CN105423992B - 丝锥前角测量装置及其测量方法 - Google Patents

丝锥前角测量装置及其测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及丝锥前角测量装置，它包括Y形座（4）、Y向支架（13）、测头（5）和压紧装置，Y向支架（13）滑动安装在Y形座（4）的下部，Y向支架（13）的上端安装有测头（5），Y向支架（13）的上部设置有用于检测测头（5）的X方向位移的X向百分表（12），Y向支架（13）的下部设置有用于检测测头（5）的Y方向位移的Y向百分表（15），所述压紧装置设置于Y形座（4）的顶部，Y形座（4）的上部槽内固定有V形块（11），V形块（11）内设有待测丝锥（10），压紧装置将待测丝锥（10）压紧固定在V形块（11）内。还公开了利用前述装置测量丝锥前角的方法。本发明的优点在于：检测精度高、操作简单方便。

Description

丝锥前角测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及丝锥检测技术领域，特别是丝锥前角测量装置及其测量方法。
背景技术
在丝锥生产过程中，切削刃强度直接影响着丝锥的品质，而丝锥前角决定了切削刃的强度。现有技术中检查丝锥前角主要依靠操作者人眼通过影屏将丝锥牙型放大后进行瞄准测量，给测量带来主观误差，造成测量丝锥前角的不精确。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种检测精度高、操作简单方便的丝锥前角测量装置及其测量方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：丝锥前角测量装置，它包括Y形座、Y向支架、X向百分表、Y向百分表、测头和压紧装置，Y向支架滑动安装在Y形座的上部，Y向支架可沿Y形座的竖直面上下调节，Y向支架的前端安装有测头，Y向支架的上部设置有用于检测测头的X方向位移的X向百分表，Y向支架的下部设置有用于检测测头的Y方向位移的Y向百分表，所述压紧装置设置于Y形座的顶部，Y形座的上部槽内固定有V形块，V形块上安装待测丝锥，压紧装置将待测丝锥压紧固定在V形块内。
所述的Y形座的侧壁上固定安装有滑块，滑块沿Y方向设置，所述的Y向支架的侧壁上固定安装有导轨，导轨与滑块滑动配合连接。
所述的滑块的下方设置有可调节滑块与导轨相对位置的锁紧旋钮。
所述的压紧装置包括导向杆、导向座和压头，导向杆装于Y形座上端，导向座的一端套装在导向杆的上部，另一端套装有压头，压头的下端压紧在待测丝锥上，所述导向座的侧壁上还设置有锁紧螺钉，锁紧螺钉将导向座固定在导向杆上。
采用所述的丝锥前角测量装置的测量方法，它包括以下步骤：
S1、校准：
S11、修配V形块，使得V形块的对称中心面与Y向平行；
S12、使测头的尖点位于V形块的对称中心面上，X向百分表置零；
S2、测值：将待测丝锥放置在V形块上，调节压紧装置，将压头预压在待测丝锥上，使测头的尖点与待测丝锥的切削刃最高点接触，观察X向百分表的读数，旋转待测丝锥，使X向百分表读数归零，此时待测丝锥的切削刃最高点位于V形块的对称中心面上，Y向百分表的读数置零，拧动测量旋钮，使Y向支架向Y轴正方向移动一段距离，Y的大小约等于丝锥齿形之高，记录X向百分表的读数为X，Y向百分表的读数为Y；
S3、计算前角值：根据公式：γ=arctan（X/Y），计算得出γ值。
步骤11的具体操作步骤为：将一个直径为Φd1的圆柱体磨成一个截面为正方形的校准块，并沿半径磨缺出一个切断面，使其满足β=α/2，L1=Φd1/2-0.02mm，其中，α为V形块的张角，β为切断面与标准块的侧面之间的夹角，L1为切断面到圆柱体外圆的距离，留有0.02mm的修磨余量，将磨缺后的校准块放置在V形块上，用压头压紧，使测头与校准块切断面接触，松开锁紧旋钮，使Y向支架向Y轴正方向移动一段距离，观察X向百分表的示数变化，以判断V形块的对称中心面是否与Y向支架运动方向平行，若示数变化超出精度要求范围，则修配V形块的V型面，再重复前述操作，直至达到精度要求，记录此时X向百分表的示数为X1；
