CN215179582U - 一种可转位刀片观测用辅助固定装置 - Google Patents

Abstract

一种可转位刀片观测用辅助固定装置，其构成如下：基座(5)、定位轴(2)；基座下部安装基面(5.3)、基座主体(5.2)、孔(5.1)；基座下部安装基面(5.3)是基座主体(5.2)的下表面；其中：孔(5.1)以轴线与水平面夹角α为0‑90°布置在基座主体(5.2)上；定位轴(2)为分为三段的阶梯轴状结构：周向定位段(2.1)、轴向定位段(2.2)、刀片固定段(2.3)；在可转位刀片(4)与刀片固定端(2.3)之间设置有辅助定位套(3)，以提高可转位刀片安装稳定性。本实用新型解决了可转位刀片磨损研究中，刀片拍摄效率低、拍摄视角不易统一的问题，提高了可转位刀片磨损研究过程中实验效率与实验质量，其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。

Description

一种可转位刀片观测用辅助固定装置

技术领域

本实用新型涉及可转位刀片观测用辅助固定装置结构设计和应用技术领域，具体涉及一种典型应用场景为磨损实验研究时用于拍摄磨损面的可转位刀片观测用辅助固定装置。

背景技术

在研究难加工材料切削加工工艺或新型刀具耐磨性时，需要对使用过后的刀片拍摄、观察磨损面磨损形貌、测量磨损量；在进行该操作时，现有技术采用的处理方式多不规范，例如：用橡皮泥固定磨损后的刀片，以便能够不同角度进行拍摄；由于橡皮泥是质地较软、塑性较大，导致每次固定刀片拍摄的角度，位置都不一样，加之每次观测、拍摄都需要调整橡皮泥形状，导致拍摄效率低；且不同照片中刀片的姿态差异大，可比性差。

因此，人们迫切希望获得一种快速、高效、能拍出一致角度位置可转位刀片观测用辅助固定装置，以提高观测效率以及拍摄图像的一致可比性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种快速、高效可转位刀片磨损形貌拍摄卡具，能够提高可转位刀片磨损图像的拍摄质量与拍摄效率。

本实用新型一种可转位刀片观测用辅助固定装置，用于将可转位刀片按照一定位置和姿态要求布置在观测平台上以便于超景深显微镜拍摄可转位刀片磨损形貌；其特征在于：所述可转位刀片观测用辅助固定装置的构成如下：定位轴2、基座5；其中：基座5设置有用于和定位轴2配合的孔5.1，定位轴2将可转位刀片固定布置在基座5的孔5.1处且其三者配合连接为一个整体。

本实用新型所述可转位刀片观测用辅助固定装置，优选要求保护的技术是内容是：

基座5构成如下：基座主体5.2、基座下部安装基面5.3；基座主体5.2是基座下部安装基面5.3的下表面，其是整个基座5布置的基准面；其中：孔5.1以轴线与水平面夹角α为0-90°布置在基座下部安装基面5.3上。

孔5.1的轴线与水平面夹角α为以下三种之一：0°、15-50°、90°。孔5.1的轴线与水平面夹角α为90°用于拍摄前刀面、α为15-50°(进一步优选25°)用于拍摄刀尖整体、α为0°用于拍摄后刀面。进一步优选：孔5.1的轴线与水平面夹角α为25°(用于拍摄刀尖整体磨损面)。

定位轴2满足下述要求：定位轴2为分为三段的阶梯轴状结构；定位轴2构成如下：周向定位段2.1、轴向定位段2.2、刀片固定段2.3；其中：轴向定位段2.2的轴径相对周向定位段2.1而言更大；轴向定位段2.2设置在定位轴2中部；

孔5.1满足下述要求：孔5.1为至少分为两段的阶梯孔；其中孔径相对较大的一段设置在靠近基座下部安装基面5.3的上表面或侧面处；孔径相对较大的一段用于对定位轴2进行轴向定位；并用于保证定位轴2伸出到基座下部安装基面5.3外部的刀片固定段2.3在固定可转位刀片时以刀片固定段2.3外圆柱面和轴向定位段2.2靠近刀片固定段2.3一侧的垂直于轴线的环形端面为定位基准；

