RU2520936C1 - Method of determining face angle in end section of rotary cutting tools - Google Patents
Method of determining face angle in end section of rotary cutting tools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520936C1 RU2520936C1 RU2012156876/28A RU2012156876A RU2520936C1 RU 2520936 C1 RU2520936 C1 RU 2520936C1 RU 2012156876/28 A RU2012156876/28 A RU 2012156876/28A RU 2012156876 A RU2012156876 A RU 2012156876A RU 2520936 C1 RU2520936 C1 RU 2520936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- angle
- strip
- tooth
- microscope
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при контроле переднего угла в торцовом сечении группы осевых режущих инструментов с диаметром более 3 мм: сверл, зенкеров, разверток, метчиков и др.The invention relates to measuring equipment and can find application in controlling the rake angle in the end section of a group of axial cutting tools with a diameter of more than 3 mm: drills, countersinks, reamers, taps, etc.
Из уровня техники известен способ измерения передних и задних углов многолезвийного осевого инструмента с использованием прибора - угломера конструкции Бабчиницера («Режущий инструмент», лабораторный практикум, под общ. ред. Н.Н.Щеголькова/ Н.Н.Щегольков, Г.Н.Сахаров, О.Б.Арбузов и др., М., Машиностроение, 1985, с.51).The prior art method for measuring the front and rear angles of a multi-blade axial tool using an instrument - an inclinometer of the Babchinitser design ("Cutting tool", a laboratory workshop, under the general editorship of N.N. Schegolkov / N.N. Schegolkov, G.N. Sakharov, O.B. Arbuzov et al., M., Mechanical Engineering, 1985, p. 51).
Недостатком данного способа является невозможность контроля геометрии инструментов малого диаметра, 8-10 мм и менее, ввиду того, что измерительные планки угломера не входят в малоразмерные канавки и не обеспечивается их базирование на окружности малого радиуса. Кроме того, использование прибора невозможно при числе зубьев инструментов менее 3-х, что указано на шкале прибора.The disadvantage of this method is the inability to control the geometry of tools of small diameter, 8-10 mm or less, due to the fact that the measuring strips of the protractor are not included in the small grooves and their basing on a circle of small radius is not ensured. In addition, the use of the device is not possible with the number of teeth of the tools less than 3, which is indicated on the scale of the device.
Также из уровня техники известно усовершенствование указанного выше прибора путем введения дополнительной планки. Данный прибор для измерения передних и задних углов зубьев многолезвийного режущего инструмента с целью повышения точности измерения переднего угла содержит дугообразную несущую, на которой установлен, с возможностью перемещения по ней, сектор с измерительной планкой, опорную планку и направляющую. В направляющей выполнен паз, предназначенный для установки в нем опорной планки с возможностью перемещения вдоль паза. Упорная поверхность направляющей перпендикулярна опорной поверхности паза (G01B 5/24, RU 2031353 С1, 20.03.1995).It is also known from the prior art to improve the above apparatus by introducing an additional strip. This device for measuring the front and rear tooth angles of a multi-blade cutting tool with the aim of increasing the accuracy of measuring the front angle contains an arc-shaped carrier on which a sector with a measuring bar, a support bar and a guide are mounted with the possibility of moving along it. A groove is made in the guide, designed to install a support bar in it with the ability to move along the groove. The thrust surface of the guide is perpendicular to the supporting surface of the groove (G01B 5/24, RU 2031353 C1, 03/20/1995).
Недостатками вышеуказанного прибора являются невозможность использования его для инструментов небольших диаметров и с числом зубьев менее 3-х.The disadvantages of the above device are the inability to use it for tools of small diameters and with the number of teeth less than 3.
Кроме того, из уровня техники известно устройство для измерения двугранного угла. Устройство содержит подвижные переставные стержни, установленные в корпусе и контактирующие с гранями угла. Переставные стержни выполнены в виде двух лекальных прямых призматических пластин прямоугольного сечения, телескопически соединенных друг с другом. В охватывающей пластине выполнен продольный паз, в который входит охватываемая пластина с возможностью взаимного перемещения и фиксации пластин относительно друг друга. Боковые грани охватываемой пластины снабжены угловыми шкалами для считывания угла. Угол отмечается плоскостью торцовой части, охватывающей пластины при контакте четырех длинных ребер торцовых частей обеих пластин с плоскостями граней двугранного угла (G01B 5/24, RU 2247316 С1, 27.02.2005).In addition, a prior art apparatus for measuring a dihedral angle is known. The device contains movable interchangeable rods installed in the housing and in contact with the edges of the angle. The interchangeable rods are made in the form of two circular straight prismatic plates of rectangular cross section, telescopically connected to each other. A longitudinal groove is made in the female plate, into which the male plate enters with the possibility of mutual movement and fixation of the plates relative to each other. The lateral faces of the covered plate are provided with angular scales for reading the angle. The angle is marked by the plane of the end part covering the plates when four long edges of the end parts of both plates come in contact with the planes of the faces of the dihedral angle (G01B 5/24, RU 2247316 C1, 02.27.2005).