选择一个直径为Φd2带有多个角度切断面的圆柱体标准块，将测头靠在圆柱体标准块的半圆切断面上，使Y向支架沿Y轴正方向移动一段距离，观察X向百分表的示数变化，以判断圆柱体标准块的半圆切断面与V形块的对称中心面是否平行，若示数变化超出精度要求范围，则旋转圆柱体标准块，再重复前述操作，直至达到精度要求，记录此时X向百分表的示数为X2，再根据圆柱体标准块的断面尺寸L2与圆柱半径值Φd2/2，得出测头处于V形块的对称中心面上时，X向百分表的理论示数X2′=X2+（L2-Φd2/2），由X1与X2′的差值，得出正方形的校准块切断面与V形块的对称中心面重合时需修磨的余量为X1-X2′，根据该值配磨方形校准块的切断面。
步骤12的具体操作步骤为：将修磨好的校准块放置在V形块上，用压头压紧，移动Y向支架，使测头与校准块切断面接触，此时测头位于V形块的对称中心面上，将X向百分表置零。
它还包括丝锥前角测量装置示值误差的检测步骤：将带有多个角度切断面的圆柱体标准块放置在V形块上，用压头压紧，移动Y向支架，使测头与圆柱体标准块半圆切面和角度切面的相交棱边接触，分别将X向百分表和Y向百分表的读数置零，拧动测量旋钮，使Y向支架向Y轴正方向移动一段距离，记录X向百分表的读数为X′，Y向百分表的读数为Y′，根据公式：γ′=arctan（X′/Y′），计算得出γ′值，将γ′值与圆柱体标准块角度的标准值对比得出丝锥前角测量装置示值误差。
本发明具有以下优点：
1、本发明通过使V形块的对称中心面与测头的尖点接触，再通过Y向支架带动测头在丝锥前角面上移动，同时利用X向百分表、Y向百分表测得测头尖点的水平位移和纵向位移，根据三角形正切原理换算丝锥前角度数，原理简单，操作方便。
2、在测定丝锥的前角前，修配V形块，使得V形块的对称中心面与Y向平行，通过使用校准块使测头的尖点位于V形块的对称中心面上，实现测量之前测头与V形块的对称中心面的校准，大幅度提高了丝锥前角测量的精度。
附图说明
图1 为丝锥前角测量装置的结构示意图；
图2 为通过方形校准块进行校准的结构示意图；
图3 为前角测量的示意图；
图4 为Y形座的结构示意图；
图5 为方形校准块磨缺后的结构示意图；
图6 为带有多个半圆切断面的圆柱形标准块的结构示意图；
图7 为图6的左侧结构示意图；
图8 为圆柱形标准块置于V形块上调整前的结构示意图；
图9 为圆柱形标准块置于V形块上调整后的结构示意图；
图中：1-测量旋钮，2-锁紧旋钮，3-滑块，4-Y形座，5-测头，6-导向杆，7-锁紧螺钉，8-导向座，9-压头，10-待测丝锥，11-V形块，12-X向百分表，13-Y向支架，14-导轨，15-Y向百分表。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示，丝锥前角测量装置，它包括Y形座4、Y向支架13、X向百分表12、Y向百分表15、测头5和压紧装置，Y向支架13滑动安装在Y形座4的上部，Y向支架13可沿Y形座4的竖直面上下调节，Y向支架13的前端安装有测头5，Y向支架13的上部设置有用于检测测头5的X方向位移的X向百分表12，Y向支架13的下部设置有用于检测测头5的Y方向位移的Y向百分表15，所述压紧装置设置于Y形座4的顶部，Y形座4的上部槽内固定有V形块11，V形块11上安装待测丝锥10，压紧装置将待测丝锥10压紧固定在V形块11内。
所述的Y形座4的侧壁上固定安装有滑块3，滑块3沿Y方向设置，所述的Y向支架13的侧壁上固定安装有导轨14，导轨14与滑块3滑动配合连接。
所述的滑块3的下方设置有可调节滑块3与导轨14相对位置的锁紧旋钮2。
所述的压紧装置包括导向杆6、导向座8和压头9，导向杆6装于Y形座4上端，导向座8的一端套装在导向杆6的上部，另一端套装有压头9，压头9的下端压紧在待测丝锥10上，所述导向座8的侧壁上还设置有锁紧螺钉7，锁紧螺钉7将导向座8固定在导向杆6上。
采用所述的丝锥前角测量装置的测量方法，它包括以下步骤：
S1、校准：
S11、修配V形块11，使得V形块11的对称中心面与Y向平行；
S12、使测头5的尖点位于V形块11的对称中心面上，X向百分表12置零；
