合金锯片角度测量方法

admin

申请号
CN202311564033.4
申请日
2023.11.22
申请人所在国家/地区/组织
CN
代理人
王娟娟
代理机构
德州鲁旺知识产权代理事务所(普通合伙) 37345
公开
公开号（公开）
CN117553659A
公开日期（公开）
2024.02.13
申请人（公开）
山东德立科技股份有限公司
发明人（公开）
王鹏; 张玉忠; 张问; 台永彬; 王洋
IPC分类（公开）
G01B5/24;G01B3/20;G01B3/22;G01B5/06
CPC发明（公开）
G01B5/24;G01B5/061;G01B3/20;G01B3/22
发明名称（公开）
合金锯片角度测量方法
摘要（公开）
合金锯片角度测量方法，包括侧角的测量、侧后角β1测量、前角斜角的测量以及后角斜角的测量，侧角测量两个方向的尺寸变化值，一是沿齿长方向，一是沿齿厚方向；侧后角β1测量两个方向的尺寸变化值，一是沿宽方向，一是沿齿厚方向；前角斜角测量和后角斜角测量由两次高度尺读数差得到齿厚方向的变化值△H=H2‑H 1,由两次百分表的读数差得到圆周方向的变化值△T=T2‑T1，由arctanγ=△T/△H求得。本发明测量过程直接简单，测量装置的测量精度得到了很大提高，完全满足生产精度需求，适用各种小齿距合金锯片刀头角度的测量。
权利要求
1.一种合金锯片角度测量方法，其特征是具体测量过程如下：
侧角的测量：需要测量两个方向的尺寸变化值，一是沿齿长方向，一是沿齿厚方向，测量时，首先将定位板的靠尺A与刀头的主切削刃靠齐，并使百分表触头与刀头侧面上一点接触，此接触点靠近侧面上靠近锯片中心位置，此时记录游标尺读数L1，同时记录百分表上的齿厚方向的读数Z1；然后移动游标副尺到刀头侧面上靠近外部的一点，使百分表的触头与侧面接触，此时记录游标尺读数L2和百分表读数Z2，由两次游标齿读数差得到齿长方向变化尺寸△L=L2-L1，由两次百分表读数得到齿厚方向尺寸变化△Z= Z2- Z1，由 arctanβ=△Z/△L求得β的值；
侧后角测量：需要测量两个方向的尺寸变化值，一是沿宽方向，一是沿齿厚方向，齿宽方向由游标尺读数差得到，齿厚方向由百分表的读数差得到，测量时，首先将定位板的靠尺B与刀头的主切削刃靠齐，在刀头侧面上靠近刀头前面位置设为测点3，使百分表的触头与刀头侧面接触，记录测点3的游标尺读数B3，同时记录百分表读数Z3，然后移动游标副尺到测点4，测点4位于刀头侧面上远离刀头前面位置，记录测点4的游标尺读数B4，同时记录百分表读数Z4，由两次游标尺读数差得到齿宽方向的变化值△B= B4- B3，由两次百分表的读数差△Z= Z4- Z3得到高度方向的变化值，由 arctanβ1=△Z/△B求得侧后角β1的值；
前角斜角的测量：将高度尺底座置于工作台上适当位置，调整百分表架使百分表触头与刀头前面接触，称为第一触点，第一接触点靠近刀头下部，调整百分表压表量大于1㎜，记录此时高度尺读数H1，同时记录百分表读数T1，然后调整高度尺副尺向上移动到刀头上部，称为第二触点，记录此时高度尺读数H2，同时记录百分表读数T2，由两次高度尺读数差得到齿厚方向的变化值△H= H2- H 1, 由两次百分表的读数差得到圆周方向的变化值△T=T2- T1，由 arctanγ=△T/△H求得前角斜角γ的值；
后角斜角的测量：测量方法与前角斜角的方法基本相同，只是将百分表触头的测点改变为刀头后面上，其余相同。
说明书
合金锯片角度测量方法
技术领域
本发明涉及硬质合金圆锯片加工技术领域，具体涉及一种合金锯片角度测量方法。
背景技术
经过多年的发展，合金锯片作为一种高效的切割工具得到了广泛的普及。其中，刀齿也称为刀头，是合金锯片的工作构件，合金锯片刀头的六个基本角度是由切割对象的性能决定的，它的几何角度决定了合金锯片的切割性能，每个角度都需要较高的精度，可谓差之毫厘，失之千里。
如附图1、附图2、附图3和附图4所示，合金锯片刀头的几何形状由六个基本角度组成，分别是前角、前角斜角、侧角、侧后角、后角、后角斜角，其中，前角斜角在业内也称刃前角、前倾角，后角斜角也称后刃角、后倾角，在刀头的六个基本角度中，前角和后角的测量是最容易也最容易得到精确数值的，一般都采用专用的投影仪经过影像放大直接测量获得，精度基本能够满足要求。而其余四个角度由于结构和尺寸的影响，不能通过影像放大测量得到，一般是采用两种方法,一种是通过两次测量，分别测量两个垂直方向上的长度变化值，再利用三角函数方法求得角度的数值。另一种是利用万能角度尺测量。
两次测量法的问题在于：一是两次测量的基点不能保证重合，因为是手工测量，用眼睛观察，不能保证两次的测点（-测量基点）重合。二是没有测量尺寸方向基准。如测量侧后角时，轴向高度差尺寸是用百分表测量，以锯片径向平面为基准，不能保证与周向平行；测量周向尺寸时是使用游标卡尺。由于刀头在周向尺寸多在1-2毫米，使得两次测量、不同量具的测量基准点很难保证一致，造成测量角度的误差较大。
万能角度尺法：由于锯片刀头的结构问题，没有可靠的测量基准，只能是估计，靠操作者的经验掌握；由于容屑槽的开口尺寸经常小于3毫米，对于万能角度尺的尺寸来讲，给测量造成很大困难。

