FR2640741A1 - Method and device for measuring the angle of the screw (helix) of a cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour mesurer l'angle de l'hélice d'un outil de coupe qui peut etre par exemple une fraise dont les arêtes tranchantes sont hélicoïdales. Pour sa part, l'expression "angle de l'hélice" désigne, de manière classique, l'angle comprls entre l'axe de l'hélice et une tangente à celle-ci, cette tangente pouvant être quelconque, du fait que l'angle en question, comme on le sait, reste constant tout le long de l'hélice. The present invention relates to a method and a device for measuring the angle of the helix of a cutting tool which may be for example a milling cutter whose cutting edges are helical. For its part, the expression "angle of the helix" conventionally means the angle between the axis of the helix and a tangent thereto, this tangent being arbitrary, because the The angle in question, as we know, remains constant all along the helix.
Dans un outil de coupe, il est important de pouvoir déterminer cet angle à tout moment, car la pratique montre qu'il s'écarte souvent, et d'une valeur notable, de sa valeur théorique, soit par suite d'une erreur du constructeur, soit parce que des affûtages successifs ont modifié la valeur initiale. In a cutting tool, it is important to be able to determine this angle at any time, because practice shows that it often deviates, and a significant value, its theoretical value, either as a result of an error of constructor, either because successive sharpenings have changed the initial value.
Aussi, l'un des buts de la présente invention est de proposer un procédé qui permette de mesurer simplement et avec précision l'angle de l'hélice d'un outil de coupe. Also, one of the aims of the present invention is to provide a method that allows to simply and accurately measure the angle of the helix of a cutting tool.
Selon l'invention, ce but, et d'autres qui apparaitront par la suite, sont atteints grace a un procédé qui est caractérlsh par les étapes suivantes : on monte l'outil à étudier sur un banc de manière fixe, mais de façon à pouvoir le faire tourner autour de son.axe d'un angle de rotation mesurable ; on monte sur ce banc un doigt de contact qui peut hêtre déplacé dans le plan perpendiculaire à l'axe de l'outil et auquel on peut impartir un déplacement de longueur mesurable parallèlement å cet axe ; on amène le doigt précité en contact avec l'hélice de l'outil en un premier point de contact ; on déplace ce doigt d'une longueur quelconque parallèlement à l'axe de l'outil, puis on fait tourner l'outil autour de son axe jusqu'a ce que le même doigt de contact revienne en contact avec l'hélice de l'outil en un second point de contact, tout en mesurant la longueur de déplacement du doigt de contact et l'angle de rotation de l'outil entre les deux points de contact précités ; et on en déduit par un calcul l'angle de 1' hélice. According to the invention, this object, and others which will appear later, are achieved by a method which is characterized by the following steps: the tool to be studied is mounted on a bench in a fixed manner, but so as to to be able to turn it around its axis with a measurable angle of rotation; mounted on this bench a contact finger which can be moved in the plane perpendicular to the axis of the tool and which can impart a displacement of measurable length parallel to this axis; bringing the aforementioned finger into contact with the propeller of the tool at a first point of contact; this finger is moved by any length parallel to the axis of the tool, then the tool is rotated about its axis until the same contact finger comes into contact with the propeller of the tool. tool at a second point of contact, while measuring the length of travel of the contact finger and the angle of rotation of the tool between the two aforementioned contact points; and the angle of the helix is deduced from it by calculation.
On comprend que ce procédé repose sur la mesure d'une distance linéaire, prise parallèlement à l'axe de l'hélice, et d'une distance angulaire, autour de cet axe, entre deux points de l'hélice qui sont le premier point de contact et le second point de contact spécifiés ci-avant. It is understood that this method is based on the measurement of a linear distance, taken parallel to the axis of the helix, and an angular distance, around this axis, between two points of the helix which are the first point contact point and the second contact point specified above.