S2、测值：将待测丝锥10放置在V形块11上，调节压紧装置，将压头9预压在待测丝锥10上，使测头5的尖点与待测丝锥10的切削刃最高点接触，观察X向百分表12的读数，旋转待测丝锥10，使X向百分表12读数归零，此时待测丝锥10的切削刃最高点位于V形块11的对称中心面上，Y向百分表15的读数置零，拧动测量旋钮1，使Y向支架13向Y轴正方向移动一段距离，Y的大小约等于丝锥齿形之高，记录X向百分表12的读数为X，Y向百分表15的读数为Y；
S3、计算前角值：根据公式：γ=arctanX/Y，计算得出γ值，如图3所示。
步骤11的具体操作步骤为：如图4和图5所示，将一个直径为Φd1的圆柱体磨成一个截面为正方形的校准块，并沿半径磨缺出一个切断面，使其满足β=α/2，L1=Φd1/2-0.02mm，其中，α为V形块11的张角，β为切断面与标准块的侧面之间的夹角，L1为切断面到圆柱体外圆的距离，留有0.02mm的修磨余量，将磨缺后的校准块放置在V形块11上，用压头9压紧，使测头5与校准块切断面接触，松开锁紧旋钮2，使Y向支架13向Y轴正方向移动一段距离，观察X向百分表12的示数变化，以判断V形块11的对称中心面是否与Y向支架13运动方向平行，若示数变化超出精度要求范围，则修配V形块11的V型面，再重复前述操作，直至达到精度要求，记录此时X向百分表12的示数为X1；
如图6和图7所示，选择一个直径为Φd2带有多个角度切断面的圆柱体标准块，将测头5靠在圆柱体标准块的半圆切断面上，使Y向支架13沿Y轴正方向移动一段距离，观察X向百分表12的示数变化，以判断圆柱体标准块的半圆切断面与V形块11的对称中心面是否平行，若示数变化超出精度要求范围，则旋转圆柱体标准块，再重复前述操作，直至达到精度要求，记录此时X向百分表12的示数为X2，再根据圆柱体标准块的断面尺寸L2与圆柱半径值Φd2/2，得出测头处于V形块11的对称中心面上时，X向百分表12的理论示数X2′=X2+（L2-Φd2/2），由X1与X2′的差值，得出正方形的校准块切断面与V形块的对称中心面重合时需修磨的余量为X1-X2′，根据该值配磨方形校准块的切断面。
步骤12的具体操作步骤为：将修磨好的校准块放置在V形块11上，用压头9压紧，移动Y向支架13，使测头5与校准块切断面接触，此时测头5位于V形块11的对称中心面上，将X向百分表12置零。
如图8和图9所示，它还包括丝锥前角测量装置示值误差的检测步骤：将带有多个角度切断面的圆柱体标准块放置在V形块11上，用压头9压紧，移动Y向支架13，使测头5与圆柱体标准块半圆切面和角度切面的相交棱边接触，分别将X向百分表12和Y向百分表15的读数置零，拧动测量旋钮1，使Y向支架13向Y轴正方向移动一段距离，记录X向百分表12的读数为X′，Y向百分表15的读数为Y′，根据公式：γ′=arctanX′/Y′，计算得出γ′值，将γ′值与圆柱体标准块角度的标准值对比得出丝锥前角测量装置示值误差。

Claims (8)

1.丝锥前角测量装置，其特征在于：它包括Y形座（4）、Y向支架（13）、X向百分表（12）、Y向百分表（15）、测头（5）和压紧装置，Y向支架（13）滑动安装在Y形座（4）的上部，Y向支架（13）可沿Y形座（4）的竖直面上下调节，Y向支架（13）的前端安装有测头（5），Y向支架（13）的上部设置有用于检测测头（5）的X方向位移的X向百分表（12），Y向支架（13）的下部设置有用于检测测头（5）的Y方向位移的Y向百分表（15），所述压紧装置设置于Y形座（4）的顶部，Y形座（4）的上部槽内固定有V形块（11），V形块（11）上安装待测丝锥（10），压紧装置将待测丝锥（10）压紧固定在V形块（11）内。
2.根据权利要求1所述的丝锥前角测量装置，其特征在于：所述的Y形座（4）的侧壁上固定安装有滑块（3），滑块（3）沿Y方向设置，所述的Y向支架（13）的侧壁上固定安装有导轨（14），导轨（14）与滑块（3）滑动配合连接。
3.根据权利要求2所述的丝锥前角测量装置，其特征在于：所述的滑块（3）的下方设置有可调节滑块（3）与导轨（14）相对位置的锁紧旋钮（2）。
4.根据权利要求1所述的丝锥前角测量装置，其特征在于：所述的压紧装置包括导向杆（6）、导向座（8）和压头（9），导向杆（6）装于Y形座（4）上端，导向座（8）的一端套装在导向杆（6）的上部，另一端套装有压头（9），压头（9）的下端压紧在待测丝锥（10）上，所述导向座（8）的侧壁上还设置有锁紧螺钉（7），锁紧螺钉（7）将导向座（8）固定在导向杆（6）上。
