数显式车刀量角仪测量组件的装配结构的制作方法

本实用新型涉及一种教学用具，具体涉及一种数显式车刀量角仪测量组件的装配结构。

背景技术：

刀具是现代机械加工中必不可少的工具，直接影响机床等工作精度。刀具的规格标准，是以一组刀角的几何参数来体现，包括主偏角、刃倾角、前角、主后角、副后角等。

现有机械式车刀量角仪包括底座、转台、螺杆、螺母、升降座、摆臂、第一刻度盘、第一指针、第二刻度盘、第二指针，底座上设有转轴，底座的表面设有刻度盘，转台与转轴连接，转台上设有检测指针，螺杆的一端与底座连接，螺母与螺杆螺纹连接，升降座套在螺杆上并与螺母配合，升降座上设有凸台，摆臂的一端与凸台滑动配合，摆臂的另一端与第一刻度盘固定，第一指针安装在第一刻度盘上，第二刻度盘位于摆臂与升降座之间，第二刻度盘与升降座固定，第二指针与摆臂配合。

测量主偏角：将刀具放在转台上，转动转台，使刀具的主切削刃与第一刻度盘上的指针平面贴紧，此时观察转台下方的检测指针所指底座刻度盘的刻度即为所需测量的主偏角角度。

测量副偏角，将刀具放在转台上，转动转台，使刀具的副切削刃与第一刻度盘上的第一指针平面接触，此时观察转台下方的检测指针所指底座刻度盘的刻度即为所需测量的副偏角角度。

前角测量：将刀具放在转台上，转动转台，使刀具的前刀面与第一刻度盘上的第一指针底部接触，此时第一指针在第一刻度盘上指示的角度即为前角。

主后角测量：将刀具放在转台上，使摆臂转动，此时将刀具的主后刀面与第一指针的前面靠紧，此时观察第二刻度盘上第二指针所指刻度即为主后角角度。

副后角测量：将刀具放在转台上，使摆臂转动，使刀具的副后刀面与第一指针的前面紧靠，此时观察第二刻度盘上第二指针所指刻度即为副后角角度。

上述机械式车刀量角仪在测量过程中，只能通过眼睛观察的方式察看各个指针的位置变化，虽然每个刻度盘上均有较为详细的刻度，但眼睛察看指针的指示位置始终会形成偏差，导致最终确定的读数存在误差。

技术实现要素：

本实用新型提供一种增加产品可靠性以及提升操作人员的安全性的数显式车刀量角仪测量组件的装配结构。

实现上述目的的技术方案如下：

数显式车刀量角仪测量组件的装配结构，包括升降座、摆臂、第二传感器，其中：

升降座上设有凸台，摆臂的一端与凸台滑动配合；

所述第二传感器包括：

传感器本体，传感器本体可转动地安装在凸台上；

转套，转套环绕在传感器本体的周围，转套与摆臂固定；

夹持部件，夹持部件与转套固定，夹持部件的端部与传感器本体配合。

当摆臂转动时，摆臂带动转套转动，夹持部件跟随转套转动，夹持部件带动传感器本体转动，从而传感器本体对角度的变化进行计量。这种结构将通过转套对传感器本体形成的保护作用，避免了导线与传感器本体的连接部位被碰撞而损坏，增加了产品的可靠性以及对操作人员的安全性。

附图说明

图1为本实用新型中的数显式车刀量角仪的立体图；

图2为数显式车刀量角仪的剖面图；

图3为从另一个方向观察数显式车刀量角仪的立体图；

图4为螺杆与升降座以及快速锁紧机构配合的示意图；

图5为在图4的基础上隐藏了升降座后从另一个方向观察的示意图；

图6为数显控制电路的示意图；

附图中的标记：

底座1，刻度盘1a，容纳腔体1b，转台2，检测指针2a，螺杆3，槽3a，螺母4，环形槽4a，升降座5，凹槽5a，凸台5b，台阶孔5c，让位孔5d，摆臂6，第一刻度盘7，第一指针8，第二刻度盘9，第二指针10，轴承11，锁紧螺钉12，滑块13，牵引块14，连接部件15，第一传感器16，数显控制电路17，输入信号单元17a、数据处理中心17b、显示输出控制单元17c、供电单元17d，身份信号采集单元17e，扩展单元17f，通信单元17g，显示器18，传感器本体19、转套20、夹持部件21，护线套22。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本实用新型做进一步说明。