Plus précisément, si l'on passe du premier au second de ces points par une translation az parallèlement a l'axe de l'hélice et par une rotation autour de cet axe d'un angle en radians égal à a, l'angle de l'hélice, #, est donné par la relation
tg f = Ez / < a. R) où R est le rayon de l'hélice qui peut tre diterminé avec précision par des moyens classiques.More precisely, if we pass from the first to the second of these points by a translation az parallel to the axis of the helix and by a rotation around this axis of an angle in radians equal to a, the angle of the helix, #, is given by the relation
tg f = Ez / <a. R) where R is the radius of the helix which can be terminated accurately by conventional means.
De préférence, on détermine les points de contact précités alors que le doigt de contact est enfoncé dans la goujure de l'outil, c'est-à-dire dans le creux adjacent a chque arête de coupe. Le contact se fait en arrêtant le déplacement du doigt par rapport à l'outil et/ou la rotation de l'outil lorsque le doigt vient en butée contre l'arête tranchante de l'outil qui constitue l'hélice dont il s'agit de mesurer l'angle. Preferably, the aforementioned contact points are determined while the contact finger is pressed into the flute of the tool, that is to say in the adjacent hollow at each cutting edge. The contact is made by stopping the movement of the finger relative to the tool and / or the rotation of the tool when the finger abuts against the cutting edge of the tool which constitutes the propeller in question. to measure the angle.
Avantageusement, on déplace le doigt de contact précité et on fait tourner l'outil de manière manuelle, ce qui rend le procédé d'une simplicité totale. Advantageously, the aforementioned contact finger is moved and the tool is rotated manually, which makes the process a total simplicity.
En outre, en vue de faciliter les mesures, il est de préférence prévu de pouvoir remettre a zéro la mesure de la longueur de déplacement az et de l'angle de rotation a lors du premier contact du doigt avec l'hélice. Au lieu de déterminer une différence de cotes et une différence d'angles, on obtient alors directement les valeurs cherchées hz et a. In addition, in order to facilitate the measurements, it is preferably provided to reset the measurement of the displacement length az and the angle of rotation a during the first contact of the finger with the helix. Instead of determining a difference in odds and a difference in angles, we obtain directly the sought values hz and a.
De préférence, le calcul qui permet de trouver l'angle de l'hélice, X, au moyen de la relation ci-dessus est exécuté par un dispositif électronique auquel on fournit la valeur du rayon R de l'hélice et qui permet d'afficher le résultat, voire de l'imprimer. Preferably, the calculation which makes it possible to find the angle of the helix, X, by means of the above relation is carried out by an electronic device to which the value of the radius R of the helix is provided and which makes it possible to view the result, or even print it.
Un objet de la présente invention est en outre un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié ciavant qui permet notamment d'utiliser un banc de préréglage existant moyennant quelques modifications, qui fournit des résultats précis et fiables, et qui est facile à faire fonctionner. An object of the present invention is furthermore a device for implementing the method specified above which makes it possible in particular to use an existing preset bench with a few modifications, which provides accurate and reliable results, and which is easy to operate. .
Selon l'invention, cet objet est constitué par un dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend, sur un banc de préréglage, une broche pprte-outil qui peut tourner autour de son axe et dans laquelle l'outil dont il s'agit de mesurer l'angle de l'hélice peut être monts fixe de manière coaxiale ; un doigt de contact nont eur le banc de préréglage de façon å pouvoir etre déplacé dans le plan perpendi culaire a l'axe de l'outil et parallèlèlement å cet axe des moyens pour mesurer la longueur de déplacement du doigt de contact parallèlement å l'axe de l'outil et pour mesurer l'angle de rotation de la broche porte-outil, entre deux points distincts où ce doigt est en contact avec 11 hélice de l'outil ; et des moyens pour déduire l'angle de cette hélice de cette longueur de déplacement et de cet angle de rotation. According to the invention, this object is constituted by a device characterized by the fact that it comprises, on a presetting bench, a tool pin which can rotate about its axis and in which the tool in question to measure the angle of the helix can be fixed mount coaxially; a contact finger can be moved to the preset bench so that it can be moved in the plane perpendicular to the axis of the tool and parallel to this axis means for measuring the length of movement of the contact finger parallel to the tool axis and for measuring the angle of rotation of the tool spindle, between two distinct points where this finger is in contact with 11 propeller of the tool; and means for deriving the angle of this helix from this displacement length and this angle of rotation.