Для измерения переднего угла инструментов небольших диаметров (порядка 10-15 мм) данное устройство непригодно, один из стержней не пройдет в канавку инструмента малых размеров, а для второго стержня отсутствует необходимая опорная база. Если предположить, что один из стержней будет иметь малые размеры, то, во-первых, сложно проверить правильность его базирования по передней грани, и, во-вторых, отсутствует поверхность для базирования второго стержня.This device is unsuitable for measuring the front angle of tools of small diameters (of the order of 10-15 mm), one of the rods will not go into the groove of the tool of small sizes, and for the second rod there is no necessary support base. If we assume that one of the rods will be small, then, firstly, it is difficult to verify the correctness of its basing on the front face, and, secondly, there is no surface for basing the second rod.
Также известны способы контроля осевых режущих инструментов - метчиков, червячных фрез и др. с помощью штангенрейсмуса или с использованием специальных приборов типа КЗФ («Режущий инструмент» Лабораторный практикум, под общ. ред. Н.Н.Щеголькова, М., Машиностроение, 1985, с.66, 67; с.110, 111); (см. также «Процессы формообразования и САПР металлорежущего инструмента», учебное пособие под ред. В.А.Гречишникова, М., МГТУ «Станкин», 2010, с.162, 163).Also known are methods of controlling axial cutting tools — taps, worm mills, etc. using a caliper or using special devices of the KZF type (“Cutting Instrument” Laboratory Workshop, under the general editorship of N. N. Shchegolkov, M., Mechanical Engineering, 1985 , p. 66, 67; p. 110, 111); (see also "The processes of shaping and CAD of metal-cutting tools", a tutorial edited by V. A. Grechishnikov, M., MSTU "Stankin", 2010, p. 162, 163).
Указанные способы непригодны для инструментов небольшого диаметра (10-12 мм и менее) ввиду того, что измерительный наконечник приборов, контактирующий с передней поверхностью инструмента, не входит по размерам в канавку инструмента. Если специально изготовить наконечник малых размеров, то он не будет достаточно жестким; кроме того, проверить правильность его базирования по передней поверхности зуба измеряемого объекта, особенно винтового, весьма затруднительно.These methods are unsuitable for tools of small diameter (10-12 mm or less) due to the fact that the measuring tip of the instruments in contact with the front surface of the tool is not included in the dimensions of the groove of the tool. If you specially make a small tip, then it will not be stiff enough; in addition, it is very difficult to verify the correctness of its basing on the front surface of the tooth of the measured object, especially the helical one.
Известные из уровня техники способы и устройства для контроля переднего угла были проверены авторами экспериментально.Known from the prior art, methods and devices for controlling the rake angle were verified experimentally by the authors.
Один из таких способов состоял в распиливании тонкой проволокой монолитного твердосплавного инструмента диаметром 6 - 8 мм в торцовом сечении, с последующим измерением геометрии полученного сечения на микроскопе.One of such methods consisted in sawing a monolithic carbide tool with a diameter of 6-8 mm in an end section with a thin wire, followed by measuring the geometry of the obtained section under a microscope.
Описанный способ, как показали проведенные опыты, можно использовать для измерения, прежде всего геометрии и формы канавки и зуба. При этом контролируемый инструмент разрушается, теряет размеры и работоспособность; требуется электрохимический станок, а трудоемкость измерений высока. Кроме того, при распиливании, даже тонкой проволокой, края распила на наружном диаметре, то есть около вершины зубьев, получаются несколько «заваленными» из-за врезания (или выхода) проволоки в процессе распиливания. Торцовое сечение, полученное распиливанием, получается с отклонением от плоскостности, что приводит к не совсем резкому ее изображению при контроле на микроскопе. Этот недостаток можно исправить дополнительным шлифованием, но при этом трудоемкость контроля еще более возрастает.The described method, as shown by experiments, can be used to measure, especially the geometry and shape of the groove and tooth. In this case, the controlled tool is destroyed, loses its size and performance; an electrochemical machine is required, and the complexity of the measurements is high. In addition, when sawing, even with a thin wire, the edges of the cut on the outer diameter, that is, near the top of the teeth, are somewhat “heaped up” due to the cutting (or exit) of the wire during sawing. The end section obtained by sawing is obtained with a deviation from flatness, which leads to its not quite sharp image under control on a microscope. This disadvantage can be corrected by additional grinding, but at the same time the complexity of the control increases even more.