如图1至图6，本实用新型的数显式车刀量角仪，包括底座1、转台2、螺杆3、螺母4、升降座5、摆臂6、第一刻度盘7、第一指针8、第二刻度盘9、第二指针10、第一传感器16、第二传感器、数显控制电路17、显示器18，需要说明的是，对于前述列出的零件或单元，其中，升降座5、摆臂6、第一刻度盘7、第一指针8、第二刻度盘9、第二指针10、第二传感器组成数显式车刀量角仪测量组件。下面对数显式车刀量角仪整体进行说明，其中同时也含有数显式车刀量角仪测量组件的装配结构的说明。

对于数显式车刀量角仪而言，底座1的表面设有刻度盘1a，转台2上设有检测指针2a，螺杆3的一端与底座1连接，螺母4与螺杆3螺纹连接，升降座5套在螺杆3上并与螺母4配合，升降座5上设有凸台5b，摆臂6的一端与凸台5b滑动配合，摆臂6的一端套在凸台5b上后，摆臂6与凸台5b滑动配合。摆臂6的另一端与第一刻度盘7固定，第一指针8安装在第一刻度盘7上，第二刻度盘9位于摆臂6与升降座5之间，第二刻度盘9与升降座5固定，第二指针10与摆臂6配合；还包括轴承11，所述转台2与底座1通过轴承11连接，所述底座1、转台2、螺杆3、螺母4、升降座5、摆臂6的材质均采用航空铝。

通过轴承11连接转台2与底座1，由于轴承11自身具的结构中具有滚动体，这些滚动体与其轴承11的内瓦和外瓦都是滚动配合的关系，而且本实用新型是教学用具，使用过程中不会高速转动，因此轴承11在配合转台2的转动过程中不会受到磨损，这样就保证了转台2与底座1之间的相对位置，使检测的精度获得保证。另外，底座1、转台2、螺杆3、螺母4、升降座5、摆臂6的材质均采用航空铝，航空铝不容易生锈，也使得检测的精度获得了保证。

本实用新型中，优选的方案是，所有的零件都采用航空铝制成。即除了底座1、转台2、螺杆3、螺母4、升降座5、摆臂6的材质是航空铝，其余零件的材制也采用航空铝。

本实用新型的数显式车刀量角仪测量组件的装配结构还包括快速锁紧机构，快速锁紧机构与升降座5连接后与螺杆3配合，将升降座5锁定在螺杆上。快速锁紧机构包括锁紧螺钉12、滑块13，所述螺杆3的周面上设有沿螺杆3轴向延伸的槽3a，升降座5的内孔壁上设有凹槽5a，滑块12分别与槽3a和凹槽5a间隙配合，锁紧螺钉12与升降座5螺纹连接后与滑块13配合。优选地，锁紧螺钉12与滑块13抵顶。

通过滑块13限制了升降座5自由转动，锁紧螺钉12与滑块13的配合又限制了滑块13沿螺杆3轴向移动，确保滑块13与螺杆3和升降座5配合的可靠性。

本实用新型的数显式车刀量角仪测量组件的装配结构还包括牵引机构，所述螺母4上设有环形槽4a，牵引机构的一部分与环形槽4a间隙配合，牵引机构与升降座5固定连接。所述牵引机构包括牵引块14、连接部件15，牵引块14的一端与环形槽4a间隙配合，连接部件15的一端与牵引块14连接，连接部件15的另一端与升降座5连接。

由于牵引机构的一部分与环形槽4a间隙配合，即卡在环形槽4a中，当转动螺母4时，通过牵引机构对升降座5产生一个推或拉的作用力，便于使升降座5跟随螺母4同步移动。

第一传感器16设置在第一刻度盘7上且与第一指针8连接，第二传感器设置在所述凸台5b上且与摆臂6配合，所述底座1上设有容纳腔体1b，数显控制电路17安装在容纳腔体1b中，第一传感器16和第二传感器分别与数显控制电路17电连接，显示器18安装在螺杆3上，显示器18与数显控制电路17电连接。

