[实用新型]一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置有效
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技术领域本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种适用数控机床加工，并且利用被测刀具遮挡平行激光获得刀具的角度位置参数实现对刀的装置。背景技术蜂窝复合材料因为自身的各种优点被广泛地应用于航空、航天等领域。与传统切削加工不同，超声数控切割加工具有效率高、质量好、能耗低、污染少等显著优点，已成为新兴复合材料加工的一个重要发展方向。直刃刀是这类加工的重要组成部分，为了使加工精度更加准确，因此获取直刃刀在加工坐标系中的准确位置显得至关重要。传统数控对刀方法有定尺寸刀具法、试切法等，可以直观地获取刀具的长度信息，但因为其安全性差，占用时机长，以及人为带来的随机性误差大等缺点，无法适应超声数控加工的节奏，非常不利于发挥超声数控加工的功能。近年来兴起的激光非接触式对刀方法是一种借助激光线投射到被测刀具上，再通过遮挡后的光信息来获取刀具参数的方法，具有操作简单、省力且精度稳定性高等优点，是现代数控加工对刀的一种发展趋势。发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，通过分析直刃刀刀具结构和使用光电位置传感器，采用激光非接触的方法利用遮挡后的光信息获取刀具的零位角度参数，从而提高超声数控切割的对刀精度和效率。为实现上述的目的，本实用新型采用如下的技术方案：本实用新型包括机械结构部分和采集控制部分；所述的机械结构部分包括激光源、支架、底座、数控机床加工主轴和光电位置传感器；两个支架对称固定在底座两侧，一个支架的上方固定有激光源，另一个支架的上方固定有光电位置传感器；所述激光源的轴心线与光电位置传感器的接收器中心对齐设置；所述的数控机床加工主轴设置在底座的正上方，且垂直于激光源的轴心线；所述的采集控制部分包括激光器电源、主控芯片、激光控制输出电路、电源及晶振电路、I/V转换及放大电路、LED显示电路和NPN晶体管输出电路；所述的电源及晶振电路为主控芯片提供正常工作所需电能及时钟信号；所述的I/V转换及放大电路将光电位置传感器输出的光电流信号转换成标准的电压信号并提供给主控芯片的AD模块采集；LED显示电路将处理后的数据实时显示给用户；光电位置传感器输出的光电流达到最大峰值时，NPN晶体管输出电路给数控机床提供角度到位信号，激光控制输出电路控制激光器电源关闭。所述的数控机床加工主轴底部通过螺纹连接固定直刃刀。所述的光电位置传感器采用PSD传感器。所述的主控芯片采用ATMEL公司的Atmega16芯片。所述的激光源采用635nm波长的一字平行激光器。所述的支架采用304不锈钢材质。本实用新型结构简单，操作方便，采用非接触的光学投影原理进行测量，保证精度的同时确保不会对刀具造成损坏，是现代数控加工对刀的一种发展趋势。附图说明图1是本实用新型的工作原理图；图2-1是本实用新型中光电位置传感器测量光电流的一个状态图；图2-2是本实用新型中光电位置传感器测量光电流的另一个状态图；图3是本实用新型中直刃刀对刀的流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。如图1、2-1和2-2所示，一种适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，包括机械结构部分和采集控制部分。机械结构部分包括激光源1、支架2、底座3、数控机床加工主轴5和光电位置传感器6；两个支架2通过螺钉对称固定在底座3两侧，一个支架2的上方固定有激光源1，另一个支架2的上方固定有光电位置传感器6；激光源1的轴心线与光电位置传感器6的接收器中心对齐设置；数控机床加工主轴5设置在底座3的正上方，且垂直于激光源1的轴心线；直刃刀4通过螺纹连接固定在数控机床加工主轴5底部，可通过数控机床调整转角q；直刃刀4的中心O至光电位置传感器6的接收器的距离为