安装时，可转位刀片也可以基座下部安装基面5.3上孔5.1外部的基座下部安装基面5.3上的面和刀片固定段2.3外圆柱面为安装基准。

定位轴2的刀片固定段2.3上还设置有套装在其上的管状的辅助定位套3；其轴向尺寸不大于刀片固定段2.3的轴向尺寸；辅助定位套3的厚度≤2mm；辅助定位套3优选使用具有弹性且性能稳定的材质制造，例如：橡胶、硅胶、环氧树脂、塑料；

所述可转位刀片观测用辅助固定装置中还设置有用于放置基座5的底座1；底座1上设置有与基座5下部的基座下部安装基面5.3相互配合的凹槽1.1；凹槽1.1垂直于基座5下部的基座下部安装基面5.3的下侧面方向上的横截面形状为边数是3-8边的多边形或者圆形。

底座1上设置有用于将其固定在工作台面上的辅助固定结构，其具体是以下几种之一或其组合：连接孔、磁扣、燕尾槽+锁紧机构、导轨+锁紧机构、丝杠螺母副+锁紧机构。

下述结构之一或其组合上设置有倒角，倒角是斜倒角或圆弧倒角：凹槽1.1、定位轴2、孔5.1、基座5、底座1。

底座1上凹槽1.1最大尺寸为50×50mm；底座1尺寸大于凹槽1.1的尺寸。

整个辅助固定装置可以这样使用：底座1通过固定结构稳定固定在工作台上；基座5，按可转位刀片需要观测的角度与位置不同，预先在基座主体上表面或侧面设置出与下部安装基面5.3之间的夹角α不同的阶梯孔5.1。将每个夹角不同的基座(前刀面观测用基座5-1、刀尖整体观测用基座5-2、后刀面观测用基座5-3)上分别插入定位轴2的周向定位段2.1和轴向定位段2.2，并在伸出的刀片固定端2.3上套入辅助固定套3；然后得到一组不同角度的能将可转位刀片4稳定放置不同角度的基座5；待需要将刀片以不同角度姿态观测时，可选用不同的基座将可转位刀片4插入定位轴刀片固定端，通过刀片固定端2.3的外圆柱面和轴向定位段2.2靠近刀片固定段2.3一侧的垂直于轴线的环形端面共同定位，在辅以辅助定位套3进行稳定；得到一个稳定装有刀片的基座，将基座5插入底座1凹槽1.1后，能确保刀片每次拍摄的角度以及位置相同，拍摄的图像有较好的可比性。

本实用新型弥补了可转位刀片观测、拍摄时，由于稳定的辅助支撑装置欠缺导致可转位刀片观测位置与角度不统一的，拍摄的照片可比性差的缺陷，是可转位刀片观测用辅助支撑结构设计方案的有益补充，其能够对可转位刀片进行姿态的灵活调整，利于各种尺寸、类型的可转位刀片磨损区域的观察、测量，统一其观测姿态便于进行刀具磨损过程监控和不同时刻观测结果之间的比较；其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为可转位刀片在前刀面观测用基座5-1上固定后使用状态下的原理示意简图(俯视图)；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为可转位刀片在刀尖整体观测用基座5-2上固定后使用状态下的原理示意简图(俯视图)；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为可转位刀片在后刀面观测用基座5-3上固定后使用状态下的原理示意简图(俯视图)；

图6为图5的C-C剖视图；

图7为0°＜α＜90°时的基座5结构示意图；

图8为定位轴2结构示意图；

图9为α＝90°的前刀面观测用基座5-1使用状态下的示意图；

图10为图9的A向视图；

图11为α＝25°的刀尖整体观测用基座5-2使用状态下的示意图；

图12为图11的B向视图；

图13为0°的后刀面观测用基座5-3使用状态下的示意图；

图14为图13的C向视图；

图15为底座1示意图；

图16为对应图15的底座1的D-D剖视图。

具体实施方式：

通过实施例进一步详细描述本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型的范围。

附图标记含义是：底座1、定位轴2、周向定位段2.1、轴向定位段2.2、刀片固定段2.3；辅助定位套3、可转位刀片4、基座5、孔5.1、基座主体5.2、基座下部安装基面5.3、前刀面观测用基座5-1、刀尖整体观测用基座5-2、后刀面观测用基座5-3。