Из уровня техники известны также лазерные приборы, которые позволяют производить линейные измерения с высокой точностью. Для опытного измерения геометрии инструмента авторами был использован лазерный сканирующий конфокальный микроскоп Olympus LEXT OLS -3100 (производитель Япония: http://www.etr-russia.com/Lext.html). На приборе сканировались передняя и задняя поверхности зуба в торцовом сечении, определялся угол β заострения и, при известном заднем угле, рассчитывался передний угол.Laser devices are also known from the prior art that make it possible to perform linear measurements with high accuracy. The authors used an Olympus LEXT OLS-3100 laser scanning confocal microscope (manufacturer Japan: http://www.etr-russia.com/Lext.html) for experimental measurement of tool geometry. On the device, the front and rear surfaces of the tooth were scanned in the end section, the angle β of the point was determined and, with the known rear angle, the front angle was calculated.
Недостатками такого способа являются высокая стоимость прибора и трудоемкость измерений, зависимость точности определения переднего угла от точности предварительных измерений на других приборах заднего угла.The disadvantages of this method are the high cost of the device and the complexity of the measurements, the dependence of the accuracy of determining the rake angle from the accuracy of preliminary measurements on other instruments of the rear corner.
Также из уровня техники известен способ измерения углов на инструментальном микроскопе («Измерение и контроль геометрических параметров деталей машин и приборов», учебное пособие, Г.Р.Муслина, Ю.М. Правиков, Ульяновск, под общ. ред. Л.В.Худобина, УлГТУ, 2007, с.167 - 172, электронное издание: venec.ulstu.ru/lib/go.php?id=1748).Also known from the prior art is a method for measuring angles with an instrumental microscope (“Measurement and control of the geometric parameters of machine parts and devices”, study guide, G.R. Muslin, Yu.M. Pravikov, Ulyanovsk, edited by L.V. Khudobina, UlSTU, 2007, p. 167 - 172, electronic publication: venec.ulstu.ru/lib/go.php?id=1748).
Данный способ измерения состоит в совмещении визирных (штриховых) линий визирного (основного) окуляра с профилем измеряемого объекта. Угловое положение визирной линии относительно начального, базового ее положения отсчитывается по шкале углового (отсчетного) окуляра и определяет измеряемый угол профиля (например, профиля резьбы: см. последний аналог, с.171,172). При измерении угла профиля резьбы установка детали производится так, что ось резьбы параллельна одной из двух взаимно перпендикулярных визирных линий, при этом вторая линия при измерении угла совмещается с боковым профилем резьбы.This measurement method consists in combining the sighting (dashed) lines of the sighting (main) eyepiece with the profile of the measured object. The angular position of the sighting line relative to the initial, base position is measured on the scale of the angular (reference) eyepiece and determines the measured profile angle (for example, thread profile: see the last analogue, p.171,172). When measuring the angle of the thread profile, the part is installed so that the axis of the thread is parallel to one of the two mutually perpendicular sighting lines, while the second line, when measuring the angle, is aligned with the side thread profile.
Описанный выше способ непригоден для контроля переднего угла в торцовом сечении инструментов, для которых невозможно получить изображение линии торцового сечения в окуляре микроскопа. К таким относится значительная группа осевых инструментов: спиральные сверла, зенкеры, развертки, метчики и др.The method described above is unsuitable for controlling the rake angle in the end section of instruments for which it is impossible to obtain an image of the end section line in the microscope eyepiece. These include a significant group of axial tools: twist drills, countersinks, reamers, taps, etc.
Например, кромка АВ спирального сверла с вершиной в точке А не лежит в торцовом сечении сверла (фиг.1). Поэтому, используя кромку, невозможно получить линию торцового сечения винтовой передней поверхности зуба.For example, the edge AB of a twist drill with a vertex at point A does not lie in the end section of the drill (FIG. 1). Therefore, using the edge, it is impossible to get the line of the end section of the helical front surface of the tooth.
Для этой группы инструментов, если они имеют небольшие размеры, также сложно или невозможно использовать и другие, описанные выше, известные способы измерения торцового переднего угла.For this group of tools, if they are small, it is also difficult or impossible to use the other known methods of measuring the front rake angle described above.
Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении возможности простого, с низкой трудоемкостью, измерения регламентированного переднего угла в торцовом сечении значительной группы осевых режущих инструментов (сверл, зенкеров, разверток, метчиков и др.) с диаметром более 3 мм, с любым числом зубьев, в том числе менее трех, с использованием распространенных стандартных измерительных средств - инструментальных микроскопов.The technical result of the claimed invention consists in providing the possibility of simple, with low laboriousness, measuring the regulated front angle in the end section of a significant group of axial cutting tools (drills, countersinks, reamers, taps, etc.) with a diameter of more than 3 mm, with any number of teeth, in including less than three, using common standard measuring tools - instrumental microscopes.
