CN102289969A - 车刀几何角度测量实验仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车刀几何角度测量实验仪，包括底座、固定在底座上的立柱、刻度盘，其底座上通过转轴定位有一转台，转台表面设有车刀基准挡块；底座表面设有水平刻度盘，该水平刻度盘的圆心与转轴轴心重叠，转台前端固定有水平刻度指针；立柱下部设有悬空的垂直固定板；立柱顶部悬臂的圆孔内活动定位有升降柱，该升降柱下端通过曲臂悬挂一可旋转的垂直刻度盘和垂直刻度指针；升降柱圆周面上均匀分布有四道与轴线平行的导槽；所述悬臂上设有一对指向圆孔内的弹性销，两弹性销分别能插入升降柱表面的导槽内，形成定位升降柱的结构。借助转台平面、垂直固定板和可旋转的垂直刻度盘组成三个正交参考平面，建立直观的参考系，方便测量实验。

Description

车刀几何角度测量实验仪

技术领域：

本发明涉及一种角度测量仪的教具，尤其是一种车刀几何角度测量实验仪，可满足学生学习、理解教学课程。

背景技术：

车刀是现代机械加工中必不可少的工具，直接影响机床等工作精度。车刀的规格标准，是以一组刀角的几何参数来体现，包括主偏角、刃倾角、前角、主后角、副偏角和副后角等。现有车刀几何角度测量实验仪，包括有底座、安装在底座上可相对底座做平移的滑板、固定在底座上的螺柱和两个刻度盘，其中一个水平刻度盘旋转定位在底座上，旋转轴心与立柱的轴心重叠，且在该螺柱上固定有一水平刻度指针；螺柱通过升降滑座定位有一能左右摆动的垂直刻度盘，在升降滑座上固定有一垂直刻度指针。由于现有测量实验仪的垂直面上只有一个参考面，测量时，学生需在想象中，建立另一垂直参考面，也即在测量车刀某些标注角度时，需旋转90度后，再由该垂直刻度盘来完成测量工作，此时旋转的90度没有任何空间物件标示，只能建立在学生的脑海中。

另外，垂直刻度盘是安装在一升降滑座上，而该升降滑座套设在一固定在底座上的螺柱上，在升降滑座底部的螺柱上旋设有一衬托螺母，通过调节螺母即可改变升降滑座的高度位置，以满足测量之需。为了调节的便利，往往螺柱的螺距较大，而且升降滑座与螺柱间需存在一定的间隙，以利快捷升降调节，为此，导致升降滑座在测量时，出现角度摆动等，影响测量精度。如何克服传统车刀几何角度测量实验仪的不足，即成为本发明研究的对象。

发明内容：

本发明的主要目的是发明一种能模拟出静止参考系的三个辅助平面，刀具标注角度与辅助平面之间能建立直观空间位置关系，便于学习和理解的车刀几何角度测量实验仪；以及改良现有立柱升降调节和定位的结构。

本发明技术方案是这样实现的：一种车刀几何角度测量实验仪，包括底座、固定在底座上的立柱、刻度盘，其特征是底座上通过转轴定位有一转台，转台表面活动嵌设有上滑板，滑板向上凸设有车刀基准挡块，转台上设有一抵触滑板的锁紧螺钉；底座表面设有水平刻度盘，该水平刻度盘的圆心与转轴轴心重叠，转台前端的圆弧边沿固定有水平刻度指针，转台上设有一抵触在转轴上的锁紧螺钉；立柱下部固定有垂直的固定板，该固定板中部带有垂直槽，并悬空在转台上方；立柱顶部的悬臂上设有一供升降柱穿过的圆孔，升降柱顶部固定有上旋钮、下部固定有一曲臂，一垂直刻度盘通过一旋转轴定位在该曲臂上，曲臂上固定有指向垂直刻度盘的垂直刻度指针；升降柱圆周面上均匀分布有四道与轴线平行的导槽；所述悬臂上的圆孔直径方向设有一对指向圆孔内的弹性销，两弹性销分别能插入升降柱表面的导槽内，形成定位升降柱的结构；所述升降柱轴心线的延长线与转轴的轴心线重叠。测量时，升降柱能根据需要方便调节升降和旋转，使得垂直刻度盘能在垂直的两正交面转换，并可与垂直方向的固定板和转台平面组成静止参考系的三个辅助平面，建立直观的参考系，而垂直刻度盘绕旋转轴适当旋转，即可测量各个刀角参数。

所述升降柱的导槽截面为等腰三角形，而且升降柱的中部圆周上设有一环槽，环槽的截面为等腰三角形。等腰导槽能精确对中，环槽的设计方便旋转调节。

所述弹性销包括钢珠和弹簧，分别安装在悬臂径向的螺纹通孔中，螺纹通孔口处旋设有一调节旋钮，该调节旋钮内端部抵触在弹簧端部。通过调节旋钮能调节钢珠抵触在导槽的力度，满足高度自动定位之需，也能保持升降柱角度的一致性。

所述车刀基准挡块为带有磁性结构，或者本身为磁性体之择一结构。含铁质的车刀一旦靠近基准挡块，即能被吸住，形成自动定位，无需手压住测量。

本发明具有构思巧妙、结构简单、设计合理、参考系直观、测量精度高的特点；借助垂直刻度盘的旋转，既能模拟出静止参考系的三个辅助平面，又能在两个角度位置上，完成测量需求；再者，改良现有支撑垂直刻度盘的立柱结构，能达到精确高度定位，以及垂直刻度盘正交旋转角度的约束，操作更为简单准确。