发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种合金锯片角度测量方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种合金锯片角度测量方法，在工作平台上设置锯片固定机构、侧角侧后角测量装置和斜角测量装置，锯片固定机构包括锯片固定座和压盘，锯片基体固定在锯片固定座和压盘之间，压盘通过紧固螺栓固定，侧角侧后角测量装置由量具固定座、定位板、游标尺系统、连接板和百分表系统组成，量具固定座活动连接在工作平台上，定位板通过螺钉固定在量具固定座上，定位板的前端设置两个靠尺，前端的靠尺与刀头接触的平面与游标主尺平行，游标尺系统包括游标主尺、游标副尺、固定压板和游标表盘，游标主尺通过固定压板设置在定位板上，游标副尺固定在连接板上，百分表系统包括百分表架和百分表，百分表架固定在连接板上，百分表通过锁紧螺栓连接到百分表架上，百分表的触头采用针式触头；斜角测量装置包括高度尺系统和百分表系统，高度尺系统由高度尺座、高度尺和高度值显示器组成，高度尺座活动连接在工作平台上，高度尺底部与高度尺座相连，高度值显示器活动套接在高度尺上，百分表架与高度值显示器固定连接，百分表通过锁紧螺栓连接到百分表架上，百分表的触头采用针式触头，触头经过两次弯曲成直角Z形，具体测量过程如下：
侧角的测量：需要测量两个方向的尺寸变化值，一是沿齿长方向，一是沿齿厚方向，测量时，首先将定位板的靠尺A与刀头的主切削刃靠齐，并使百分表触头与刀头侧面上一点接触，此接触点靠近侧面上靠近锯片中心位置，此时记录游标尺读数L1，同时记录百分表上的齿厚方向的读数Z1；然后移动游标副尺到刀头侧面上靠近外部的一点，使百分表的触头与侧面接触，此时记录游标尺读数L2和百分表读数Z2，由两次游标齿读数差得到齿长方向变化尺寸△L=L2-L1，由两次百分表读数得到齿厚方向尺寸变化△Z= Z2- Z1，由arctanβ=△Z/△L求得β的值；

侧后角β1测量：需要测量两个方向的尺寸变化值，一是沿宽方向，一是沿齿厚方向，齿宽方向由游标尺读数差得到，齿厚方向由百分表的读数差得到，测量时，首先将定位板的靠尺B与刀头的主切削刃靠齐，在刀头侧面上靠近刀头前面位置设为测点3，使百分表的触头与刀头侧面接触，记录测点3的游标尺读数B3，同时记录百分表读数Z3，然后移动游标副尺到测点4，测点4位于刀头侧面上远离刀头前面位置，记录测点4的游标尺读数B4，同时记录百分表读数Z4，由两次游标尺读数差得到齿宽方向的变化值△B= B4- B3，由两次百分表的读数差△Z= Z4- Z3得到高度方向的变化值，由 arctanβ1=△Z/△B求得侧后角β1的值；
前角斜角的测量：将高度尺底座置于工作台上适当位置，调整百分表架使百分表触头与刀头前面接触，称为第一触点，第一接触点靠近刀头下部，调整百分表压表量大于1㎜，记录此时高度尺读数H1，同时记录百分表读数T1，然后调整高度尺副尺向上移动到刀头上部，称为第二触点，记录此时高度尺读数H2，同时记录百分表读数T2，由两次高度尺读数差得到齿厚方向的变化值△H= H2- H 1, 由两次百分表的读数差得到圆周方向的变化值△T= T2- T1，由 arctanγ=△T/△H求得前角斜角γ的值；
后角斜角的测量：测量方法与前角斜角的方法基本相同，只是将百分表触头的测点改变为刀头后面上，其余相同。

