CN111928791A - 一种圆弧砂轮修整器笔尖旋转半径测量仪及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆弧砂轮修整器笔尖旋转半径测量仪及其测量方法，通过显微镜观察和调整，利用砂轮修整器左右旋转的特性，解决了校正圆弧修整器上修整笔的左右对中问题；由于X左右调整装置可以清晰显示显微镜移动的距离，修整笔尖的修整半径R可以直接从X左右调整装置上快速精准的读出。
Description
技术领域
本发明属于精密仪器调整领域，尤其设计一种圆弧砂轮修整器笔尖旋转半径测量仪及其测量方法。
背景技术
对于拉伸持久试样件、冲击试验件、断裂韧性KIC试验件、裂纹扩展试验件等进行性能测试时，需要在试样材料上加工30°或者45°或者60°的V型缺口或U型缺口。缺口的尖端一般为圆弧R过度。这这个过度圆弧R的半径要求尺寸准确，过度圆弧R的顶点位置也要求准确，才能测量出材料的真实表征数据。
而这类的缺口圆弧R，大部分的尺寸较小；圆弧R的半径许多在R1mm-R0.1mm范围。我们通常采用的圆弧修整器修整上述R值时，对修整笔尖的左右对中要求较高。圆弧R越小，对中精度要求越高，否则会产生圆弧R轮廓误差，如图1所示，主要表现在对缺口的对称度误差明显。
传统的修整器，在圆弧修整半径R的修整笔尖高度位置调整上，主要采用专门的调整规加塞尺的辅助方式进行，是一种间接测量法方式，但是对修整笔的左右对中没有快速有效的方法和装置。
本申请的装置和调整方法就为解决上述调节校正圆弧修整器的修整笔笔尖的左右对中的问题，避免修整笔尖的左右对中误差产生的圆弧R轮廓误差，进一步的，利用该装置和方法可以不需要使用调整规加塞尺的辅助方式对圆弧修整半径R进行间接测量，同时可以在装置上直读出圆弧修整半径R数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，实现调节校正圆弧修整器的修整笔笔尖的精准左右对中，进一步解决修整半径R调整时不能直接读出半径数据问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案是，
一种圆弧砂轮修整器笔尖旋转半径测量仪，其特征在于：包括
基座，所述基座上设置有
测量台，所述测量台上设置有显微镜，所述显微镜通过Y上下调整装置和X左右调整装置设置在测量台上；所述显微镜的光轴与圆弧砂轮修整旋转轴平行。
进一步的，所述显微镜的镜头内带有十字测量线。
进一步的，所述测量台与显微镜相对的一侧设置有用于放置圆弧砂轮修整器的安装台阶或滑槽。
进一步的，所述安装台阶或滑槽上设置有固定装置，所述固定装置用于限制圆弧砂轮修整器在所述安装台阶或滑槽中的运动。
进一步的，所述X左右调整装置设有线性测量装置可以清晰表示显微镜移动的距离。
一种修整笔尖左右对中校正方法，包括
安装砂轮修整器，使得砂轮修整器的旋转轴C1-C1’与显微镜的十字线中心光轴C2-C2’始终平行；
调整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜清晰成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上。
一种修整笔尖旋转半径的测量方法，包括
在安装台阶或滑槽内放置好需要调整的砂轮修整器，使得显微镜的十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’始终平行；
整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜的成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上；
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；
右旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合；记录X左右调整测量装置的读数；利用两次读数计算出修整笔尖的旋转半径R。
进一步的，
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，让X左右调整测量装置数显的归零；
然后右旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字竖线与笔尖最高点重合，读出X左右调整测量装置的数显读数，所述数显读数值除以二得到修整笔尖的旋转半径。
进一步的，
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；
然后右旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；所述两次读数差值除以二得到修整笔尖的旋转半径。
本发明的有益效果：
1、通过显微镜观察和调整，利用砂轮修整器左右旋转的特性，解决了校正圆弧修整器上修整笔的左右对中问题；
2、由于X左右调整装置可以清晰显示显微镜移动的距离，修整笔尖的修整半径R可以直接从X左右调整装置上的线性测量装置快速精准的读出。
