車刀幾何角度測量實驗儀的製作方法
2023-05-17 15:18:21 1
專利名稱：車刀幾何角度測量實驗儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種角度測量儀的教具，尤其是一種車刀幾何角度測量實驗儀， 可滿足學生學習、理解教學課程。
技術背景車刀是現代機械加工中必不可少的工具，直接影響工具機等工作精度。車刀的規格標準，是以一組刀角的幾何參數來體現，包括主偏角、刃傾角、前角、主后角、副偏角和副后角等。現有車刀幾何角度測量實驗儀，包括有底座、安裝在底座上可相對底座做平移的滑板、固定在底座上的螺柱和兩個刻度盤，其中一個水平刻度盤旋轉定位在底座上，旋轉軸心與立柱的軸心重疊，且在該螺柱上固定有一水平刻度指針；螺柱通過升降滑座定位有一能左右擺動的垂直刻度盤，在升降滑座上固定有一垂直刻度指針。由於現有測量實驗儀的垂直面上只有一個參考面，測量時，學生需在想像中，建立另一垂直參考面，也即在測量車刀某些標註角度時，需旋轉90度後，再由該垂直刻度盤來完成測量工作，此時旋轉的90度沒有任何空間物件標示，只能建立在學生的腦海中。另外，垂直刻度盤是安裝在一升降滑座上，而該升降滑座套設在一固定在底座上的螺柱上，在升降滑座底部的螺柱上旋設有一襯託螺母，通過調節螺母即可改變升降滑座的高度位置，以滿足測量之需。為了調節的便利，往往螺柱的螺距較大，而且升降滑座與螺柱間需存在一定的間隙，以利快捷升降調節，為此，導致升降滑座在測量時，出現角度擺動等，影響測量精度。如何克服傳統車刀幾何角度測量實驗儀的不足，即成為本實用新型研究的對象。
發明內容本實用新型的主要目的是設計一種能模擬出靜止參考系的三個輔助平面，刀具標註角度與輔助平面之間能建立直觀空間位置關係，便於學習和理解的車刀幾何角度測量實驗儀；以及改良現有立柱升降調節和定位的結構。本實用新型技術方案是這樣實現的一種車刀幾何角度測量實驗儀，包括底座、固定在底座上的立柱、刻度盤，其特徵是底座上通過轉軸定位有一轉臺，轉臺表面活動嵌設有上滑板，滑板向上凸設有車刀基準擋塊，轉臺上設有一牴觸滑板的鎖緊螺釘；底座表面設有水平刻度盤，該水平刻度盤的圓心與轉軸軸心重疊，轉臺前端的圓弧邊沿固定有水平刻度指針，轉臺上設有一牴觸在轉軸上的鎖緊螺釘；立柱下部固定有垂直的固定板，該固定板中部帶有垂直槽，並懸空在轉臺上方；立柱頂部的懸臂上設有一供升降柱穿過的圓孔，升降柱頂部固定有上旋鈕、下部固定有一曲臂，一垂直刻度盤通過一旋轉軸定位在該曲臂上，曲臂上固定有指向垂直刻度盤的垂直刻度指針；升降柱圓周面上均勻分布有四道與軸線平行的導槽；所述懸臂上的圓孔直徑方向設有一對指向圓孔內的彈性銷，兩彈性銷分別能插入升降柱表面的導槽內，形成定位升降柱的結構；所述升降柱軸心線的延長線與轉軸的軸心線重疊。測量時，升降柱能根據需要方便調節升降和旋轉，使得垂直刻度盤能在垂直的兩正交面轉換，並可與垂直方向的固定板和轉臺平面組成靜止參考系的三個輔助平面，建立直觀的參考系，而垂直刻度盤繞旋轉軸適當旋轉，即可測量各個刀角參數。所述升降柱的導槽截面為等腰三角形，而且升降柱的中部圓周上設有一環槽，環槽的截面為等腰三角形。