Технической задачей, на решение которой направлен заявленный способ, является создание на измеряемом инструменте такой линии торцового сечения, резкое изображение которой можно получить в основном (визирном) окуляре микроскопа и расположение которой вдоль оси инструмента и относительно визирной линии окуляра позволило бы определить передний угол инструмента в торцовом сечении.The technical problem to which the claimed method is directed is to create such an end section line on the measured instrument, a sharp image of which can be obtained in the main (sighting) eyepiece of the microscope and whose location along the axis of the instrument and relative to the sighting line of the eyepiece would allow to determine the front angle of the instrument in end section.
Указанный технический результат достигается путем реализации способа определения переднего угла в торцовом сечении осевых режущих инструментов, осуществляемого посредством инструментального микроскопа, заключающегося в том, что первоначально к передней поверхности зуба инструмента в его торцовом сечении на технологически регламентированном расстоянии L от вершины зуба инструмента осуществляют фиксацию вспомогательного средства для продления поверхности переднего угла в виде прямолинейной упругой полоски, обеспечивающей визуальное восприятие переднего угла, затем инструмент устанавливают ортогонально плоскости стола микроскопа таким образом, чтобы визирная линия окуляра проходила через вершину зуба и через продольную ось инструмента, после чего объектив микроскопа перемещают в вертикальной плоскости в направлении инструмента на упомянутое расстояние L с последующим поворотом стола микроскопа или поворотом окуляра до совмещения визирной линии с продольной гранью полоски, и определяют угол Ө, а затем определяют передний угол γ по следующей зависимости:The specified technical result is achieved by implementing the method for determining the rake angle in the end section of axial cutting tools, carried out by means of a tool microscope, which consists in initially fixing an auxiliary tool to the tool tooth front surface in its end section at a technologically regulated distance L from the top of the tooth of the tool to extend the surface of the rake angle in the form of a rectilinear elastic strip providing visual perception of the rake angle, then the instrument is set orthogonally to the plane of the microscope table so that the sight line of the eyepiece passes through the top of the tooth and through the longitudinal axis of the tool, after which the microscope lens is moved in the vertical plane in the direction of the tool to the mentioned distance L, followed by rotation of the microscope table or by turning the eyepiece to align the sight line with the longitudinal face of the strip, and determine the angle Ө, and then determine the rake angle γ according to the following relationship:
γ=(360/P)·L-Ө, где:γ = (360 / P) · L-Ө, where:
L - расстояние от вершины зуба инструмента до полоски вдоль оси инструмента, мм;L is the distance from the top of the tooth of the tool to the strip along the axis of the tool, mm;
Ө - угол поворота стола микроскопа или окуляра, градус;Ө - angle of rotation of the table of the microscope or eyepiece, degrees;
Р - осевой шаг винтовой канавки, мм.P is the axial pitch of the helical groove, mm
Фиксацию полоски предпочтительно осуществляют посредством клеящего карандаша.The fixation of the strip is preferably carried out by means of an adhesive pencil.
Заявленное техническое решение поясняется графическими материалами, где:The claimed technical solution is illustrated by graphic materials, where:
- на фиг.1 изображена схема крепления полоски на инструменте (сверле);- figure 1 shows a diagram of the fastening of the strip on the tool (drill);
- на фиг.2 - схема поворота инструмента (сверла) на угол Ө при определении переднего угла γ (сеч.Т-Т, см. фиг.1);- figure 2 is a diagram of the rotation of the tool (drill) at an angle Ө when determining the rake angle γ (sec. T-T, see figure 1);
- на фиг.3 - схема установки инструмента (сверла) на микроскопе;- figure 3 is a diagram of the installation of the tool (drill) on a microscope;
- на фиг.4 - расположение вершин зубьев инструмента (сверла) относительно визирных линий на виде М (см. фиг.3);- figure 4 - the location of the vertices of the teeth of the tool (drill) relative to the sighting lines in the form M (see figure 3);
- на фиг.5 - позиционирование полоски при измерении переднего угла γ на инструменте (метчике).- figure 5 - positioning of the strip when measuring the rake angle γ on the tool (tap).
