CS265514B1

CS265514B1 - Measuring device for chuck forces in jaw chucks

Info

Publication number: CS265514B1
Application number: CS864750A
Authority: CS
Inventors: Imrich Ing Toth; Dusan Ing Kollarik; Gustav Gyurkovics
Original assignee: Toth Imrich; Kollarik Dusan; Gustav Gyurkovics
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS475086A1

Abstract

Riešenie sa týká zariadenia na meranie upínacích sil sklučovadiel v sere ich pósobenia. Jeho podstatou je, že každé deformačně teleso má v radiálnom odstupe vytvorenú vonkajšiu plochu a vnútornú plochu pričom vonkajšia plocha prečnievajúca nad vonkajší povrch základného telesa je pre záběr s upínacou plochou čeluste sklučovadla a vnútorná plocha pre záběr s vnútornou plochou aspoň jedného dalšieho deformačného telesa. Riešenie nájde uplatnenie pri stanovovaní Velkosti upínacích sil sklučovadiel, ich poklesu vplyvom otáčoka podobné.The solution concerns a measuring device the chucking forces of the chucks in the sieve of their action. Its essence is that every deformation the body is formed radially the outer surface and the inner surface being the outer surface extending above the outer the surface of the base body is for engagement with the clamp chuck jaw flat and inner surface for engagement with the inner surface at least one further deformation body. The solution finds application in the determination The chucking forces of the chucks, their drop due to speed similar.

Description

Predmetom vynálezu je zariadenie na meranie upínacích sil sklučovadiel, kde sa rieši jeho telesné usporiadanie.The object of the invention is a device for measuring the clamping forces of the chucks, where its body arrangement is solved.

u doteraz znýmych zariadení na meranie upínacích sil vplyvom nesymetrického usporiadania žalařovaných prvkov dochádza k nerovnoměrnému rozloženiu tuhostí sústavy sklučovadlo - meracie zariadenie, v dósledku čoho dochádza k skresleniu meraných hodnót. Ďalšou nevýhodou týchto riešeni je, že meracie zariadenie upnuté medzi čelustami sklučovadla nie je počas merania voči osi rotácie vystredené právě z dóvodu róznych deformácii pod jednotlivými čelustami.in the prior art clamping force measuring devices due to the asymmetrical arrangement of the glazed elements, the stiffnesses of the chuck-measuring device assembly are unevenly distributed, resulting in distortion of the measured values. A further disadvantage of these solutions is that the measuring device clamped between the jaws of the chuck is not centered during the measurement relative to the axis of rotation precisely because of the different deformations below the jaws.

Výosené usporiadanie meracieho zariadenia v sklučovadle po upnutí spósobuje pri vysokých otáčkách vibrácie v dósledku nerovnoměrného rozloženia hmot. Prakticky to znehodnocuje meranie a móže spósobiť až vyplávanie meracieho zariadenia z pomedzi čeíusti axiálnym alebo uhlovým premiestňovanlm, čím ohrožuje bezpečnosť práce pri meraní.The offset arrangement of the measuring device in the chuck after clamping causes vibration at high revolutions due to uneven mass distribution. Practically, this undermines the measurement and may cause the measuring device to float out of the jaw by axial or angular displacement, thereby jeopardizing the safety of the measurement.

Sú známe meracie zariadenia so symetrickým uspořiadaním zatažovaných prvkov, neumožňujú však meranie upínacích sil priamo v smere ich pósobenia, ale len nepriamo a naviac sa upínacia sila pod jednou čelusťou vypočítává teoreticky, nakolko nie je známa tuhost; zatažovaných prvkov meracieho zariadenia pod každou čelusťou v smere pósobenia upínacej sily.Measuring devices are known with symmetrical arrangement of the elements to be loaded, but do not allow the clamping forces to be measured directly in the direction of their action, but only indirectly, and moreover, the clamping force under one jaw is calculated theoretically, since stiffness is unknown; of the loaded measuring device elements under each jaw in the direction of clamping force.