3.通过显微镜的测量装置，可以测量出修整笔尖的钝化平面宽度，量化修整笔作为精修使用的标准。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为由于修整笔尖的左右对中误差造成的砂轮修形的对称度误差说明图；
图2为本发明实施例的结构示意图；
图3为本发明实施例的结构示意图；
图4为本发明实施例的安装台阶或滑槽内放置好需要调整的砂轮修整器的装配示意图；
图5为本发明实施例的显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点的对中位置变化示意图；
图6为修整笔尖钝化后的修整笔尖完成了左右对中示意图；
图7为修整笔尖钝化后的修整笔尖完成了左右对中，并且显微镜十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’重合时，修整笔旋转在0°，90°，180°时其笔尖到显微镜十字线的交点成等距R的示意图；
其中，基座1、测量台2、固定装置2.1、砂轮修整器3、旋转台4，显微镜5、镜座6、Y上下调整装置6.1、X左右调整测量装置6.2、防滑垫7。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
如图2-4所示，一种圆弧砂轮修整器笔尖旋转半径测量仪，包括
基座1，基座1固定设置有一个类似“U”型的测量台2，所述“U”型测量台2的一端设置有Y上下调整装置6.1和X左右调整装置6.2。
Y上下调整装置6.1和X左右调整装置6.2上设置有镜座6，Y上下调整装置6.1和X左右调整装置6.2上均设有线性测量装置，使用时可以清晰显示显微镜5移动的距离。
镜座6上装有显微镜5，显微镜5的十字线中心光轴为C2-C2’，如图4所示，显微镜5水平设置，Y上下调整装置6.1和X左右调整装置6.2控制显微镜5的上下左右调整。
U”型测量台2的另一端设置有砂轮修整器安装槽，安装槽滑动安装有砂轮修整器3，装槽上设置有固定装置，用于限制圆弧砂轮修整器在所述安装台阶或滑槽中的运动。砂轮修整器3有用于放置修整笔的旋转台4，所述旋转台4可围绕旋转轴C1-C1’旋转，显微镜十字线中心光轴C2-C2’与旋转台4转轴C1-C1’平行。
为良好保持基座1的放置的稳定，基座1底面设置有防滑垫7。
如图5所示，为调节过程中作有参考对比，显微镜5的镜头内带有十字测量线，。
实施例二
如图5所示，
一种修整笔尖左右对中校正方法，包括
使得显微镜的十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’始终平行；
调整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜清晰成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上；调整时利用一个偏心误差的180°旋转两倍原理，因此调整笔尖的最高点就应调回一半的显示距离即可，直到左右旋转修整笔尖各90°，笔尖的最高点在该仪器镜头中的同一水平线上，此刻完成修整笔尖进行左右对中工作。
实施例三
一种修整笔尖旋转半径的测量方法，包括
在安装台阶或滑槽内放置好需要调整的砂轮修整器，使得显微镜的十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’始终平行，
调整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜的成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上；
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；
右旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合；记录X左右调整测量装置的读数；利用两次读数计算出修整笔尖的圆弧修整半径R。
实施例四
一种修整笔尖旋转半径的测量方法，包括
在安装台阶或滑槽内放置好需要调整的砂轮修整器，使得显微镜的十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’始终平行；
调整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜的成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上；
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，让X左右调整测量装置数显的归零；
然后右旋转笔尖90°，调整X左右调整测量旋钮，让十字竖线与笔尖最高点重合，读出X左右调整测量装置的数显读数，所述数显读数值除以二得到修整笔尖的圆弧修整半径R。
实施例五
一种修整笔尖旋转半径的测量方法，包括
在安装台阶或滑槽内放置好需要调整的砂轮修整器，使得显微镜的十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’始终平行；
