CN113251983A - 车刀主偏角和副偏角自动测量仪 - Google Patents

Abstract

车刀主偏角和副偏角自动测量仪，包括支撑部分，支撑部分包括测量仪底座，车刀夹紧座固定在测量仪底座上，测量仪底座侧面设有长方体立柱，长方体立柱与压紧气缸的气缸座相连，摆动压紧气缸的侧面有第一气缸，第一气缸的气缸座与摆动压紧气缸座相连接，第一气缸的活动端与定位板相连接，该定位板在固定车刀时对车刀进行定位，在测量时由第一气缸带动定位板向下移动躲开测量区；本发明能够对车刀主偏角和副偏角实现自动测量、数字化读取所测角度并将其存取，教学上可将测量结果实施比较，工厂中能够对刃磨后的车刀主偏角和副偏角实施测量，直至最终达到需要的角度。

Description

车刀主偏角和副偏角自动测量仪

技术领域

本发明涉及检测仪器技术领域，具体涉及一种车刀主偏角和副偏角自动测量仪。

背景技术

《机械制造技术基础》专业课是工科学生必修的专业课，课程涉及的内容专业性、理论性都较强，为工科学生日后参加工作或继续深造奠定了理论基础。其中涉及的刀具角度部分是工厂中目前较热门的技术，不同角度的刀具加工得到的工件质量不同并且差异很大，因此，刀具角度严重影响加工质量，故工厂中较重视这方面技术。同时，专业课中，针对这部分内容开设的实验课，不但为学生提供了动手操作的能力，而且能够加深学生对课本知识的理解，实现了学生和工程实际的零距离接触。

车刀是加工刀具中最典型的刀具，其空间立体性强，学生不容易一时理解。针对这部分内容开设的“车刀几何角度测量”实验课，为学生提供了理解这部分理论知识的空间，动手操作的机会。鉴于目前用实验台，由于多年的使用，出现了腐蚀、刻痕、刻线模糊不清等缺陷。同时，旧实验台操作上依然是测量者手动完成，未实现自动测量，远远不符合目前的本科教学要求。使本科教学严重地落后于科技的发展。同时，实验台只能满足以往教学目的，不能在企业中推广应用。鉴于此，原创性的开发研制了车刀主偏角和副偏角自动测量装置，使其在本科教学及工厂中都能得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中所述的问题和不足，提供一种车刀主偏角和副偏角自动测量仪。

车刀主偏角和副偏角自动测量仪，包括支撑部分；

支撑部分包括测量仪底座，测量仪底座上安装有小L型固定板，固定外壳连接在小L型固定板上，车刀夹紧座固定在测量仪底座上，测量仪底座侧面设有长方体立柱，长方体立柱与压紧气缸的气缸座相连，摆动压紧气缸的侧面有第一气缸，第一气缸的气缸座与摆动压紧气缸座相连接，第一气缸的活动端与定位板相连接，该定位板在固定车刀时对车刀进行定位，在测量时由第一气缸带动定位板向下移动躲开测量区；

测量仪底座上还安装有主偏角测量组件和副偏角测量组件；

主偏角测量组件上安装有立板，立板上安装有导轨，滑块滑动连接在导轨上，滑板固定在滑块上，滑板上安装测量装置，第二气缸安装在立板上，第二气缸带动滑板移动，进而带动测量装置移动进行测量；

副偏角测量组件与主偏角测量组件结构相同；

显示部分包括显示屏、单片机和模数转化模块，拉线传感器与模数转化模块连接，数模转关开关和第一气缸上的电磁阀、压紧气缸上的电磁阀、第二气缸上的电磁阀均与单片机连接，单片机与显示屏通讯连接。

