[发明专利]一种可转位刀片的刃口半径测量方法及其装置

权利要求书

1.一种可转位刀片的刃口半径测量装置，其特征在于：它是由传感器支架、直线位移传感器、联轴器、滑杆支架、相切片、卡槽、滑杆和底座组成，六个直线位移传感器在底座上固定，相邻直线位移传感器的轴线方向夹角相同；每个直线位移传感器用不同高度的传感器支架支撑；直线位移传感器的测量头通过联轴器与滑杆一端相连，滑杆另一端头部连接相同半径的相切片，六个相切片头部圆孔在非工作状态下保持重合，重合点为坐标系原点；滑杆从滑杆支架的中部圆孔穿过，在相切片半圆形头部的重合点旁安装有卡槽，将刀片卡入卡槽内将相切片向后推动一段距离，而此距离被采集进PC机并在电脑内用软件进行处理；

所述传感器支架是底部两边代凸耳、中部设置有圆孔的长方体状件；

所述直线位移传感器是圆柱状件，测量范围0～100mm，分辨力0.05μm；

所述联轴器是加工的普通小联轴器，用定位销与测量杆、滑杆相连；

所述滑杆支架是中部设置有圆孔的L型金属结构支架；

所述相切片是形状为长方形薄板的加工零件，一端为半圆形，另一端末端带有6×10mm的凹槽；

所述卡槽是由一长方体和方形底板构成，长方体立于方形底板角端，其中，长方体一长边开有2×2×16mm长方形凹槽；

所述滑杆是圆柱杆状件，在一端沿直径方向进行线切割切出一厚度1mm，长度16mm的通槽，可以将相切片的凹槽插入其中，并用定位销固定；

所述底座是四分之一圆的金属结构件，线切割底板后，用数控机床打孔。

2.一种可转位刀片的刃口半径测量方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：数据采集：刀具测量员将待测刀片用手插入卡槽，使刀具后刀面与卡槽凹槽的一边相接处，同时将刀片的刃口顶到卡槽的内角，该过程为定位；定位过程中，刀刃将推动六个相切片沿直线位移传感器的轴线方向各向后移动一段距离；待刀具定位稳定后，进行数据采集，直线位移传感器的位移量用电压差值的形式表示，经过采集经USB借口输入PC机转化为位移量，这六个位移量将经过软件处理得到刃口的长短轴半径，数据处理软件为MATLAB；

步骤二：数据处理：软件处理的具体步骤如下：

1)输入六根杆的直线位移，输入六根杆的实际角度和相切片头部圆形片的实际半径；

2)计算圆片的实际圆心位置；

3)计算六个圆两两相交后靠近刃口的五个交点，并用图形输出交点位置；

4)利用六个相同大小的圆片与刀具刃口相切得到的靠近刃口的五个交点的坐标作为数据点，建立椭圆模型，如式(1)所示：

x²+Exy+Ay²+Bx+Cy+D＝0           (1)

其中，E＝0，因为利用两边呈90°的卡槽可以卡住刀片的后刀面与刀尖顶部，使

坐标系内的椭圆为正椭圆，从而消除xy项；A为短轴与长轴的比值，B、C决定

椭圆圆心的坐标，D为常数项，x、y分别表示椭圆曲线上一点的坐标；5)对五个交点的坐标进行最小二乘法拟合，转化为线性方程，如式(2)所示：

y4xy2y3y2xy2x2xyxy3xyy2yy2xyNABCD=-x2y2x3x2yx2---(2)]]>

求出二次曲线的四个未知参数；

6)转化二次曲线公式为标准式，得到刃口的长短轴半径和椭圆圆心。