent/CN101476853B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2039409U (zh) * | 1988-10-27 | 1989-06-14 | 武汉测绘科技大学 | 简易屋檐量测器 |
| CN2079304U (zh) * | 1990-12-13 | 1991-06-19 | 国营湖光仪器厂 | 手持式潜望镜 |
| CN2089430U (zh) * | 1991-03-12 | 1991-11-27 | 沈绍平 | 汽车驾驶潜望镜 |
| CN1566897A (zh) * | 2003-06-19 | 2005-01-19 | 唐晓 | 多自由度定位刀具角度测量显微镜 |
| CN2700903Y (zh) * | 2004-06-02 | 2005-05-18 | 上海布康医疗器械有限公司 | 电光镜的光路转换接筒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101476853A (zh) | 2009-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101476853B (zh) | 周视多自由度定位刀具角度测量显微镜 | |
| CN106873122B (zh) | 一种用于大口径非球面反射镜定心装调的装置及方法 | |
| CN107132636A (zh) | 一种非球面主镜反射面装调基准标定方法及其系统 | |
| CN104316001B (zh) | 一种无基准孔系同轴度误差测量系统及其测量方法 | |
| CN105223661B (zh) | 一种光纤精度调焦耦合装置及装调方法 | |
| CN106248046B (zh) | 光栅刻划刀方位角的测量装置及其测量方法 | |
| CN102937738A (zh) | 实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统及方法 | |
| CN105526885B (zh) | 一种基于复合测头的锥孔锥角高精度检测方法 | |
| CN107270837B (zh) | 一种钻机主轴偏摆测试系统及方法 | |
| CN105773610B (zh) | 一种机器人校正装置 | |
| CN202109892U (zh) | 一种用于检测分划板组件中心对正度的检测仪 | |
| CN102661702A (zh) | 一种大型锥孔锥度检测装置及测量方法 | |
| CN107096928A (zh) | 基于光学中心偏系统的定心车镜筒加工装置及其方法 | |
| CN203053678U (zh) | 一种多光轴动态一致性检测标定装置 | |
| CN107356411A (zh) | 一种大口径光学系统的波前误差检测方法及检测系统 | |
| CN206598200U (zh) | 一种刀具检测仪 | |
| CN105241391B (zh) | 一种用于大口径凹非球面镜面型精度干涉检测的装置 | |
| WO2017185534A1 (zh) | 一种车灯透镜太阳光聚焦分析装置及其使用方法 | |
| CN106225649A (zh) | 光栅刻划刀俯仰角的测量装置及其测量方法 | |
| CN104061898B (zh) | 水平测角精度的自动检测装置 | |
| CN105486504A (zh) | 一种齿根圆角半径检测工装 | |
| CN210412699U (zh) | 实现残余应力测量的高精度定位及钻孔装置 | |
| CN202630878U (zh) | 一种大型锥孔锥度检测装置 | |
| CN102091974A (zh) | 一种高速车床加工特性在机测量装置的装调方法 | |
| CN101788277A (zh) | 回转平台平面度测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101006 Termination date: 20190104 |