Existujú meracie zariadenia so zatažovaným prvkom len pod jednou čelustou, čo však neumožňuje meranie tuhosti sutavy sklučovadlo - meracie zariadenie, naviac je zaíažované teleso meriacieho zariadenia, ktoré preto musí byť nepomerne rozměrnějšie a tuhšie a preto je vylúčené znižovať hmotnost meracieho zariadenia odlahčovaním jeho telesa, připadne použitím lahkých materiálov na jeho výrobu, například plastických hmót. Toto usporiadanie si vyžaduje váčšiu axiálnu dlžku upínacích plóch čeíusti sklučovadiel než aké su potřebné pre upínanie obrobkov, čo sa rieši zvlýštnymi čelustami, určenými len pre meranie. Tým sú odlišné podmienky pri meraní upínacích sil od pracovných podmienok a preto sú namerané hodnoty len orientačně.There are measuring devices with a retracted element only under one jaw, but this does not allow measuring the rigidity of the chuck - the measuring device, moreover, the measuring device body is loaded, which must therefore be disproportionately larger and stiffer and therefore eliminate the weight of the measuring device by using lightweight materials for its manufacture, for example plastics. This arrangement requires a greater axial length of the clamping jaws of the chuck jaws than is necessary for clamping workpieces, which is solved by special jaws intended only for measurement. As a result, the conditions for measuring clamping forces are different from the operating conditions, and therefore the measured values are only approximate.

U doteraz známých meracích zariadení sa odlišujú podmienky pri ciachovaní zatažovaných prvkov od podmienok vytvořených pri merani, například vplyv tengenciálnych třecích sil pri ciachovaní sa pri meraní nevnáša do meracieho zariadenia.In prior art measuring devices, the conditions for calibrating the elements to be loaded differ from those created during the measurement, for example, the effect of the tensile frictional forces during calibration is not applied to the measuring device.

Uvedené nevýhody zmierňuje zariadenie na meranie upínacích sklučovadiel, ktorého podstatou je, že každé deformačně teleso má v radiálnom odstupe vytvorenú vonkajšiu plochu a vnútornú plochu, pričom vonkajšia plocha prečnievajúca nad vonkajší povrch základného telesa je pre záběr s upínacou plochou čeluste sklučovadla a vnútorná plocha pre záběr s vnútornou plochou aspoň jedného Salšieho deformačného telesa.The disadvantage is alleviated by the clamping chuck measuring device, which is characterized in that each deformation body has a radially spaced outer surface and an inner surface, the outer surface projecting above the outer surface of the base body to engage the clamping surface of the chuck jaw and the inner engagement surface. with an inner surface of at least one Saler deformation body.

Zariadenie- podlá vynálezu umožňuje meranie upínacích sil v smere ich pósobenia pod všetkými čelustami priamo za rovnakých podmienok. Podmienky pri ciachovaní zatažovaných prvkov odpovedajú podmienkam, za ktorých sú tieto prvky zaťažované pri meraní. Nakolko teleso meracieho zariadenia nie je zaťažované upínacími silami pri meraní, neovplyvňuje namerané hodnoty, je možné ho odlahčiť, připadne vyrobit z plastických hmót a'naviac nespósobuje vyosenie meracieho zariadenia voči osi rotácie po jeho upnutí medzi čeluste meraného sklučovadla. Z týchto dóvodov je meracie zariadenie' podlá vynálezu vhodné na meranie pri vysokých otáčkách. Pretože teleso meracieho zariadenia je voči upínacími silami predpátým zatažovaným prvkom v podstatě piávajúce umožňuje samočinné statické připadne i dynamické vyvážanie pri rotácii.The device according to the invention makes it possible to measure the clamping forces in the direction of their application under all jaws directly under the same conditions. The conditions for calibrating the elements to be loaded correspond to the conditions under which they are loaded during measurement. As the body of the measuring device is not loaded by the clamping forces during the measurement, it does not affect the measured values, it can be lightened or made of plastics and does not cause the measuring device to be offset from the axis of rotation after clamping between the jaws of the chuck. For these reasons, the measuring device according to the invention is suitable for high speed measurements. Since the measuring device body is substantially biased against the clamping forces of the loaded element, it allows automatic static and dynamic rotation as well.

Zariadenie na meranie upínacích sil sklučovadiel podlá vynálezu je znázorněné na připojených výkresoch, kde na-obr. 1 je vidiet v pohlade a čiastočnom řeze prevedenie zariadenia pre trojčelusťové sklučovadlá, na obr. 2 je to isté prevedenie zariadenia v priečnom řeze a na obr. 2 je to isté prevedenie zariadenia v priečnom řeze a na obr. 3 je schématicky znázorněné usporiadanie zariadenia v sklučovadle a jeho prepojenie so známým vyhodnocovacím zariadením.The device for measuring the clamping forces of the chucks of the invention is shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a view in partial cross-section of an embodiment of a three-jaw chuck; FIG. 2 is the same cross-sectional view of the device, and FIG. 2 is the same cross-sectional view of the device, and FIG. 3 is a schematic illustration of the arrangement of the device in the chuck and its interconnection with the known evaluation device.

