專利名稱：多自由度定位刀具角度測量顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械工具測量裝置，特別適用于木工圓盤刀具角度測量。
現(xiàn)有技術(shù)目前，機(jī)械刀具角度測量主要使用萬能工具顯微鏡或投影儀，萬能工具顯微鏡是由機(jī)身、縱向?qū)к壖靶凶邫C(jī)構(gòu)、橫向?qū)к壖靶凶邫C(jī)構(gòu)、垂直向?qū)к壖吧禉C(jī)構(gòu)、刀具安裝臺(tái)的繞橫向軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、繞縱向軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、繞垂直向轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及顯微鏡組成。這三個(gè)平動(dòng)機(jī)構(gòu)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)共有六個(gè)自由度，這六個(gè)自由度可以附著在刀具安裝臺(tái)上，也可以附著在顯微鏡上，設(shè)置具有互換性，只需滿足六個(gè)自由度便可。其縱向行程為0-200mm，橫向行程為0-100mm，它對(duì)木工圓盤刀具這種大直徑的刀具僅能采用傳統(tǒng)的從單一方向進(jìn)行角度測量的方法。大型投影儀也同樣存在只能從單一方向進(jìn)行測量，而且測量精度不高。從單一方向測量就是將鋸片水平放置，從鋸身側(cè)面上進(jìn)行局部刀具角度，即鋸齒的齒前角、齒后角和齒楔角，這與國際標(biāo)準(zhǔn)IS03002-I-82(切削和磨削的基本參量。第一部分切削刀具有效部分的幾何參數(shù)一般術(shù)語，基本系統(tǒng)，刀具和工作角度。斷屑槽。)和我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T12204-90(金屬刀削 基本術(shù)語)、GB/T14897-94(木工刀具基本術(shù)語)等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的刀具靜止參考系與各個(gè)基準(zhǔn)面，即基面Pr，切削平面Ps，正交平面Po和法平面Pn上對(duì)圓盤刀具的主切削刃或副切削刃上選定點(diǎn)的各個(gè)刀具角度進(jìn)行測量存在較大差異，因木工圓盤刀具最大特點(diǎn)之一是多齒刀頭，而且每齒通常有四個(gè)刀面，即齒前面、齒后面和兩個(gè)側(cè)面，齒尖的正交平面基準(zhǔn)面并不都與鋸身側(cè)面平行。
為了能夠按國際標(biāo)準(zhǔn)和中國標(biāo)準(zhǔn)來測量圓盤刀具，也為了操作簡便，我們設(shè)計(jì)了第七個(gè)自由度，能使刀具繞縱向作整體空間位移旋轉(zhuǎn)，即在刀具安裝臺(tái)上固定一個(gè)縱向芯軸，用一個(gè)“L”形支架套合在芯軸上，而“L”形支架另一邊伸出刀具安裝臺(tái)外沿并且安裝一個(gè)橫向芯軸，將圓盤刀固定在橫向芯軸上，則刀具就可以隨著“L”形支架作空間旋轉(zhuǎn)，方便多角度測量，操作簡捷。但又帶來一個(gè)新問題，刀具安裝在縱向芯軸或“L”形支架的橫向芯軸上進(jìn)行測量過程中，均難以準(zhǔn)確進(jìn)行基準(zhǔn)定位，從而使測量工作無法進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種方便精確定位的多自由度定位刀具角度測量顯微鏡。