等腰導槽能精確對中，環槽的設計方便旋轉調節。所述彈性銷包括鋼珠和彈簧，分別安裝在懸臂徑向的螺紋通孔中，螺紋通孔口處旋設有一調節旋鈕，該調節旋鈕內端部牴觸在彈簧端部。通過調節旋鈕能調節鋼珠牴觸在導槽的力度，滿足高度自動定位之需，也能保持升降柱角度的一致性。所述車刀基準擋塊為帶有磁性結構，或者本身為磁性體之擇一結構。含鐵質的車刀一旦靠近基準擋塊，即能被吸住，形成自動定位，無需手壓住測量。本實用新型具有構思巧妙、結構簡單、設計合理、參考系直觀、測量精度高的特點； 藉助垂直刻度盤的旋轉，既能模擬出靜止參考系的三個輔助平面，又能在兩個角度位置上， 完成測量需求；再者，改良現有支撐垂直刻度盤的立柱結構，能達到精確高度定位，以及垂直刻度盤正交旋轉角度的約束，操作更為簡單準確。
[0010]下面結合具體圖例對本實用新型做進一步說明[0011]圖1車刀幾何角度測量實驗儀立體分解圖[0012]圖2車刀幾何角度測量實驗儀狀態-一立體圖[0013]圖3車刀幾何角度測量實驗儀狀態:二立體圖[0014]其中[0015]1-底座11-轉軸12-水平刻度盤[0016]2-轉臺21-滑板22-車刀基準擋塊[0017]23-水平刻度指針[0018]3-立柱31-固定板32-垂直槽[0019]33-懸臂34-圓孔35-螺紋通孔[0020]4-升降柱41-旋鈕42-曲臂[0021]43-垂直刻度盤44-旋轉軸45-垂直刻度指針[0022]46-導槽47-環槽[0023]5-彈性銷51-鋼珠52-彈簧[0024]53-調節旋鈕6-車刀7-鎖緊螺釘
具體實施方式
參照圖1和圖2，車刀幾何角度測量實驗儀，包括底座1、轉臺2、立柱3和刻度盤； 轉臺2通過轉軸11定位在底座1上，其表面活動嵌設有上滑板21，滑板21向上凸設有車刀基準擋塊22，該車刀基準擋塊22為磁性體結構，也即採用磁鐵，或者嵌設有磁性材料的帶有磁性結構，以便對含鐵質車刀產生吸力，測量時，無需手壓車刀；轉臺2上設有一牴觸滑板21的鎖緊螺釘7，通過該鎖緊螺釘7能將滑板21定位在某一位置上；底座1表面設有水平刻度盤12，該水平刻度盤12的圓心與轉軸11軸心重疊，轉臺2前端的圓弧邊沿固定有水平刻度指針23，轉臺2上設有一牴觸在轉軸11上的鎖緊螺釘7，用於定位轉臺2旋轉後的
4位置。立柱3下部固定有垂直的固定板31，作為垂直方向的參考平面，該固定板31中部帶有垂直槽32，並懸空在轉臺2上方，不影響轉臺2旋轉動作；立柱3頂部固定有一懸臂33， 懸臂33上設有一供升降柱4穿過的圓孔34，並保持升降柱4軸心線的延長線與轉軸11的軸心線重疊。升降柱4頂部固定有上旋鈕41、下部固定有一曲臂42，一垂直刻度盤43通過一旋轉軸44定位在該曲臂42上，使得垂直刻度盤43能相對曲臂42做適當旋轉，滿足角度測量之需。曲臂42上固定有指向垂直刻度盤43的垂直刻度指針45 ；升降柱4圓周面上均勻分布有四道與軸線平行的導槽46，該導槽46截面為等腰三角形，而在升降柱4的中部圓周上還設有一環槽47，環槽47的截面為等腰三角形。