实施例1

一种超可转位刀片观测用辅助固定装置，用于将可转位刀片按照一定位置和姿态要求布置在观测平台上以便于超景深显微镜拍摄可转位刀片磨损形貌。其构成如下：基座5(参见图5)、定位轴2(参见图8)。

其中：基座5，其设置有用于和定位轴2配合的孔5.1，定位轴2将可转位刀片固定布置在基座5的孔5.1处且其三者配合连接为一个整体；基座下部安装基面5.3、基座主体5.2；基座下部安装基面5.3是基座主体5.2的下表面，其是整个基座5布置的基准面；其中：孔5.1以轴线与水平面夹角α为0°、25°、90°布置在基座主体5.2上表面或侧面；孔5.1的轴线与水平面夹角α为0°时用于拍摄刀片前刀面，15-50°中优选25°用于拍摄间整体，0°用于拍摄后刀面。

所述可转位刀片观测用辅助固定装置中基座5的孔5.1满足下述要求(参见图7)：孔5.1为至少分为两段的阶梯孔；其中孔径相对较大的一段设置在靠近基座主体5.2的上表面或侧面处；孔径相对较大的一段用于对定位轴2进行轴向定位，并用于保证定位轴2伸出到基座主体5.2外部的刀片固定段2.3在固定可转位刀片时以刀片固定段2.3外圆柱面和轴向定位段2.2靠近刀片固定段2.3一侧的垂直于轴线的环形端面为定位基准。

定位轴2(参见图8)为分为三段的阶梯轴状结构；定位轴2构成如下：周向定位段2.1、轴向定位段2.2、刀片固定段2.3；其中：轴向定位段2.2的轴径相对周向定位段2.1而言更大；轴向定位段2.2设置在定位轴2中部；定位轴2的刀片固定段2.3上还设置有套装在其上的管状的辅助定位套3；其轴向尺寸不大于刀片固定段2.3的轴向尺寸；辅助定位套3的厚度0.5mm；辅助定位套3优选使用具有弹性且性能稳定的材质制造，例如：橡胶、硅胶、环氧树脂、塑料。

底座1(参见图15、图16)上设置有与基座5下部相配合的凹槽1.1；凹槽1.1垂直于基座5下部下侧面方向上的横截面形状为边数是4边的多边形；四周设置有将其固定在工作台上的连接孔。

在基座5的孔5.1内部和边缘尺寸突变处、底面5.3棱边、阶梯轴的周向定位段2.1插入端、轴向定位段2.2轴两端以及刀片固定端2.3末端都设置有倒角。

本实施例中基座5具体为以下几种之一或其组合：前刀面观测用基座5-1(参见图9、图10)、刀尖整体观测用基座5-2(参见图11、图12)、后刀面观测用基座5-3(参见图13、图14)。

本实施例解决了可转位刀片磨损实验，使用超景深显微镜拍摄刀片磨损形貌时拍摄效率低、拍摄视角不统一、拍摄照片可比性差的问题；能够灵活应用于多种尺寸、结构类型的可转位刀片的磨损拍摄；具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。

实施例2

某型可转位方肩铣刀片，尺寸10×6.8×3.6mm，安装孔尺寸φ2.8mm，需要对刀具磨损面(前刀面、后刀面、刀尖整体磨损形貌)进行拍摄；某型超景深显微镜工作台预留有4个M4的螺纹孔，呈等边长(50mm)矩形分布在四个端点。为提高该刀片拍摄效率以及拍摄照片的统一可比性；设计可转位刀片辅助固定装置；参见附图1～16，用以实现快速高效、统一可比的观测磨损后刀片实验要求；其构成如下：底座1、定位轴2、辅助定位套3、前刀面观测用基座5-1、刀尖观测用基座5-2、后刀面观测用基座5-3。

基座5，基座下部安装基面5.3尺寸为16×16mm四边形结构，基座主体5.2分别在不同基座主体上表面布置0°、侧面布置与底面夹角呈25°和90°的阶梯孔，孔内各段径向尺寸突变处设置边长为0.4mm的45°倒角，便于定位轴2插入，且阶梯孔5.1较长段径向尺寸略小于配合轴段2.1的公称尺寸，以实现过渡配合，达到周向定位的目的；阶梯孔5.1较短段径向尺寸稍大于定位轴配合段2.2公称尺寸，以保证插入过程中无干涉现象；阶梯孔尺寸取值为直径4mm(通孔)和直径6mm，长度：2mm。