附图说明：

下面结合具体图例对本发明做进一步说明：

图1车刀几何角度测量实验仪立体分解图

图2车刀几何角度测量实验仪状态一立体图

图3车刀几何角度测量实验仪状态二立体图

其中

1-底座         11-转轴      12-水平刻度盘

2-转台         21-滑板      22-车刀基准挡块

23-水平刻度指针

3-立柱         31-固定板    32-垂直槽

33-悬臂        34-圆孔      35-螺纹通孔

4-升降柱       41-旋钮      42-曲臂

43-垂直刻度盘  44-旋转轴    45-垂直刻度指针

46-导槽        47-环槽

5-弹性销       51-钢珠      52-弹簧

53-调节旋钮    6-车刀       7-锁紧螺钉

具体实施方式：

参照图1和图2，车刀几何角度测量实验仪，包括底座1、转台2、立柱3和刻度盘；转台2通过转轴11定位在底座1上，其表面活动嵌设有上滑板21，滑板21向上凸设有车刀基准挡块22，该车刀基准挡块22为磁性体结构，也即采用磁铁，或者嵌设有磁性材料的带有磁性结构，以便对含铁质车刀产生吸力，测量时，无需手压车刀；转台2上设有一抵触滑板21的锁紧螺钉7，通过该锁紧螺钉7能将滑板21定位在某一位置上；底座1表面设有水平刻度盘12，该水平刻度盘12的圆心与转轴11轴心重叠，转台2前端的圆弧边沿固定有水平刻度指针23，转台2上设有一抵触在转轴11上的锁紧螺钉7，用于定位转台2旋转后的位置。

立柱3下部固定有垂直的固定板31，作为垂直方向的参考平面，该固定板31中部带有垂直槽32，并悬空在转台2上方，不影响转台2旋转动作；立柱3顶部固定有一悬臂33，悬臂33上设有一供升降柱4穿过的圆孔34，并保持升降柱4轴心线的延长线与转轴11的轴心线重叠。

升降柱4顶部固定有上旋钮41、下部固定有一曲臂42，一垂直刻度盘43通过一旋转轴44定位在该曲臂42上，使得垂直刻度盘43能相对曲臂42做适当旋转，满足角度测量之需。曲臂42上固定有指向垂直刻度盘43的垂直刻度指针45；

升降柱4圆周面上均匀分布有四道与轴线平行的导槽46，该导槽46截面为等腰三角形，而在升降柱4的中部圆周上还设有一环槽47，环槽47的截面为等腰三角形。

所述悬臂33上的圆孔34直径方向设有一对指向圆孔内的弹性销5，该弹性销5包括钢珠51和弹簧52，分别安装在悬臂33径向的螺纹通孔35中，螺纹通孔35口处旋设有一调节旋钮53，该调节旋钮53内端部抵触在弹簧52端部，用来调节钢珠51抵触升降柱4表面导槽46的松紧度，满足任意高度定位之需。当升降柱4需要旋转90度角时，只需通过旋钮41提起升降柱4，使得弹簧销5中的钢珠51对准升降柱环槽47处时，即可方便旋转，而且只能在90度的正交状态，允许升降调节，减少垂直刻度盘43调节不到位的可能。

参照图3，为车刀几何角度测量实验仪中垂直刻度盘旋转90度角后，与固定板31和水平面，或者转台2平面形成直观的静止参考系的三个辅助平面，方便车刀各个角度的测量教学，学生也易于理解和实验操作。

Claims (4)

1.一种车刀几何角度测量实验仪，包括底座、固定在底座上的立柱、刻度盘，其特征是底座上通过转轴定位有一转台，转台表面活动嵌设有上滑板，滑板向上凸设有车刀基准挡块，转台上设有一抵触滑板的锁紧螺钉；底座表面设有水平刻度盘，该水平刻度盘的圆心与转轴轴心重叠，转台前端的圆弧边沿固定有水平刻度指针，转台上设有一抵触在转轴上的锁紧螺钉；立柱下部固定有垂直的固定板，该固定板中部带有垂直槽，并悬空在转台上方；立柱顶部的悬臂上设有一供升降柱穿过的圆孔，升降柱顶部固定有上旋钮、下部固定有一曲臂，一垂直刻度盘通过一旋转轴定位在该曲臂上，曲臂上固定有指向垂直刻度盘的垂直刻度指针；升降柱圆周面上均匀分布有四道与轴线平行的导槽；所述悬臂上的圆孔直径方向设有一对指向圆孔内的弹性销，两弹性销分别能插入升降柱表面的导槽内，形成定位升降柱的结构；所述升降柱轴心线的延长线与转轴的轴心线重叠。

2.根据权利要求1所述的车刀几何角度测量实验仪，其特征是升降柱的导槽截面为等腰三角形，而且升降柱的中部圆周上设有一环槽，环槽的截面为等腰三角形。

3.根据权利要求1所述的车刀几何角度测量实验仪，其特征是弹性销包括钢珠和弹簧，分别安装在悬臂径向的螺纹通孔中，螺纹通孔口处旋设有一调节旋钮，该调节旋钮内端部抵触在弹簧端部。

4.根据权利要求1所述的车刀几何角度测量实验仪，其特征是车刀基准挡块为带有磁性结构，或者本身为磁性体之择一结构。

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