上述锯片固定机构的锯片固定座采用圆柱形耐磨钢加工制造，直径不小于80毫米，厚度不小于50毫米，锯片固定座的上表面设置空刀槽，空刀槽与外圆形成的壁厚不小于10毫米，压盘采用开口结构，压盘开口宽度与紧固螺栓适配，压盘下表面设置与锯片固定座同样尺寸的空刀槽。
本发明测量原理是最直接，最简单的，测量装置的测量精度得到了很大提高，完全满足生产精度需求，适用各种小齿距合金锯片刀头角度的测量，同时也是最实用、最经济的。由于各个角度的两个方向上的尺寸变化具有严格的对应性，即每个角度测量是由两个测点的四个坐标通过反正切函数求出的，两个方向上的坐标值是通过测量系统联动的，避免了现有测量方法测点不能重合的缺陷，明显提高了角度测量的精度。
锯片固定座的结构和尺寸设置，保证了实际测量工作中的灵活性和稳定性，防止在测量过程中发生意外移动影响到测量结果的准确性。锯片固定座与压盘的空刀槽结构防止出现过定位现象，使锯片基体能够与固定座和压盘更好地贴合。压盘的开口结构使压盘的固定和取下操作更加方便。
侧角β及侧后角β1测量装置，量具固定座的设置，使得整个测量系统更加灵活可靠。定位板的设置保证了测量基准的方向准确性，同时对游标尺进行稳定可靠的定位。通过连接板把游标副尺和百分表连接在一起，使被测角度两个方向尺寸的变化对应起来，由此得到的角度具有较高的精度和重复精度。通过对游标卡尺、百分表及百分表架改造，实现对侧角、侧后角测量，使本装置的实现更加容易，成本更加低廉，适用范围更加宽广。
前角斜角、后角斜角的测量。通过高度尺游标副尺与百分表及其表架的连接，使被测角度两个方向上的尺寸变化对应起来。对百分表触头的设置使百分表适应测量前角斜角的测量，并适应小齿距锯片的测量。通过改造高度尺和百分表，使得本装置制造更加方便，容易实现。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是合金锯片的结构示意图；
图2是图1中B区域的放大示意图；
图3是图2中C-C截面的示意图；
图4是图1中D-D截面的示意图；
图5是本发明侧角侧后角测量装置的结构示意图；
图6是本发明侧角侧后角测量机构的俯视示意图；
图7是本发明侧角测量示意图；
图8是本发明侧后角测量示意图；
图9是本发明斜角测量装置的结构示意图；
图10是图9中A区域的放大示意图。
图中1工作平台、2锯片固定座、3压盘、4量具固定座、5定位板、6游标主尺、7游标副尺、8固定压板、9游标表盘、10连接板、11百分表架、12百分表、13锁紧螺栓、14触头、15高度尺座、16高度尺、17高度值显示器、18锯片基体、19锯片刀头、51靠尺A、52靠尺B。
具体实施方式
如图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，一种合金锯片角度测量方法，在工作平台1上设置锯片固定机构、侧角侧后角测量装置和斜角测量装置，锯片固定机构包括锯片固定座2和压盘3，锯片基体18固定在锯片固定座2和压盘3之间，压盘通过紧固螺栓固定，侧角侧后角测量装置由量具固定座4、定位板5、游标尺系统、连接板10和百分表系统组成，量具固定座4活动连接在工作平台上，定位板5通过螺钉固定在量具固定座4上，定位板5的前端设置靠尺A51和靠尺B52，靠尺A51与刀头接触的平面与游标主尺6平行，游标尺系统包括游标主尺6、游标副尺7、固定压板8和游标表盘9，游标主尺通过固定压板8设置在定位板上，游标副尺固定在连接板上，百分表系统包括百分表架11和百分表12，百分表架11固定在连接板10上，百分表12通过锁紧螺栓13连接到百分表架11上，百分表的触头14采用针式触头；斜角测量装置包括高度尺系统和百分表系统，高度尺系统由高度尺座15、高度尺16和高度值显示器17组成，高度尺座15活动连接在工作平台上，高度尺16底部与高度尺座相连，高度值显示器17活动套接在高度尺上，百分表架与高度值显示器固定连接，百分表通过锁紧螺栓连接到百分表架上，百分表的触头采用针式触头，触头经过两次弯曲成直角Z形，具体测量过程如下：
侧角的测量：需要测量两个方向的尺寸变化值，一是沿齿长方向，一是沿齿厚方向，测量时，首先将定位板的靠尺A与刀头的主切削刃靠齐，并使百分表触头与刀头侧面上一点接触，此接触点靠近侧面上靠近锯片中心位置，此时记录游标尺读数L1，同时记录百分表上的齿厚方向的读数Z1；然后移动游标副尺到刀头侧面上靠近外部的一点，使百分表的触头与侧面接触，此时记录游标尺读数L2和百分表读数Z2，由两次游标齿读数差得到齿长方向变化尺寸△L=L2-L1，由两次百分表读数得到齿厚方向尺寸变化△Z= Z2- Z1，由arctanβ=△Z/△L求得β的值；
侧后角β1测量：需要测量两个方向的尺寸变化值，一是沿宽方向，一是沿齿厚方向，齿宽方向由游标尺读数差得到，齿厚方向由百分表的读数差得到，测量时，首先将定位板的靠尺B与刀头的主切削刃靠齐，在刀头侧面上靠近刀头前面位置设为测点3，使百分表的触头与刀头侧面接触，记录测点3的游标尺读数B3，同时记录百分表读数Z3，然后移动游标副尺到测点4，测点4位于刀头侧面上远离刀头前面位置，记录测点4的游标尺读数B4，同时记录百分表读数Z4，由两次游标尺读数差得到齿宽方向的变化值△B= B4- B3，由两次百分表的读数差△Z= Z4- Z3得到高度方向的变化值，由 arctanβ1=△Z/△B求得侧后角β1的值；