所述懸臂33上的圓孔34直徑方向設有一對指向圓孔內的彈性銷5，該彈性銷5包括鋼珠51和彈簧52，分別安裝在懸臂33徑向的螺紋通孔35中，螺紋通孔35 口處旋設有一調節旋鈕53，該調節旋鈕53內端部牴觸在彈簧52端部，用來調節鋼珠51牴觸升降柱4表面導槽46的鬆緊度，滿足任意高度定位之需。當升降柱4需要旋轉90度角時，只需通過旋鈕41提起升降柱4，使得彈簧銷5中的鋼珠51對準升降柱環槽47處時，即可方便旋轉，而且只能在90度的正交狀態，允許升降調節，減少垂直刻度盤43調節不到位的可能。參照圖3，為車刀幾何角度測量實驗儀中垂直刻度盤旋轉90度角後，與固定板31 和水平面，或者轉臺2平面形成直觀的靜止參考系的三個輔助平面，方便車刀各個角度的測量教學，學生也易於理解和實驗操作。
權利要求1.一種車刀幾何角度測量實驗儀，包括底座、固定在底座上的立柱、刻度盤，其特徵是底座上通過轉軸定位有一轉臺，轉臺表面活動嵌設有上滑板，滑板向上凸設有車刀基準擋塊，轉臺上設有一牴觸滑板的鎖緊螺釘；底座表面設有水平刻度盤，該水平刻度盤的圓心與轉軸軸心重疊，轉臺前端的圓弧邊沿固定有水平刻度指針，轉臺上設有一牴觸在轉軸上的鎖緊螺釘；立柱下部固定有垂直的固定板，該固定板中部帶有垂直槽，並懸空在轉臺上方； 立柱頂部的懸臂上設有一供升降柱穿過的圓孔，升降柱頂部固定有上旋鈕、下部固定有一曲臂，一垂直刻度盤通過一旋轉軸定位在該曲臂上，曲臂上固定有指向垂直刻度盤的垂直刻度指針；升降柱圓周面上均勻分布有四道與軸線平行的導槽；所述懸臂上的圓孔直徑方向設有一對指向圓孔內的彈性銷，兩彈性銷分別能插入升降柱表面的導槽內，形成定位升降柱的結構；所述升降柱軸心線的延長線與轉軸的軸心線重疊。
2.根據權利要求1所述的車刀幾何角度測量實驗儀，其特徵是升降柱的導槽截面為等腰三角形，而且升降柱的中部圓周上設有一環槽，環槽的截面為等腰三角形。
3.根據權利要求1所述的車刀幾何角度測量實驗儀，其特徵是彈性銷包括鋼珠和彈簧，分別安裝在懸臂徑向的螺紋通孔中，螺紋通孔口處旋設有一調節旋鈕，該調節旋鈕內端部牴觸在彈簧端部。
4.根據權利要求1所述的車刀幾何角度測量實驗儀，其特徵是車刀基準擋塊為帶有磁性結構，或者本身為磁性體之擇一結構。
專利摘要本實用新型涉及一種車刀幾何角度測量實驗儀，包括底座、固定在底座上的立柱、刻度盤，其底座上通過轉軸定位有一轉臺，轉臺表面設有車刀基準擋塊；底座表面設有水平刻度盤，該水平刻度盤的圓心與轉軸軸心重疊，轉臺前端固定有水平刻度指針；立柱下部設有懸空的垂直固定板；立柱頂部懸臂的圓孔內活動定位有升降柱，該升降柱下端通過曲臂懸掛一可旋轉的垂直刻度盤和垂直刻度指針；升降柱圓周面上均勻分布有四道與軸線平行的導槽；所述懸臂上設有一對指向圓孔內的彈性銷，兩彈性銷分別能插入升降柱表面的導槽內，形成定位升降柱的結構。藉助轉臺平面、垂直固定板和可旋轉的垂直刻度盤組成三個正交參考平面，建立直觀的參考系，方便測量實驗。
文檔編號G09B23/00GK202110696SQ20112023010
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月1日 優先權日2011年7月1日
發明者陳世輝 申請人:福建工程學院