На фиг.1: 1 - инструмент (сверло); 2 - передняя поверхность зуба; 3 - полоска; АВ и ЕС - кромки инструмента; Т-Т - торцовое сечение инструмента; L - расстояние от вершины А зуба инструмента до полоски; О - ось инструмента.Figure 1: 1 - tool (drill); 2 - the front surface of the tooth; 3 - strip; AB and EU - tool edges; TT - end section of the tool; L is the distance from the top And the tooth of the tool to the strip; O is the axis of the tool.
На фиг.2: 3 - полоска; 4 - зуб инструмента (сверла) в торцовом сечении Т-Т (см. фиг.1 и фиг.3); 3' - полоска после поворота инструмента по стрелке К на угол Ө; 4' - зуб инструмента после поворота на угол Ө; l - длина полоски; b - толщина полоски; h - высота контакта полоски с передней поверхностью; л1 и л2 - визирные линии; О- ось инструмента.In figure 2: 3 - strip; 4 - the tooth of the tool (drill) in the end section of the TT (see figure 1 and figure 3); 3 '- strip after turning the tool in the direction of the arrow K to the angle Ө; 4 '- the tooth of the tool after rotation through the angle Ө; l is the length of the strip; b is the thickness of the strip; h is the height of the contact of the strip with the front surface; l 1 and l 2 - sighting lines; The axis of the tool.
На фиг.3: 1 - инструмент (сверло) с диаметром D и с углом ω наклона зуба; 3 - полоска; 5 - объектив (визирный); 6 - призма; 7 - угловая шкала; 8 - поворотный стол; Т-Т - торцовое сечение; L - расстояние от вершины зуба инструмента до полоски; О - ось инструмента.In Fig.3: 1 - a tool (drill) with a diameter D and with an angle ω of inclination of the tooth; 3 - strip; 5 - lens (sight); 6 - prism; 7 - an angular scale; 8 - rotary table; TT - end section; L is the distance from the top of the tooth of the instrument to the strip; O is the axis of the tool.
На фиг.4: 1 - инструмент (сверло); 6 - призма; л1 и л2 - визирные линии; А и С - вершины зубьев; О - ось инструмента.Figure 4: 1 - tool (drill); 6 - prism; l 1 and l 2 - sighting lines; A and C are the tops of the teeth; O is the axis of the tool.
На фиг.5: 1 - торцовое сечение инструмента (метчика); 2 - передняя поверхность зуба инструмента; 3 - полоска; D - диаметр инструмента.Figure 5: 1 is an end section of a tool (tap); 2 - the front surface of the tooth of the instrument; 3 - strip; D is the diameter of the tool.
Способ определения переднего угла в торцовом сечении осевых режущих инструментов осуществляется следующими действиями.The method of determining the rake angle in the end section of the axial cutting tools is carried out by the following steps.
На расстоянии L от вершин зубьев инструмента 1 (например, сверла), в торцовой плоскости Т-Т, на передней поверхности 2 зуба закрепляют полоску 3 (фиг.1). Полоска 3 должна быть прямолинейной и упругой.At a distance L from the tops of the teeth of the tool 1 (for example, a drill), in the end plane TT, a
В проведенных авторами опытах использовались различные материалы для изготовления полоски, в том числе металл и пластик. Оба материала показали пригодность. В частности, применялась полоска из лезвия бритвы, толщиной 0,1 мм. Рекомендуемые размеры полоски: толщина b=0,05 - 0,2 мм; длина l = 5-15 мм; ширина полоски 0,3-1,5 мм; высота h крепления h≈0,8 -5 мм для инструментов с диаметром D=3-30 мм; большие размеры принимают для больших D (фиг.2)In the experiments conducted by the authors, various materials were used to make the strip, including metal and plastic. Both materials showed suitability. In particular, a razor blade strip 0.1 mm thick was used. Recommended strip sizes: thickness b = 0.05 - 0.2 mm; length l = 5-15 mm; strip width 0.3-1.5 mm; mounting height h h≈0.8 -5 mm for tools with a diameter of D = 3-30 mm; large sizes take for large D (figure 2)
Для крепления полоски рекомендуется применять клеящий карандаш, например, марки UHU. Крепление производят простым прижиманием полоски к передней поверхности. После измерений полоска легко снимается.To fasten the strip, it is recommended to use an adhesive pencil, for example, brand UHU. Fastening is done by simply pressing the strip to the front surface. After measurements, the strip is easily removed.