，刃中心宽为直刃刀4的边缘到中心O的距离。采集控制部分包括激光器电源7、主控芯片13以及分别与主控芯片13连接的激光控制输出电路8、电源及晶振电路9、I/V转换及放大电路12、LED显示电路11和NPN晶体管输出电路10；电源及晶振电路9为主控芯片提供正常工作所需电能及时钟信号；激光器电源7与激光控制输出电路8相连，可为激光源1供电。光电位置传感器6采用PSD传感器，是一种具有大光敏面的光电二极管，长为20mm、宽为2mm，又称为P-N结光电传感器，为投射光检测提供高灵敏度的感测单元。主控芯片13采用ATMEL公司的Atmega16芯片，具有高速、低功耗、超强功能、精简指令、内置10位AD模块等特点，可总体协调PSD信号采集、显示及输出。激光源1采用635nm波长的一字平行激光器，为检测提供稳定均匀的平行激光束；支架2采用304不锈钢材质，为激光源和光电位置传感器的固定提供可靠保障。该适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，工作原理如下：如图2-1、2-2和3所示，激光源1产生宽度为b1的一字平行激光束，经过直刃刀4截面遮挡后投射至光电位置传感器6的接收器上，直刃刀4截面的遮挡宽为b2；实时检测时，直刃刀4的刃中心宽、刃边宽c、刃厚h以及激光源1产生的一字平行激光束宽度b1都是固定值，直刃刀4的转角q变化只导致遮挡宽b2的变化；遮挡宽b2的变化会反映到投射至光电位置传感器6的光通量，进而光电位置传感器6输出的光电流也随着变化。当直刃刀4到达零位角度时，光电流达到最大峰值，并通过I/V转换及放大电路12进行信号调理，转换成电压信号，从而便于主控芯片13分析处理。主控芯片13对电压信号进行处理，并判断出光电位置传感器6输出的光电流达到最大峰值时，通过NPN晶体管输出电路10给数控机床提供角度到位信号，此时，数控机床加工主轴5停止转动，激光控制输出电路8控制激光器电源7关闭，所得数据通过LED显示电路11实时显示给用户。该适用数控机床加工的直刃刀对刀装置，结构简单，操作方便，采用非接触的光学投影原理进行测量，保证精度的同时确保不会对刀具造成损坏，是现代数控加工对刀的一种发展趋势。
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唐代之前，中国的刀都为直刃（汉代环首刀、唐刀），这样的设计在使用中有何优劣？后世中国的刀为何又逐渐变为了曲刃？
龙口孙境阳
尽扯淡的。
唐刀在砍的方面明显劣势，因为其刃宽只占其本身的四分之一，太刀刃宽占了二分之一。
----------事实上，唐刀刃宽只占四分之一在于唐刀需要经常面对盔甲，四分之一刃宽的刀更不容易崩刃，破甲效果也更好。倭刀刃宽比例大，是因为倭人武士不需要面对披甲敌人，如果倭刀拿到中国战场对上披甲敌人，那崩断是分分钟的事情。倭刀最适合用来砍不披甲的人。
五代之后到宋，好像是叫包钢的工艺开始使用
---------更是扯淡。包钢法大量应用是在唐代，而倭刀的所谓折叠法，实际上就是包钢法的一种延伸罢了。也就是说，唐代的横刀、陌刀这种著名武器都是用包钢法打造的，而包钢法打造的武器最大优势在于锋利。
而包钢法的问题一在于成本昂贵，曾经藩镇割据后，一年唐政府打造兵器的支出几乎和全年财政收入持平（那时唐中央政府的收入很有限）；
另一个问题，在于包钢法打造的兵器虽然锋利，却非常易于损坏。而这两个问题结合起来，就让陌刀这一神兵利器被淘汰出历史舞台。
窃以为兵器一直都是在进化的，比如战国时的那些在我们现在看来很不好用的武器，慢慢的演变成为各种刀剑
------------又是扯淡，事实上，中国的儒家和欧洲的基督教，都在科技传承、军事知识传承中起了一个非常重要的削弱作用。