Dans ce dispositif, les moyens qui permettent de mesurer les longueurs de déplacement az du doigt de contact et les angles de rotation a de la broche porte-outil entre deux points de contact du doigt avec l'hélice de l'outil, sont classiques et on ne les décrira pas ici de manière détaillée. Avantageusement, ces moyens peuvent etre remis a zéro lors du premier contact du doigt avec l'hélice pour des raisons qui ont été indiquées plus haut. In this device, the means which make it possible to measure the displacement lengths az of the contact finger and the rotation angles α of the tool-holder spindle between two points of contact of the finger with the propeller of the tool, are conventional and they will not be described here in detail. Advantageously, these means can be reset to zero during the first contact of the finger with the propeller for reasons which have been indicated above.
Les moyens de calcul de l'angle de l'hélice sont également classiques et, de préférence, ils permettent en outre d'afficher l'angle de l'hélice. The means for calculating the angle of the helix are also conventional and, preferably, they also make it possible to display the angle of the helix.
Avec ce dispositif, les points de contact entre le doigt précité et l'hélice sont déterminés manuellement, l'opérateur arrêtant le déplacement relatif du doigt et de l'outil lorsqu'il ressent un blocage. Pour améliorer la précision de la mesure, il est toutefois possible de monter le doigt de contact sur le banc utilisé par l'intermédiaire d'un coniparateur qui amplifie les variations de position relative du doigt de contact et de l'arête de l'outil. With this device, the points of contact between the aforementioned finger and the propeller are determined manually, the operator stopping the relative movement of the finger and the tool when he feels a blockage. To improve the accuracy of the measurement, however, it is possible to mount the contact finger on the bench used via a coniparator that amplifies the relative position variations of the contact finger and the edge of the tool .
Enfin, le dispositif selon l'invention est avanta- geusement monté en aval d'une machine å commande numérique, en vue par exemple de l'affûtage des outils. Finally, the device according to the invention is advantageously mounted downstream of a numerically controlled machine, for example for sharpening the tools.
La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels:
- La figure 1 montre une vue en perspective hautement schématique du dispositif de mesure selon l'invention
- La figure 2 représente une vue en coupe schémati- que de la région où le doigt de contact de ce dispositif rencontre l'arête de l'outil ; et-:
- La figure 3 montre une vue en perspective, partielle, echéinatique et agrandie, de l'objet de la figure 1.The following description, which is not limiting in nature, will make it possible to understand how the present invention can be put into practice. It must be read in conjunction with the attached drawings, among which:
FIG. 1 shows a highly schematic perspective view of the measuring device according to the invention
FIG. 2 represents a schematic sectional view of the region where the contact finger of this device meets the edge of the tool; and-:
FIG. 3 shows a perspective, partial, echeinatic and enlarged view of the object of FIG.
Le dispositif représenté sur la figure 1 sert à mesurer l'angle f de l'hélice H d'un outil de coupe 1, c'est-a-dire l'angle formé, en chaque point de l'arête tranchante hélicoidale H de cet outil, par la tangente T å cette arête et la parallèle P a l'axe X-X' de l'outil passant par le point considéré. The device shown in FIG. 1 serves to measure the angle f of the helix H of a cutting tool 1, that is to say the angle formed, at each point of the helical cutting edge H of this tool, by the tangent T to this edge and the parallel P to the axis XX 'of the tool passing through the point considered.