Инструмент 1 с полоской 3 устанавливают в призме 6 (или во втулке) на столе 8 со шкалой 7 инструментального микроскопа с основным (визирным) объективом 5 так, что ось инструмента перпендикулярна плоскости стола (фиг.3), а визирная линия л1, видимая в окуляре, проходит через вершину А зуба и пересекает ось в точке О (фиг.4). Для инструментов с четным числом зубьев линия л1 при этом проходит также через вершину другого зуба (для сверла - через вершину С). При этом визирная линия л2,нормальная к л1, может проходить или не проходить через точку О оси инструмента (это не влияет на правильность измерений).A
Объектив 5 смещают по направлению к инструменту 1 на величину L и поворачивают по стрелке К стол 8 с инструментом 1 вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости стола, на некоторый угол 8, величину которого отсчитывают по угловой шкале 7 (фиг.2, 3). Величину угла поворота 9 устанавливают из условия, что после поворота фрезы вместе с зубом 4 и полоской 3 линия полоски должна совпасть с горизонтальной визирной линией л1 (фиг.2). При этом зуб 4 займет положение 4', а полоска 3 - положение 3'. (Для инструмента с левыми винтовыми зубьями направление поворота будет обратным).The lens 5 is shifted towards the
Совмещение полоски с визирной линией осуществляют, помимо поворота стола 8, его перемещениями в горизонтальной плоскости, перпендикулярной к оси инструмента (фиг.3). Возможность перемещения предусмотрена на инструментальных микроскопах всех типов (ГОСТ 8074-82). При этом меняется фактическое положение вертикальной оси, вокруг которой осуществлен поворот на угол 9. Изменение положения оси не влияет на правильность измерения угла Ө. Поэтому инструмент можно устанавливать на столе 8 свободно, не фиксируя координаты оси в плоскости стола микроскопа, т.е. координаты точки О (фиг.2, 3).The combination of the strip with the line of sight is carried out, in addition to the rotation of the table 8, its movements in a horizontal plane perpendicular to the axis of the tool (figure 3). The ability to move is provided on instrumental microscopes of all types (GOST 8074-82). In this case, the actual position of the vertical axis changes around which the rotation is made at an angle of 9. The change in the position of the axis does not affect the correct measurement of the angle Ө. Therefore, the tool can be installed on table 8 freely, without fixing the coordinates of the axis in the plane of the microscope table, i.e. the coordinates of the point O (figure 2, 3).
Таким образом, измерение угла Ө поворота осуществляется весьма просто.Thus, the measurement of the angle of rotation Ө is very simple.
После измерения угла Ө передний угол у рассчитывают по приведенной выше формуле.After measuring the angle Ө, the rake angle y is calculated using the above formula.
Для инструментов с прямыми (не винтовыми) канавками, т.е. при ω =0, получаем: шаг Р - бесконечно большая величина, (360/P)·L =0 и For tools with straight (non-helical) grooves, i.e. for ω = 0, we obtain: step P is an infinitely large quantity, (360 / P) · L = 0 and
γ=-Ө. Знак «минус» перед Ө практически означает, что поворот стола (окуляра) до совмещения визирной линии с полоской будет иметь противоположное направление.γ = -Ө. The minus sign in front of Ө practically means that turning the table (eyepiece) until the line of sight is aligned with the strip will have the opposite direction.
Некоторые инструментальные микроскопы (например, тип А, ГОСТ 8074-82) не имеют поворотного стола 8 со шкалой 7 (фиг.3). Измерение переднего угла на микроскопах такого типа осуществляют в последовательности, описанной выше. Отличие состоит в том, что угол 8 после установки инструмента на столе микроскопа устанавливают не поворотом стола, а поворотом визирной линии л1 до ее совмещения с полоской 3 (направление поворота противоположно стрелке К, фиг.2). Отсчет угла Ө производят в этом случае не по шкале 7 (фиг.3), а по шкале окуляра угломерной головки. Эта шкала состоит из градусной и минутной шкал и точность (ошибка) отсчета - около 1 минуты.Some instrumental microscopes (for example, type A, GOST 8074-82) do not have a turntable 8 with a scale of 7 (figure 3). The measurement of the rake angle on microscopes of this type is carried out in the sequence described above. The difference is that the angle 8 after installing the tool on the microscope table is not set by turning the table, but by turning the sight line l 1 until it aligns with strip 3 (the direction of rotation is opposite to arrow K, Fig. 2). The reference angle is produced in this case not on a scale 7 (figure 3), but on the scale of the eyepiece of the goniometric head. This scale consists of degree and minute scales and the accuracy (error) of the countdown is about 1 minute.
Указанный способ измерения можно использовать также и на микроскопах, имеющих поворотный стол. Однако недостаток его заключается в том, что требуется использовать угловой окуляр микроскопа, помимо основного (визирного).The specified measurement method can also be used on microscopes having a rotary table. However, its drawback is that it is required to use the angular eyepiece of the microscope, in addition to the main (sight).
Пример. Определение переднего угла в торцовом сечении спирального сверла.Example. Determination of the rake angle in the end section of a twist drill.