本實(shí)用新型的方案是在縱向芯軸突出刀具安裝臺(tái)外沿的臺(tái)階軸上鉆有與橫向?qū)к壠叫械呐_(tái)階孔，小孔朝向顯微鏡一端安裝有分劃玻璃塊，分劃玻璃塊表面上有“田”字形刻線，“田”字形刻線所在平面與橫向?qū)к壌怪保疤铩弊中慰叹€為互相垂直的兩組線段，每組均以中間一條為對(duì)稱，兩組三根平行線的間距均相等，中間橫線與縱向芯軸的軸心線同處于一個(gè)水平面，臺(tái)階孔的大孔內(nèi)安裝有燈泡，在橫向芯軸軸芯線上也鉆有臺(tái)階孔，小孔朝向顯微鏡一端安裝有分劃玻璃塊，分劃玻璃塊表面上有“豐”字形劃線，“豐”字形劃線平面與橫向?qū)к壌怪保龡l水平劃線互為平行且等距離，其間距與“田”字形分劃玻璃板上刻線的間距相等，豎劃線與三條水平劃線垂直，橫向芯軸的軸芯線過豎劃線與中間橫線的交點(diǎn)并垂直于“豐”字形劃線平面，臺(tái)階孔的大孔內(nèi)安裝有燈泡。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于多設(shè)置的“L”形支架使安裝在其橫向芯軸上的刀具可繞縱向芯軸作空間整體位移旋轉(zhuǎn)，也就是能將圓盤刀具無論是主切削刃還是副切削刃選定點(diǎn)的刀具靜止參考系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和定位，兩個(gè)分劃玻璃塊的“田”字形和“豐”字形刻線能使各個(gè)測量基準(zhǔn)面簡捷地變換到垂直顯微鏡光學(xué)軸線上，并平行于測角目鏡分劃板平面，操作簡便。多了一個(gè)自由度使被測刀具測量時(shí)能夠進(jìn)行空間旋轉(zhuǎn)和定位狀態(tài)下多方向進(jìn)行角度測量，達(dá)到符合國際標(biāo)準(zhǔn)IS03002-I-82和我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T12204-90、GB/T14897-94要求，為制造商工藝定位提高質(zhì)量，為使用者修磨刀具提供了質(zhì)量保證。


附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主體示意圖。
附圖2為刀具安裝臺(tái)“L”形支架結(jié)構(gòu)剖視圖。
實(shí)施例本實(shí)用新型是由機(jī)身、縱向?qū)к壖靶凶邫C(jī)構(gòu)、橫向?qū)к壖靶凶邫C(jī)構(gòu)、垂直向?qū)к壖吧禉C(jī)構(gòu)、顯微鏡、刀具安裝臺(tái)(1)組成。固定于導(dǎo)軌上方的刀具安裝臺(tái)(1)側(cè)面上固定一個(gè)突出側(cè)面的與縱向?qū)к壠叫械目v向芯軸(5)，另有一個(gè)兩邊互相垂直的“L”形支架(6)?！癓”形支架(6)的橫向邊上有一圓孔活套在縱向芯軸(5)上，并用螺母壓緊固定在縱向芯軸(5)上；“L”形支架(6)縱向邊上有一圓孔，此圓孔中心線與支架橫向邊上孔軸心線互相垂直，且圓孔內(nèi)固定一個(gè)橫向芯軸(2)，橫向芯軸(2)突出“L”形支架(6)縱向邊呈臺(tái)階軸狀，臺(tái)階軸端部套合著螺母。縱向芯軸(5)上鉆有與橫向?qū)к壠叫械呐_(tái)階孔，臺(tái)階孔內(nèi)安裝著燈泡(7)和分劃玻璃塊(8)，在玻璃塊表面上刻畫有“田”字形條紋；橫向芯軸(2)軸芯內(nèi)鉆有臺(tái)階孔，臺(tái)階孔內(nèi)安裝著燈泡(7)和分劃玻璃塊(4)，玻璃板上刻畫有“豐”字形條紋。兩個(gè)芯軸的分劃玻璃塊(8)上“田”字形與分劃玻璃塊(4)上“豐”字形條紋的中間橫刻線處于一個(gè)平面內(nèi)，且互相平行?！柏S”字與“田”字刻線的設(shè)立，能為測量基準(zhǔn)面快速并高精度定位。
測量時(shí)，圓盤刀可套合在橫向芯軸(2)上，用夾持盤(3)及螺母固定，圓盤刀可作繞橫向軸旋轉(zhuǎn)測量；若把“L”形支架(6)旋轉(zhuǎn)90度，則圓盤刀可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)測量；若把“L”形支架(6)放置任意一個(gè)角度，有利于測量多邊角的角度時(shí)，則圓盤刀作空間整體位移旋轉(zhuǎn)測量。若從縱向芯軸(5)上取下“L”形支架(6)，圓盤刀具直接將中心孔套合在縱向芯軸(5)上，則圓盤刀可作繞縱向軸旋轉(zhuǎn)測量。
若在橫向芯軸(2)或縱向芯軸(5)上固定其它刀具夾持器，則可對(duì)非具有圓心孔的刀具進(jìn)行測量。