5.采用如权利要求1-4任意一项所述的丝锥前角测量装置的测量方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、校准：
S11、修配V形块（11），使得V形块（11）的对称中心面与Y向平行；
S12、使测头（5）的尖点位于V形块（11）的对称中心面上，X向百分表（12）置零；
S2、测值：将待测丝锥（10）放置在V形块（11）上，调节压紧装置，将压头（9）预压在待测丝锥（10）上，使测头（5）的尖点与待测丝锥（10）的切削刃最高点接触，观察X向百分表（12）的读数，旋转待测丝锥（10），使X向百分表（12）读数归零，此时待测丝锥（10）的切削刃最高点位于V形块（11）的对称中心面上，Y向百分表（15）的读数置零，拧动测量旋钮（1），使Y向支架（13）向Y轴正方向移动一段距离Y，Y的大小约等于丝锥齿形之高，记录X向百分表（12）的读数为X，Y向百分表（15）的读数为Y；
S3、计算前角值：根据公式：γ=arctan（X/Y），计算得出γ值。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于：步骤11的具体操作步骤为：将一个直径为Φd1的圆柱体磨成一个截面为正方形的校准块，并沿半径磨缺出一个切断面，使其满足β=α/2，L1=Φd1/2-0.02mm，其中，α为V形块（11）的张角，β为切断面与标准块的侧面之间的夹角，L1为切断面到圆柱体外圆的距离，留有0.02mm的修磨余量，将磨缺后的校准块放置在V形块（11）上，用压头（9）压紧，使测头（5）与校准块切断面接触，拧动测量旋钮（1），使Y向支架（13）向Y轴正方向移动一段距离，观察X向百分表（12）的示数变化，以判断V形块（11）的对称中心面是否与Y向支架（13）运动方向平行，若示数变化超出精度要求范围，则修配V形块（11）的V型面，再重复前述操作，直至达到精度要求，记录此时X向百分表（12）的示数为X1；
选择一个直径为Φd2带有多个角度切断面的圆柱体标准块，将测头（5）靠在圆柱体标准块的半圆切断面上，使Y向支架（13）沿Y轴正方向移动一段距离，观察X向百分表（12）的示数变化，以判断圆柱体标准块的半圆切断面与V形块（11）的对称中心面是否平行，若示数变化超出精度要求范围，则旋转圆柱体标准块，再重复前述操作，直至达到精度要求，记录此时X向百分表（12）的示数为X2，再根据圆柱体标准块的断面尺寸L2与圆柱半径值Φd2/2，得出测头处于V形块（11）的对称中心面上时，X向百分表（12）的理论示数X2′=X2+（L2-Φd2/2），由X1与X2′的差值，得出正方形的校准块切断面与V形块（11）的对称中心面重合时需修磨的余量为X1-X2′，根据该值配磨方形校准块的切断面。
7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于：步骤12的具体操作步骤为：将修磨好的校准块放置在V形块（11）上，用压头（9）压紧，移动Y向支架（13），使测头（5）与校准块切断面接触，此时测头（5）位于V形块（11）的对称中心面上，将X向百分表（12）置零。
8.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于：它还包括丝锥前角测量装置示值误差的检测步骤：将带有多个角度切断面的圆柱体标准块放置在V形块（11）上，用压头（9）压紧，移动Y向支架（13），使测头（5）与圆柱体标准块半圆切面和角度切面的相交棱边接触，分别将X向百分表（12）和Y向百分表（15）的读数置零，拧动测量旋钮（1），使Y向支架（13）向Y轴正方向移动一段距离，记录X向百分表（12）的读数为X′，Y向百分表（15）的读数为Y′，根据公式：γ′=arctan（X′/Y′），计算得出γ′值，将γ′值与圆柱体标准块角度的标准值对比得出丝锥前角测量装置示值误差。
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