A cette fin, l'outil 1 est serré coaxialement dans une broche 2 qui est montée sur un support 3 rendu rigidement solidaire d'un banc de prérêglage classique 4. On peut faire tourner, par exemple a la main, l'ensemble formé par l'outil 1 et la broche 2 autour de leur axe commun X-X', ce qui est indiqué par la flèche F. La position angulaire de la broche 2, et donc de l'outil 1, est déterminée par -un appareil classique non représenté et transmise par une ligne 5 à une unité électronique de traitement 6 qui peut l'afficher sur un cadran 7. Par action sur un bouton poussoir 8 de l'unité électronique 6, on peut remettre a zéro la valeur affichée de cette position angulaire, ce qui veut dire que l'unité 6 peut enregistrer et afficher directement l'angle de rotation de l'outil 1 à partir d'une position quelconque. To this end, the tool 1 is clamped coaxially in a spindle 2 which is mounted on a support 3 made rigidly rigid with a conventional pre-boring bench 4. The assembly formed by the tool 1 and the spindle 2 around their common axis X-X ', which is indicated by the arrow F. The angular position of the spindle 2, and therefore the tool 1, is determined by a conventional device not shown and transmitted by a line 5 to an electronic processing unit 6 which can display it on a dial 7. By action on a push button 8 of the electronic unit 6, it is possible to reset the displayed value of this position angular, which means that the unit 6 can directly record and display the rotation angle of the tool 1 from any position.
Un doigt de contact 9 dirigé approximativement vers l'axe X-X' de l'outil 1 est monté sur le portique non représenté du banc 4, de sorte qu'il peut etre déplacé manuellement dans trois directions orthogonales dont seules deux importent ici, a savoir la direction y qui permet de déplacer le doigt 9 selon son axe, vers l'outil 1 et inversement, et la direction z selon laquelle le doigt 9 est mu en translation parallèlement à l'axe X-X' de l'outil 1 et de la broche 2. Les déplacements selon la direction z sont enregistrés par un appareil classique non représenté qui fait partie du banc 4, et ils sont transmis par une ligne 10 à l'unité de traitement 6 qui les mémorise et les affiche sur un cadran 11. La aussi, on peut remettre à zéro la valeur des déplacements z en appuyant sur un bouton-poussoir 12. A contact finger 9 directed approximately to the axis XX 'of the tool 1 is mounted on the unrepresented gantry of the bank 4, so that it can be moved manually in three orthogonal directions of which only two are important here, namely the direction y which makes it possible to move the finger 9 along its axis, towards the tool 1 and vice versa, and the direction z according to which the finger 9 is moved in translation parallel to the axis XX 'of the tool 1 and the pin 2. The movements in the z direction are recorded by a conventional apparatus not shown which is part of the bench 4, and they are transmitted by a line 10 to the processing unit 6 which stores them and displays them on a dial 11. Here too, the value of the displacements z can be reset by pressing a push-button 12.
Comme on i'a indiqué plus haut, le doigt 9 est destiné a venir en contact avec l'arête tranchante hélicoï- dale H de l'outil 1, ce qui est représenté schématiquement sur la figure 2. Pour cela, on déplace axialement le doigt 9 selon la direction y jusqu'a ce que son extrémité pénètre dans la goujure 13 de l'outil, puis on le déplace parallèlement a l'axe de l'outil selon la direction z jusqu'a ce qu'il vienne en butée sur l'arête tranchante H. En vue d'améliorer la précision du contact, le doigt 9 peut être en carbure de tungstène, du moins sur sa zone de contact, et il est possible d'interposer un comparateur 14, qui est par exemple un comparateur à aiguille classique, entre le doigt 9 et l'endroit ou il est monté sur le banc de préréglage. As indicated above, the finger 9 is intended to come into contact with the helical cutting edge H of the tool 1, which is shown diagrammatically in FIG. 2. finger 9 in the direction y until its end enters the flute 13 of the tool, then it is moved parallel to the axis of the tool in the direction z until it comes into abutment on the cutting edge H. In order to improve the precision of the contact, the finger 9 may be made of tungsten carbide, at least on its contact zone, and it is possible to interpose a comparator 14, which is for example a conventional needle comparator, between the finger 9 and the place where it is mounted on the preset bench.