调整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜的成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上；
左旋转笔尖90°，调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；
然后右旋转笔尖90°，调整X左右调整测量旋钮，让十字竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；所述两次读数差值除以二得到修整笔尖的圆弧修整半径R。
实施例六
钝化后的修整笔的对中及半径设定方法，
如图6及图7所示，钝化后的修整笔，会在笔尖的顶部形成一个平面区域。对钝化后的修整笔对中，在显微镜5中观察，只要保证钝化的平面区域在左右旋转修整器时，有在同以水平线上有钝化的平面段相重合即可。利用该仪器的线性测量装置和十字线可以测量修整笔钝化平面的宽度，控制修整笔作为精修笔的标准，较佳地，精修笔的钝化平面宽度控制在0.2mm以内，否则，钝化宽度较大时，会产生修形的让刀，即修形的砂轮实际圆弧半径回大于该仪器测量设定的圆弧半径值，这种情况下，需要调整修整半径的补偿值，根据修形的砂轮材质和实际情况，按照实施利三、四、五的半径的测量方法方法，调整减小修整半径的设定值0.005-0.02mm为佳。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种圆弧砂轮修整器笔尖旋转半径测量仪，其特征在于：包括
基座，所述基座上设置有
测量台，所述测量台上设置有显微镜，所述显微镜通过Y上下调整装置和X左右调整装置设置在测量台上；所述显微镜的光轴与圆弧砂轮修整旋转轴平行。
2.根据权利要求1所述的圆弧砂轮修整器笔尖校正仪，其特征在于：所述显微镜的镜头内带有十字测量线，十字测量线的交点与显微镜光轴重合。
3.根据权利要求1或2所述的圆弧砂轮修整器笔尖校正仪，其特征在于：所述测量台与显微镜相对的一侧设置有用于放置圆弧砂轮修整器的安装台阶或滑槽。
4.根据权利要求3所述的圆弧砂轮修整器笔尖校正仪，其特征在于：所述安装台阶或滑槽上设置有固定装置，所述固定装置用于固定圆弧砂轮修整器在所述安装台阶或滑槽中的位置并保证砂轮修整器的旋转轴与显微镜的光轴平行。
5.根据权利要求1或2所述的圆弧砂轮修整器笔尖校正仪，其特征在于：所述X左右调整装置设有线性测量装置可以清晰表示显微镜移动的距离。
6.一种修整笔尖左右对中校正方法，包括
安装砂轮修整器，使得砂轮修整器的旋转轴C1-C1’与显微镜的十字线中心光轴C2-C2’始终平行；
调整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜清晰成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，调整修整笔，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上，即完成了修整笔尖的左右对中。
7.根据权利要求6所述的修整笔尖左右对中校正方法，其特征在于，还包括调整显微镜位置，可以调整使得显微镜的十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’重合。
8.一种修整笔尖旋转半径的测量方法，包括
使得显微镜的十字线中心光轴C2-C2’与砂轮修整器的旋转轴C1-C1’始终平行，让修整笔尖与显微镜的物镜距离保持在可视距离内后固定砂轮修整器；
调整显微镜对焦使得砂轮修整器的修整笔尖在显微镜的成像；
左右旋转修整笔各90°，在显微镜中观察调整修整笔笔尖最高点，使得左右两边的整修整笔笔尖最高点在同一高度或同一水平线上；
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；
右旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合；记录X左右调整测量装置的读数；利用两次读数计算出修整笔尖的旋转半径R。
9.根据权利要求8所述修整笔尖旋转半径的测量方法，其特征在于，
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，让X左右调整测量装置数显的归零；
然后右旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字竖线与笔尖最高点重合，读出X左右调整测量装置的数显读数，所述数显读数值除以二得到修整笔尖的旋转半径。
10.根据权利要求8所述修整笔尖旋转半径的测量方法，其特征在于，
左旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字测量线的竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；
然后右旋转笔尖90°，通过X左右调整测量装置调整显微镜十字测量线，让十字竖线与笔尖最高点重合，记录X左右调整测量装置的读数；所述两次读数差值除以二得到修整笔尖的旋转半径。
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