举个例子，秦汉时的弩箭，大多实现了标准件，各种设计虽然复杂但是非常有利射击，而到了唐宋，中国的弩虽然威力有所提高（使用了更先进的弩臂制造技术），但是在弩机制造技术上，反而大幅度退化了。
直刃为什么改变为曲刃，我不很了解，但是绝对不能说，直刃战斗效果不如曲刃。
事实上，曲刃刀更适合用来杀戮平民、自卫防身、表演套路而不适合用于战阵，因为曲刃刀挥砍速度略快，更飘逸，更美观。但是当用于战阵时，曲刃刀很容易和敌人的兵器、盔甲脱离，难以对敌人形成一击必杀。而战阵上，也没有足够的空间给武艺精湛的刀法大师秀刀法。
直刃刀无法用来舞蹈，不适合用来自卫，因为那是杀人的东东，不是防卫的东东。直刃刀由于刀刃是直的，所以力道能够用实，敌人的兵器、盔甲无法脱离，很容易形成较量臂力和武器品质的较力，胜负立判，更适合战阵。毕竟，战阵上追求的就是一击必杀-------要么对敌人一击必杀，要么被敌人一击必杀。
而从另一个角度来分析，自从宋代之后，中国的军事力量，尤其是以团队配合为核心的军事指挥艺术大幅度衰退。到了明清，中国的军队更是鼓吹个人武艺而将战阵配合丢在一边。在这种氛围下，很难指望那种不适合个人武艺发挥的直刃刀能够得到青睐。
&尤其是以团队配合为核心的军事指挥艺术大幅度衰退。到了明清，中国的军队更是鼓吹个人武艺而将战阵配合丢在一边。&搞笑来的？
龙口孙境阳
直刃到曲刃的直接原因应该是冶炼工艺的进步造成的。
五代之后到宋，好像是叫包钢的工艺开始使用。针对刀剑不同的部位采用不同的钢材，以便达到更好的效果。这样造成了有刃的一侧和刀背一侧材质不同，淬火的时候受力不同，因此自然收缩形成了曲刃。
要说直刃的优劣，可以从物理受力的角度分析，在城市论坛中应该有对应的问题，可以自行查找。大体上是直刃和曲刃的受力方式不同，因此可以承受的力大小也不同。最简单的，曲刃更加适合劈削，有更好的破甲效果。
这也是东方战场形势变化造成的。从汉唐以来，中原汉族一直保持着与周边民族的技术代差，周边的少数民族的甲胄大多比汉唐军队更差。而到了五代以后，周边民族的冶炼工艺大大提升，主要是西夏、契丹等已经有了不亚于中原的工艺水准，使得传统的兵器杀伤力不够而退出历史舞台。宋代出现了很多重打击兵器，就是为了破甲的需求。
理论上说，重打击兵器比刀剑的破甲效果好得多，但是士兵的训练也困难得多，因此后来就大量用改良的刀了。
大众中的大众
楼上都没有真正用这两种刀试斩过吧？
我来说说他们实际中的区别，恰好这两种刀我都有，都是我自己做的，也都是亲手试斩过的。
我目前主要练习的，是一只打刀，一只诸刃唐刀。
两者在劈砍方面的效果是一样的，打刀能斩断的，唐刀一样能斩断；打刀能刺穿的，唐刀一样可以刺穿。
他们的主要区别：
打刀：在“斩”方面更省力，我用打刀可以连续挥斩200次左右，而唐刀只能120次左右。
唐刀：“刺”更省力，刀刃入肉后不需要再调整发力，而打刀需要调整角度还容易跑偏。
一个显而易见的优势就是弯刀在劈砍的时候比直刀要更加省力，而且能增加刀刃和被劈砍对象的接触机会。劣势就是弯刀的制造比直刀要复杂一些。比如著名的阿拉伯弯刀。
冷兵器里，有“刺死砍伤”一说。直刃的杀伤力很大。
不讨论武器进化论，但探讨冷兵器本身。首先要有一个对比，我们可以举一个类似点的，太刀和唐刀一个是直刃一个是曲刃。有一个经典的武器能力对比，唐刀的突刺力量是小于剑大于太刀的，因为是直刃进攻方式就决定了直冲力量略大。唐刀在砍的方面明显劣势，因为其刃宽只占其本身的四分之一，太刀刃宽占了二分之一。所以在砍的方面明显不如太刀，因为明显不够锋利。简单对比罢了，不专业的说法。
弯的刃更适合劈砍，因为弯的能够增加切割面积，所以直刃不利于劈砍，至于刺的话，弯的确实不比直的利于刺，但是对于杀人来说足够了。
在汉族历史上直刀是占绝对市场的，弯刀是游牧民族带进来的，也就是元以后才大行其道，性能方面也是直刃略占优势，但是并不明显。钨钢直刃铰刀_价格_图片_简介_爱帮网
价格：面议
最小采购量：不限 品牌/型号：/依要求 类型：多款供选
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