本发明的有益效果：

1.本发明打破了现有实验仪器的不足，将先进的测试与传感技术应用于实验台的开发和研制上，实现了车刀主偏角和副后角的自动测量。测量结果较原有实验台精确。

2.本发明采用拉线传感器进行测量，通过摆动压紧压缸实现刀具的定位夹紧。

3.第二气缸带动动触头和静触头，实现动触头和静触头与刀具各个测面及测量线的接触，这个过程通过自动控制完成，包括部件的移动及夹紧。

4.由于车刀的主偏角和副偏角是在“基面”中测量的，本发明在结构设计上就直接找出了测量中需要用到的“基面”，无需测量时再找出该平面，刀具放在测量仪上直接就可以测量，极大地节约了测量时间。

5.本发明采用显示屏直接实现测量数据的读取，提高了测量精度。将拉线传感器输出的模拟量，通过控制盒中的模数转化模块进行模拟量的转化，将转化后的数字量输入给单片机，再由单片机将测得结果输入给显示屏显示。省去了测量者估算读数的过程。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是固定外壳未安装在本发明上的立体示意图。

图3是第一测量组件、第二测量组件和压紧气缸局部连接示意图。

图4是第一测量组件、第二测量组件和压紧气缸局部连接示意图。

图5是车刀夹紧座、车刀、长方体立柱、压紧气缸、第一气缸和定位板局部连接示意图。

图6是第一测量组件的立体示意图。

具体实施方式

参阅图1至图6所示，车刀主偏角和副偏角自动测量仪，包括支撑部分；

支撑部分包括测量仪底座1，测量仪底座1为板状结构件，测量仪底座1 的四角安装有底端支柱2，测量仪底座1上安装有小L型固定板3，固定外壳 4螺栓连接在小L型固定板3上，车刀夹紧座5是长方体件，车刀夹紧座5 固定在测量仪底座1上，用于摆放车刀6，车刀6摆放后位置不可调，测量仪底座1侧面设有长方体立柱7，长方体立柱7与压紧气缸8的气缸座相连，即支撑压紧气缸8。该压紧气缸8是摆动压紧压缸，前端有摆动压杆，用于压紧车刀6。摆动压紧气缸8的侧面有第一气缸9，第一气缸9的气缸座与摆动压紧气缸座相连接，第一气缸9的活动端与定位板10相连接，该定位板10在固定车刀6时对车刀6进行定位，在测量时由第一气缸9带动定位板10向下移动躲开测量区。测量组件工作时与车刀的主副切削刃相接触进行测量。该定位板10与车刀刀尖相接触进行定位。

测量仪底座1上还安装有主偏角测量组件11和副偏角测量组件12；

主偏角测量组件11上安装有立板110，立板110上安装有导轨111，滑块 112滑动连接在导轨111上，滑板113固定在滑块112上，滑板113上安装测量装置114，第二气缸115安装在立板110上，第二气缸115带动滑板113移动，进而带动测量装置114移动进行测量；

副偏角测量组件12与主偏角测量组件11结构相同；

显示部分包括显示屏、单片机和模数转化模块，拉线传感器1142与模数转化模块连接，数模转关开关和第一气缸9上的电磁阀、压紧气缸8上的电磁阀、第二气缸115上的电磁阀均与单片机连接，单片机与显示屏通讯连接；

显示屏安装在固定外壳4上，显示屏也可通过数据线连接电脑，然后通过电脑显示测量数据，同时还可以将测量结果在电脑中存储、进行测得数据的比对。

更进一步而言，所述的测量装置114包括动触头1140、静触头1141和拉线传感器1142，静触头1141和和拉线传感器1142固连在滑板113上，动触头1140滑动连接在滑板113上且动触头1140与拉线传感器1142的拉线端固定连接。

工作过程及原理：

整个测量过程是通过4个气缸控制的。其中1个压紧气缸8控制摆动压杆，保证测量时，摆动压杆压紧车刀6，防止车刀6摆动。另外2个第二气缸 115分别控制主偏角测量组件11和副偏角测量组件12的移动，使动触头1140 和静触头1141与车刀主、副切削刃相接触，实现测量任务，第一气缸9用于上下移动定位板10的。