在测量过程中，由于第一指针8的摆动驱使第一传感器16工作，或者由于摆臂6的摆动使第二传感器工作，第一传感器16和第二传感器工作产生电信号，并且该电信号输出到数显控制电路17，数显控制电路17经过处理后将信号输出到显示器18，在显示器18上将实际测量的数据显示出来。相对机械式的量角仪而言，通过显示器18显示的数字具有更好的准度，并且读数也更加直观。

第一传感器16优先采用角度传感器。角度传感器与第一刻度盘7固定连接，第一指针8的转轴与第一刻度盘7配合，第一指针8的轴转与第一传感器16连接。当第一指针8转动时，第一指针8通过转轴驱动第一传感器16工作，从而第一传感器16对角度的变化进行计量。

第二传感器包括传感器本体19、转套20、夹持部件21，传感器本体19可转动地安装在凸台5b上，转套20环绕在传感器本体19的周围，转套20与摆臂6固定，夹持部件21与转套20固定，夹持部件21的端部与传感器本体19配合。传感器本体19优先采用角度传感器。

当摆臂6转动时，摆臂6带动转套20转动，夹持部件21跟随转套20转动，夹持部件21带动传感器本体19转动，从而传感器本体19对角度的变化进行计量。

所述凸台5b上设有台阶孔5c，传感器本体19的一部分与台阶孔5c的小径孔间隙配合，传感器本体19的另一部分位于台阶孔5c的大径孔中，在凸台5b的周面上设有让位孔5d，夹持部件21穿过让位孔5d后与传感器本体19配合。

这种结构将传感器本体19隐藏在凸台5b的台阶孔5c中，一方面避免传感器本体19裸露在外部，使产品更加美观，另一方面由于传感器本体19需要与导线连接，隐藏在台阶孔5c中的传感器本体19使导线与传感器本体19的连接部位也隐藏起来，避免了导线与传感器本体19的连接部位被碰撞而损坏，增加了产品的可靠性以及对操作人员的安全性。

还包括用于保护连接传感器本体19的护线套22，护线套22的一端与凸台5b连接后，使转套20以及摆臂6被夹持在护线套22与升降座5之间。通过护线套22进一步对导线的保护，当导线受到拉扯作用力时，以避免导线与传感器本体19的连接部位分离，进一步确保了导线与传感器本体19连接的可靠性。

数显控制电路17包括输入信号单元17a、与输入信号单元17a电连接的数据处理中心17b、与数据处理中心17b电连接的显示输出控制单元17c、供电单元17d，输入信号单元17a与第一传感器16和第二传感器电连接，数据处理中心17b将输入信号单元17a提供的信号处理成为稳定的监测数据，显示输出控制单元17c与显示器18电连接以将数据通过显示器18进行显示，供电单元17d至少与输入信号单元17a、数据处理中心17b、显示输出控制单元17c电连接。

本实施例中，输入信号单元17a为模数转换单元，输入信号单元17a将输出的模拟信号转换为数字信号，并将数字信号提供给数据处理中心17b。数据处理中心17b优先采用单片机，数据处理中心17b将获到的数据输出到数据存储器，形成用户数据并进行保存，以便于用户查看历史测量记录。

所述数显控制电路17还包括身份信号采集单元17e，身份信号采集单元17e与输入信号单元17a电连接。身份信号采集单元17e采集使用者的身份信息，例如，指纹信号，数据处理中心17b对身份信息进行解析后，并判断该身份信息是否正确，如果身份信息是正确的，则测量的数据可以通过数显控制电路17进行数字显示，否则数显控制电路17不会工作，则不会显示测量的数据。

所述数显控制电路17还包括用于对数据处理中心17b进行升级的功能扩展单元17f，功能扩展单元17f与数据处理中心17b电连接。扩展单元17f为数据接口，配置的功能扩展单元17f用来作为备用，以满足后续升级需要。

所述数显控制电路17还包括以无线形式向外发送测量数据的通信单元17g,通信单元17g与数据处理中心17b电连接。通信单元17g可以采用蓝牙或wifi模块，以便于进行无线通信，设置通信单元17g的目的在于，可以采测量的数据传输到其他设备，例如上位机，或者导师的数据采集设备上，以供导致批阅学生的测量过程和结果。

本实用新型的使用方式与背景技术中的使用方式相同，在此不再赘述。