La figure 3 illustre le mode de fonctionnement de ce dispositif. En supposant que le doigt 9 soit en contact au point M avec l'hélice H, au sens de la figure 2, on le déplace selon la direction z, ici vers la gauche de la figure compte tenu du sens de l'hélice, d'une longueur quelconque AZ. Four que le doigt 9 soit & nouveau en contact avec l'hélice H en un point ', il faut faire tourner cette dernière dans le sens de la flèche F jusqu'a ce qu'elle prenne la position H' de la figure 3. Blle a tourné alors avec l'outil 1, d'un angle a qui est relie à l'angle f de l'hélice H et au rayon R de l'outil 1 par la formule
tg f = ez / (a.R)
Les valeurs de z et de a ayant été remises à zéro lorsque le doigt 9 est en contact au point M avec l'hélice
H, par actionnement des boutons-poussoirs 8 et 12, l'unité électronique 6 enregistre alors et affiche sur ler cadrans 7 et 11, respectivement, un couple de valeurs az et a lorsque le doigt 9 est à nouveau en contact avec l'hélice au point
M'. L'unité 6 en déduit la valeur de l'angle cherché, #, au moyen de la formule ci-dessus, et elle l'affiche sur un cadran 15.La précision de la mesure est supérieure à 10 minutes pour l'angle ç en l'absence du comparateur 14, c'est-h-dire lorsque l'appréciation du contact entre le doigt 9 et l'arête tranchante H de l'outil 1 est purement manuelle, et elle peut être améliorée d'au moins un ordre de grandeur par l'utilisation du comparateur 14. Dans ce dernier cas, on réalise le contact aux deux points N et B' de telle sorte que l'aiguille du comparateur se trouve a chaque fois sur le même point de sa graduation
Sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications pourraient être apportées a la forme de réalisation qui vient d'être décrite. C'est ainsi, par exemple, que les déplacements du doigt 9 et les rotations de l'outil 1, ainsi que l'arrêt de ces mouvements lors du contact mutuel de ces deux organes, pourraient etre rendus automatiques. Figure 3 illustrates the mode of operation of this device. Assuming that the finger 9 is in contact at the point M with the helix H, in the sense of Figure 2, it moves in the direction z, here to the left of the figure given the direction of the helix, d any length AZ. So that the finger 9 is again in contact with the helix H at a point, the latter must be rotated in the direction of the arrow F until it takes the position H 'of FIG. Blle then rotates with the tool 1, an angle which is connected to the angle f of the helix H and the radius R of the tool 1 by the formula
tg f = ez / (aR)
The values of z and a having been reset when the finger 9 is in contact with the point M with the helix
H, by actuation of the pushbuttons 8 and 12, the electronic unit 6 then records and displays on the dials 7 and 11, respectively, a pair of values az and a when the finger 9 is again in contact with the propeller on point
M '. The unit 6 derives the value of the sought angle, #, by means of the formula above, and it displays it on a dial 15. The accuracy of the measurement is greater than 10 minutes for the angle ç in the absence of the comparator 14, that is to say when the assessment of the contact between the finger 9 and the cutting edge H of the tool 1 is purely manual, and it can be improved by at least one order of magnitude by the use of the comparator 14. In the latter case, contact is made at the two points N and B 'so that the comparator needle is each time on the same point of its graduation
Without departing from the scope of the invention, various modifications could be made to the embodiment which has just been described. Thus, for example, the movements of the finger 9 and the rotations of the tool 1, as well as the stop of these movements during the mutual contact of these two bodies, could be made automatic.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8816528A FR2640741A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Method and device for measuring the angle of the screw (helix) of a cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8816528A FR2640741A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Method and device for measuring the angle of the screw (helix) of a cutting tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2640741A1 true FR2640741A1 (en) | 1990-06-22 |
Family
ID=9372976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8816528A Pending FR2640741A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Method and device for measuring the angle of the screw (helix) of a cutting tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2640741A1 (en) |
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