具体如何测量：同时完成主副偏角的测量，具体测量原理如下：

(1)主偏角的测量

车刀6放在车刀夹紧座5上，车刀6刀尖与定位板10相接触，车刀6左侧面与刀夹紧座5立面相接触，压紧气缸8推动压板将车刀6刀体压紧。启动按键，定位板10在第一气缸9带动下移开测量区，主偏角测量组件11在第二气缸115带动下与主切削刃相接触，完成测量。具体数值在显示屏上显示，其原理主偏角测量组件11与主切削刃相接触，刀尖到主偏角测量组件11 的垂直距离通过拉线传感器1142测出，刀尖到主偏角测量组件11伸出距离拉线传感器1142测出，刀尖沿主切削刃到主偏角测量组件11的距离拉线传感器测出，这三个距离构成1个直角三角形，通过勾股定理，即可计算出主偏角的大小，已知车刀6的一条直角边，通过动触头1140与拉线传感器1142 的配合测量出车刀6角度的，同理，副偏角的角度也是通过该方法得出。

(2)副偏角的测量

车刀6放在车刀夹紧座5上，车刀6刀尖与定位板10相接触，车刀6左侧面与刀夹紧座5立面相接触，压紧气缸8推动压板将车刀6刀体压紧。启动按键，定位板10在第一气缸9带动下移开测量区，副偏角测量组件12在第二气缸115带动下与副切削刃相接触，完成测量。具体数值在显示屏上显示。

测得的结果都可在电脑上存储，并可以将普通仪器测得数据与自动测量得到的数据在电脑上进行比对，分析测量结果。绘制测量角度图。

本发明主要针对车刀主偏角和副偏角的测量研究的具体结构，

如需测量其他角度只将现设计的结构做些调整即可。故本发明简单易行、较灵活、且通用性较强，适合于本科教学及工厂、企业的实际应用。

Claims (4)

1.车刀主偏角和副偏角自动测量仪，其特征在于：包括支撑部分；支撑部分包括测量仪底座(1)，测量仪底座(1)上安装有小L型固定板(3)，固定外壳(4)连接在小L型固定板(3)上，车刀夹紧座(5)固定在测量仪底座(1)上，测量仪底座(1)侧面设有长方体立柱(7)，长方体立柱(7)与压紧气缸(8)的气缸座相连，摆动压紧气缸(8)的侧面有第一气缸(9)，第一气缸(9)的气缸座与摆动压紧气缸座相连接，第一气缸(9)的活动端与定位板(10)相连接，该定位板(10)在固定车刀(6)时对车刀(6)进行定位，在测量时由第一气缸(9)带动定位板(10)向下移动躲开测量区；

测量仪底座(1)上还安装有主偏角测量组件(11)和副偏角测量组件(12)；

主偏角测量组件(11)上安装有立板(110)，立板(110)上安装有导轨(111)，滑块(112)滑动连接在导轨(111)上，滑板(113)固定在滑块(112)上，滑板(113)上安装测量装置(114)，第二气缸(115)安装在立板(110)上，第二气缸(115)带动滑板(113)移动，进而带动测量装置(114)移动进行测量；

副偏角测量组件(12)与主偏角测量组件(11)结构相同；

显示部分包括显示屏、单片机和模数转化模块，拉线传感器(1142)与模数转化模块连接，数模转关开关和第一气缸(9)上的电磁阀、压紧气缸(8)上的电磁阀、第二气缸(115)上的电磁阀均与单片机连接，单片机与显示屏通讯连接。

2.根据权利要求1所述的车刀主偏角和副偏角自动测量仪，其特征在于：所述的测量装置(114)包括动触头(1140)、静触头(1141)和拉线传感器(1142)，静触头(1141)和和拉线传感器(1142)固连在滑板(113)上，动触头(1140)滑动连接在滑板(113)上且动触头(1140)与拉线传感器(1142)的拉线端固定连接。

3.根据权利要求1所述的车刀主偏角和副偏角自动测量仪，其特征在于：所述的显示屏安装在固定外壳(4)上，显示屏通过数据线与电脑连接。

4.根据权利要求1所述的车刀主偏角和副偏角自动测量仪，其特征在于：所述的测量仪底座(1)的四角安装有底端支柱(2)。

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