Сверло имеет размеры:The drill has dimensions:
диаметр D= 5 мм; Р= 32,2 мм; ω= 26°;diameter D = 5 mm; P = 32.2 mm; ω = 26 °;
полоска закреплена на расстоянии L=3 мм от вершины А зуба;the strip is fixed at a distance L = 3 mm from the vertex A of the tooth;
измеренный на микроскопе угол Ө =30°27'=30,45°.the angle на = 30 ° 27 '= 30.45 ° measured on a microscope.
Передний угол γ в торцовом сечении:Front angle γ in the end section:
γ=(360/32,2)·3-30,45=3,09°≈3°05'.γ = (360 / 32.2) · 3-30.45 = 3.09 ° ≈3 ° 05 '.
Если осевой шаг Р не задан, а задан только угол со наклона к оси инструмента винтового зуба, то шаг рассчитывают по следующей известной из уровня техники формуле: Р=πD ctg ω.If the axial step P is not specified, and only the angle is set from the slope to the axis of the helical tooth tool, then the step is calculated according to the following formula known from the prior art: P = πD ctg ω.
Заявленный способ позволяет осуществлять измерение регламентированного переднего угла в торцовом сечении значительной группы осевых инструментов с диаметром более 3мм на стандартных и распространенных инструментальных микроскопах различной модификации.The claimed method allows the measurement of the regulated front angle in the end section of a significant group of axial instruments with a diameter of more than 3 mm on standard and common instrumental microscopes of various modifications.
Способ проверен большим числом опытных измерений.The method is verified by a large number of experimental measurements.
Для сравнения проведены также измерения другими способами, в том числе на лазерном микроскопе.For comparison, measurements were also performed by other methods, including using a laser microscope.
Заявленный способ отличается простотой и малой трудоемкостью. Кроме того, способ может быть использован для инструментов с любым числом зубьев, в том числе с двумя зубьями, что часто имеет место для некоторых типов инструментов, а также при малых D.The claimed method is simple and low laborious. In addition, the method can be used for tools with any number of teeth, including two teeth, which is often the case for some types of tools, as well as for small D.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет достигнуть заявленный технический результат. При этом простота и малая трудоемкость способа обеспечивается использованием простых средств и действий: закреплением к передней поверхности инструмента полоски, например, с использованием клеящего карандаша, установки инструмента на столе прибора, измерения угла поворота стола (или визирной линии) и определения переднего угла по элементарной зависимости.Thus, the claimed combination of essential features set forth in the claims, allows to achieve the claimed technical result. At the same time, the simplicity and low laboriousness of the method is ensured by the use of simple means and actions: fastening strips to the front surface of the tool, for example, using an adhesive pencil, installing the tool on the table of the device, measuring the angle of rotation of the table (or sight line) and determining the front angle from an elementary dependence .
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are interrelated with each other with the formation of a stable set of necessary attributes unknown at the priority date from the prior art sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:
- способ, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для измерения регламентированного переднего угла в торцовом сечении и может быть использован для значительной группы осевых режущих инструментов с диаметром более 3 мм на распространенных стандартных инструментальных микроскопах различных типов; в том числе для инструментов с малым (менее трех) числом зубьев;- the method embodying the claimed technical solution, when implemented, is designed to measure a regulated rake angle in the end section and can be used for a large group of axial cutting tools with a diameter of more than 3 mm on common standard instrumental microscopes of various types; including for tools with a small (less than three) number of teeth;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств;- for the claimed method in the form described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the methods described above or known from the prior art on the priority date of the funds is confirmed;
- способ, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the method embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленный способ соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed method meets the requirements of the patentability conditions of "novelty", "inventive step" and "industrial applicability" under applicable law.