前角斜角的测量：将高度尺底座置于工作台上适当位置，调整百分表架使百分表触头与刀头前面接触，称为第一触点，第一接触点靠近刀头下部，调整百分表压表量大于1㎜，记录此时高度尺读数H1，同时记录百分表读数T1，然后调整高度尺副尺向上移动到刀头上部，称为第二触点，记录此时高度尺读数H2，同时记录百分表读数T2，由两次高度尺读数差得到齿厚方向的变化值△H= H2- H 1, 由两次百分表的读数差得到圆周方向的变化值△T= T2- T1，由 arctanγ=△T/△H求得前角斜角γ的值；
后角斜角的测量：测量方法与前角斜角的方法基本相同，只是将百分表触头的测点改变为刀头后面上，其余相同。
上述锯片固定机构的锯片固定座采用圆柱形耐磨钢加工制造，直径不小于80毫米，厚度不小于50毫米，锯片固定座的上表面设置空刀槽，空刀槽与外圆形成的壁厚不小于10毫米，压盘采用开口结构，压盘开口宽度与紧固螺栓适配，压盘下表面设置与锯片固定座同样尺寸的空刀槽。

本发明测量原理是最直接，最简单的，测量装置的测量精度得到了很大提高，完全满足生产精度需求，适用各种小齿距合金锯片刀头角度的测量，同时也是最实用、最经济的。由于各个角度的两个方向上的尺寸变化具有严格的对应性，即每个角度测量是由两个测点的四个坐标通过反正切函数求出的，两个方向上的坐标值是通过测量系统联动的，避免了现有测量方法测点不能重合的缺陷，明显提高了角度测量的精度。
锯片固定座的结构和尺寸设置，保证了实际测量工作中的灵活性和稳定性，防止在测量过程中发生意外移动影响到测量结果的准确性。锯片固定座与压盘的空刀槽结构防止出现过定位现象，使锯片基体能够与固定座和压盘更好地贴合。压盘的开口结构使压盘的固定和取下操作更加方便。
侧角β及侧后角β1测量装置，量具固定座的设置，使得整个测量系统更加灵活可靠。定位板的设置保证了测量基准的方向准确性，同时对游标尺进行稳定可靠的定位。通过连接板把游标副尺和百分表连接在一起，使被测角度两个方向尺寸的变化对应起来，由此得到的角度具有较高的精度和重复精度。通过对游标卡尺、百分表及百分表架改造，实现对侧角、侧后角测量，使本装置的实现更加容易，成本更加低廉，适用范围更加宽广。

前角斜角、后角斜角的测量。通过高度尺游标副尺与百分表及其表架的连接，使被测角度两个方向上的尺寸变化对应起来。对百分表触头的设置使百分表适应测量前角斜角的测量，并适应小齿距锯片的测量。通过改造高度尺和百分表，使得本装置制造更加方便，容易实现。