定位轴2为分为三段的阶梯轴状结构；定位轴2构成如下：周向定位段2.1、轴向定位段2.2、刀片固定段2.3，尺寸依次设置为直径4mm(长度：6mm)、直径5.8mm(长度：2mm)、直径2mm(长度：5mm)；其中：轴向定位段2.2的轴径相对周向定位段2.1而言更大；轴向定位段2.2设置在定位轴2中部；定位轴2的刀片固定段2.3上还设置有套装在其上的管状的辅助定位套3；其轴向尺寸不大于刀片固定段2.3的轴向尺寸；辅助定位套3的厚度0.5mm；材质选用硅胶。

底座1中心凹槽1.1为等边矩形结构与基座下部安装基面5.3尺寸形状相同，凹槽上边缘设置有边长为1，角度为45°倒角；同时还设置有将其固定在显微镜工作台上的连接孔，具体为4个大小为M4的沉头孔，符合标准：GB/T 152.2-2014，按工作台预留螺纹孔位置，布置于底座1四周。

本实施例中基座5具体为以下几种之一或其组合：前刀面观测用基座5-1(参见图9、图10)、刀尖整体观测用基座5-2(参见图11、图12)、后刀面观测用基座5-3(参见图13、图14)。

Claims (10)

1.一种可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：其构成如下：定位轴(2)、基座(5)；其中：基座(5)上设置有用于和定位轴(2)配合的孔(5.1)，定位轴(2)将可转位刀片固定布置在基座(5)的孔(5.1)处且其三者配合连接为一个整体。

2.按照权利要求1所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：基座(5)构成如下：基座主体(5.2)、基座下部安装基面(5.3)；基座主体(5.2)是基座下部安装基面(5.3)的下表面；其中：孔(5.1)以轴线与水平面夹角α为0-90°布置在基座下部安装基面(5.3)上。

3.按照权利要求2所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：孔(5.1)的轴线与水平面夹角α为以下三种之一：0°、15-50°、90°。

4.按照权利要求2所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：孔(5.1)的轴线与水平面夹角α为25°。

5.按照权利要求1-4其中之一所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：

定位轴(2)满足下述要求：定位轴(2)为分为三段的阶梯轴状结构；定位轴(2)构成如下：周向定位段(2.1)、轴向定位段(2.2)、刀片固定段(2.3)；其中：轴向定位段(2.2)的轴径相对周向定位段(2.1)而言更大；轴向定位段(2.2)设置在定位轴(2)中部；

孔(5.1)满足下述要求：孔(5.1)为至少分为两段的阶梯孔；其中孔径相对较大的一段设置在靠近基座下部安装基面(5.3)的上表面或侧面处；孔径相对较大的一段用于对定位轴(2)进行轴向定位。

6.按照权利要求5所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：

定位轴(2)的刀片固定段(2.3)上还设置有套装在其上的管状的辅助定位套(3)；其轴向尺寸不大于刀片固定段(2.3)的轴向尺寸；辅助定位套(3)的厚度≤2mm。

7.按照权利要求5所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：

所述可转位刀片观测用辅助固定装置中还设置有用于放置基座(5)的底座(1)；底座(1)上设置有与基座(5)下部相互配合的凹槽(1.1)；凹槽(1.1)垂直于基座(5)下部下侧面方向上的横截面形状为边数是3-8边的多边形或者圆形。

8.按照权利要求7所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：

底座(1)上设置有用于将其固定在工作台面上的辅助固定结构，其具体是以下几种之一或其组合：连接孔、磁扣、燕尾槽+锁紧机构、导轨+锁紧机构、丝杠螺母副+锁紧机构。

9.按照权利要求5所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：

下述结构之一或其组合上设置有倒角，倒角是斜倒角或圆弧倒角：凹槽(1.1)、定位轴(2)、孔(5.1)、基座(5)、底座(1)。

10.按照权利要求8所述可转位刀片观测用辅助固定装置，其特征在于：底座(1)上凹槽(1.1)最大尺寸为50×50mm；底座(1)尺寸大于凹槽(1.1)的尺寸。

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