Claims (2)
γ=(360/P)·L-Ө, где:
L - расстояние от вершины зуба инструмента до полоски вдоль оси инструмента, мм;
Ө - угол поворота стола микроскопа или окуляра, градус;
Р - осевой шаг винтовой канавки, мм.1. The method of determining the rake angle in the end section of the axial cutting tools, carried out by means of a tool microscope, which consists in the fact that initially to the front surface of the tooth of the tool in its end section at a technologically regulated distance L from the top of the tooth of the tool fixation of an auxiliary tool to extend the surface of the front angle in the form of a rectilinear elastic strip, providing visual perception of the rake angle, then the tool is installed about orthogonally to the plane of the microscope table so that the sight line of the eyepiece passes through the top of the tooth and through the longitudinal axis of the instrument, after which the microscope lens is moved in the vertical plane in the direction of the tool to the mentioned distance L, followed by rotation of the microscope table or rotation of the eyepiece until the sight line coincides with the longitudinal face of the strip, and determine the angle Ө, and then determine the rake angle γ according to the following relationship:
γ = (360 / P) · L-Ө, where:
L is the distance from the top of the tooth of the tool to the strip along the axis of the tool, mm;
Ө - angle of rotation of the table of the microscope or eyepiece, degrees;
P is the axial pitch of the helical groove, mm
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012156876/28A RU2520936C1 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Method of determining face angle in end section of rotary cutting tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012156876/28A RU2520936C1 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Method of determining face angle in end section of rotary cutting tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2520936C1 true RU2520936C1 (en) | 2014-06-27 |
| RU2012156876A RU2012156876A (en) | 2014-07-10 |
Family
ID=51215472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012156876/28A RU2520936C1 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Method of determining face angle in end section of rotary cutting tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2520936C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189989U1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсис" | OPTICAL DEVICE FOR 3D SCANNING, MEASUREMENT AND MONITORING OF AXIAL CUTTING TOOL FOR MACHINING |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1125469A1 (en) * | 1979-12-25 | 1984-11-23 | Khirilov Petr | Method of measuring screw tap hock angle |
| RU2031353C1 (en) * | 1991-02-28 | 1995-03-20 | Азербайджанский индустриальный университет им.М.Азизбекова | Device for measuring front and rare angles of teeth of multiblade cutting tool |
| DE4432317A1 (en) * | 1994-09-12 | 1996-03-14 | Mwv Maschinen Und Werkzeugbau | Cutting angle measurement appts. for rotating cutting tool |
| EP1792687A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-06 | General Electric Company | System and method for extracting dimensional parameters of a cutting tool |
| CN102506669A (en) * | 2011-11-02 | 2012-06-20 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | Cutting tool angle measuring instrument |
-
2012
- 2012-12-26 RU RU2012156876/28A patent/RU2520936C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1125469A1 (en) * | 1979-12-25 | 1984-11-23 | Khirilov Petr | Method of measuring screw tap hock angle |
| RU2031353C1 (en) * | 1991-02-28 | 1995-03-20 | Азербайджанский индустриальный университет им.М.Азизбекова | Device for measuring front and rare angles of teeth of multiblade cutting tool |
| DE4432317A1 (en) * | 1994-09-12 | 1996-03-14 | Mwv Maschinen Und Werkzeugbau | Cutting angle measurement appts. for rotating cutting tool |
| EP1792687A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-06 | General Electric Company | System and method for extracting dimensional parameters of a cutting tool |
| CN102506669A (en) * | 2011-11-02 | 2012-06-20 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | Cutting tool angle measuring instrument |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189989U1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсис" | OPTICAL DEVICE FOR 3D SCANNING, MEASUREMENT AND MONITORING OF AXIAL CUTTING TOOL FOR MACHINING |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012156876A (en) | 2014-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7467475B1 (en) | Leveling device | |
| US6263584B1 (en) | Alignment apparatus and method of using same | |
| US20130227846A1 (en) | Rafter Angle Square With Scribe Guide Notches | |
| US10443997B2 (en) | Angle finder protractor | |
| US20070220764A1 (en) | Precision electronic combination square | |
| US9308771B2 (en) | System and a method for drawing arcs and circle | |
| US6901672B1 (en) | Caliper gauge | |
| RU2520936C1 (en) | Method of determining face angle in end section of rotary cutting tools | |
| RU2521198C1 (en) | Method of determining face angle in end section of end cutters | |
| US2169533A (en) | Micrometer leveling device | |
| US20230408238A1 (en) | Construction Measuring Tool | |
| US2648138A (en) | Clearance angle gauge | |
| CN111457814B (en) | Triangular square vernier caliper and reading method | |
| JP2004198350A (en) | Thickness meter | |
| CN108507436B (en) | Alignment tolerance measuring device for oblique intersection cross joint structure | |
| US1894148A (en) | Topographical stereoscope | |
| DE102010011634B3 (en) | Method for measuring small and fine cutting edge geometry of rotation symmetrical drilling and milling tool for milling/drilling work-piece in dental area, involves measuring angle difference between starting and end positions of tool | |
| DE202015001938U1 (en) | Coordinate marking and marking device with measuring function | |
| JP4529664B2 (en) | Tool shape measuring apparatus and method | |
| CN202582437U (en) | Bevel gear tooth thickness measurer | |
| KR20080000077U (en) | A protractor combine use rotation type ruler | |
| KR20180007702A (en) | Method for setting the horizontal and vertical position coordinates using vernier calipers | |
| JPH09207496A (en) | Multifunctional ruler | |
| US2124358A (en) | Instrument of precision | |
| SU693104A1 (en) | Device for measuring the angle of sharpening of terminal tools? |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181227 |