在測量之前首先用測角目鏡(讀數(shù)為0°和90°)上分劃板刻線測量縱向芯軸的徑部上“田”字分劃板上的水平和垂直刻線是否能完全重合，若能完全重合則說明目鏡安裝正確，若不重合則應(yīng)調(diào)整目鏡安裝角度或調(diào)整測量頭0°位置。測量齒橫刃法向前角γn，后角αn，楔角βn，根據(jù)以上三個(gè)角度定義，它們均應(yīng)在齒橫刃選定點(diǎn)的法向的法向平面上測量。將安裝工件部件升降導(dǎo)軌調(diào)整到縱向芯軸(5)軸線與顯微鏡軸線同一高度。即目鏡分劃板中心原點(diǎn)與縱向芯軸(5)徑部 字分劃板中心的十字線原點(diǎn)重合。此時(shí)將“L”形支架(6)安裝在縱向芯軸(5)上，調(diào)整橫向芯軸(2)，用顯微鏡目鏡分劃板上三條水平線及垂直線與裝在橫向芯軸(2)端部的分劃玻璃板(4)上的“豐”字(或 字)達(dá)到完全重合。此時(shí)橫向芯軸(2)軸線與顯微鏡光學(xué)軸線達(dá)到同軸。
鋸片裝在橫向芯軸(2)上，并將齒橫刃選定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到與橫向芯軸(2)軸線同一水平面上，并用目鏡水平線判定。
將“L”形支架(6)繞縱向芯軸(5)旋轉(zhuǎn)過刃傾角λ角度值，此時(shí)，齒橫刃選定點(diǎn)處刀刃處于水平面上。
然后再將顯微鏡測量旋轉(zhuǎn)角度等于(Фr-90°)角度值，調(diào)整目鏡位置，使目鏡分劃板中心與齒橫刃選定點(diǎn)重合，此時(shí)齒橫刃應(yīng)垂直于目鏡分劃板。過中心點(diǎn)鉛垂線即為該點(diǎn)刀具靜止參考系的切削平面Ps，而水平線則是該點(diǎn)的基面Po與法向平面Pn的交線。根據(jù)以上三個(gè)角度定義從目鏡上分別測出齒橫刃選定點(diǎn)法平面Pn的刀具角度法向前角γn，法向后角αn及法向楔角βn。
權(quán)利要求1.多自由度定位刀具角度測量顯微鏡，包括機(jī)身、縱向?qū)к壖靶凶邫C(jī)構(gòu)、橫向?qū)к壖靶凶邫C(jī)構(gòu)、垂直向?qū)к壖吧禉C(jī)構(gòu)、刀具安裝臺(tái)(1)，刀具安裝臺(tái)(1)上固定著縱向芯軸(5)，縱向芯軸(5)上套合著“L”形支架(6)，在縱向芯軸(5)突出刀具安裝臺(tái)(1)外沿的臺(tái)階軸上鉆有與橫向?qū)к壠叫械呐_(tái)階孔，小孔朝向顯微鏡一端安裝有分劃玻璃塊(8)，分劃玻璃塊(8)表面上有“田”字形刻線，“田”字形刻線所在平面與橫向?qū)к壌怪保疤铩弊中慰叹€為互相垂直的兩組線段，每組均以中間一條為對(duì)稱，兩組三根平行線的間距均相等，中間橫線與縱向芯軸(5)的軸心線同處于一個(gè)水平面，臺(tái)階孔的大孔內(nèi)安裝有燈泡(6)，在橫向芯軸(2)軸芯線上也鉆有臺(tái)階孔，小孔朝向顯微鏡一端安裝有分劃玻璃塊(4)，分劃玻璃塊(4)表面上有“豐”字形劃線，“豐”字形劃線平面與橫向?qū)к壌怪保龡l水平劃線互為平行且等距離，其間距與“田”字形分劃玻璃板上刻線的間距相等，豎劃線與三條水平劃線垂直，橫向芯軸(2)的軸芯線過豎劃線與中間橫線的交點(diǎn)并垂直于“豐”字形劃線平面，臺(tái)階孔的大孔內(nèi)安裝有燈泡(6)。
專利摘要多自由度定位刀具角度測量顯微鏡，涉及機(jī)械工具測量裝置，特別適用于木工圓盤刀具的角度測量。它是由機(jī)身、橫向、縱向、垂直向?qū)к壖靶凶呱禉C(jī)構(gòu)、刀具安裝臺(tái)組成。刀具安裝臺(tái)縱向芯軸上活套著“L”形支架，支架另一邊固定著橫向芯軸，其特征在于縱橫向芯軸上都開有臺(tái)階孔，孔內(nèi)安裝著燈泡及“田”字形、“豐”字形刻線的分劃玻璃塊，兩刻線平面都與橫向?qū)к壌怪?，所有刻線間等距離，垂直向、橫向刻線都互為垂直，“田”字形中間橫刻線與縱向芯軸軸心線處于同一水平面，橫向芯軸軸芯線過“豐”字形中間橫刻線與豎刻線的交點(diǎn)且垂直于“豐”字形劃線平面。其優(yōu)點(diǎn)在“L”形支架旋轉(zhuǎn)測量時(shí)，能準(zhǔn)確進(jìn)行基準(zhǔn)定位，測量快捷方便。
文檔編號(hào)G01B9/04GK2611868SQ0324421
公開日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月12日
發(fā)明者唐曉, 唐崇淹 申請(qǐng)人:唐曉, 唐崇淹