Zariadenie 30 na meranie upínacích sil Fu sklučovadiel 20 pozostáva zo základného telesa 31 a z deformačných telies 32. Základné teleso 31 má v sebe vytvořených n radiálnych vedení podlá počtu čelustí 21 meraných sklučovadiel 20, v ktorých je s vólou Δ posuvné uložených n deformačných telies 32 tvoriacich jednu sadu 22· Proti samovolnému vypadnutiu sú deformačně telesá 32 zaistené blokovacím prvkom 40 v základnom telese 31 zariadenia 30. Každé deformačně teleso 32 má vytvorenú vonkajšiu plochu 34 pre záběr s upínacou plochou 22 čeluste 21 sklučovadla 20, vnútornú plochu 35 pre záběr s vnútornou plochou 35 dalších deformačných telies 32 a aktívnu polochu 3 J7, na ktorej sú známým spósobom usporiadané snímacie prvky 38 například tenzometre. Snímacie prvky 38 sú přepojené s rotačnou častou 15 známých zberných krúžkov 14 uchytených priamo na základnom telese 31 zariadenia 30. Prepojenie je realizované vedeniami impulzov 13, pre ktoré sú na deformačných telesách 32 vytvořené drážky 41 a v zákaldnom telese 31 kanál 42. Nérotačná část 16 zberných krúžkov 14· je proti natočeniu zabezpečená konzolou 11 nepohyblivo uchytenou na obrábacom stroji 10 a je přepojená prostredníctvom vedení impulzov 13 so známým vyhodnocovacím zariadením 12 umiestneným mimo obrábací stroj 10. V případe, že deformačně telesá 32 sú vyměnitelné v základnom telese 31 je výhodné vybavit zariadenie 30 viacerými sadami 39 deformačných telies 32, pričom jednotlivé sady 39 sa líšia od seba tuhosíou svojich deformačných telies 32, čo sa dá lahko dosiahnut například róznym prierezom aktívnej plochy 37.The device 30 for measuring the clamping forces Fu of the chucks 20 consists of the base body 31 and the deformation bodies 32. The base body 31 has n radial guides formed therein according to the number of jaws 21 of the measured chucks 20. One set 22 is prevented from spontaneously falling out by the deformation bodies 32 secured by a locking element 40 in the base body 31 of the device 30. Each deformation body 32 has an outer surface 34 for engaging the clamping surface 22 of the chuck 21 of the chuck 20; 35 of the other deformation bodies 32 and the active half 37 on which the sensor elements 38, for example strain gauges, are arranged in a known manner. The sensing elements 38 are coupled to the rotating part 15 of the known slip rings 14 mounted directly on the base body 31 of the device 30. The interconnection is realized by pulse lines 13 for which grooves 41 are formed on the deformation bodies 32 and channel 42 in the base body 31. the rings 14 are secured against rotation by a bracket 11 fixedly fixed to the machine 10 and connected via a pulse line 13 to a known evaluation device 12 located outside the machine 10. In case the deformation bodies 32 are replaceable in the base body 31 it is advantageous to equip the device 30 with a plurality of sets 39 of deformation bodies 32, wherein the individual sets 39 differ from each other by the rigidity of their deformation bodies 32, which can be easily achieved, for example, by the different cross-section of the active surface 37.

Toto umožňuje širšie využitie zariadenia 30. Ciachovaním sa stanoví závislost pružných deformačných telies 32 od zatažujúcej upínacej sily Pu čelustí 21 sklučovadiel 20. Nakolko základné teleso 31 zariadenia 30 nie je zatažované upínacími silami ¹¹ Fu čelustí 21 sklučovadiel 20 jeho tuhost nie je podstatná a móžu byt v ňom vytvořené odlahčenia 36, ale musí přitom platit, že vonkajšia plocha 34 pre záběr s upínacou plochou 22 čeluste 21 sklučovadla 22. priečnieva nad vonkajší povrch 43 základného telesa 31 zariadenia 30.This allows for a wider use of the device 30. The calibration determines the dependence of the elastic deformation bodies 32 on the retracting clamping force Pu of the jaws 21 of the chucks 20. Since the base body 31 of the device 30 is not retracted by the clamping forces ¹¹ . however, the outer surface 34 for engaging the clamping surface 22 of the jaw 21 of the chuck 22 extends beyond the outer surface 43 of the base body 31 of the device 30.

Zariadenie 3Ό podlá vynálezu umožňuje citlivejšie vyhodnocovat velkost a priebeh upínacích sil Fu sklučovadiel 20 počas otáčok, nakolko podmienky ciachovania deformačných telies 32 sú velmi blízké podmienkam pri meraní upínacích sil Fu sklučovadiel 20· Predmet vynálezu preto nájde uplatnenie najma v oblasti výskumu a vývoja sklučovadiel 20, ale aj pri ich kontrole a nastavovaní požadovaných upínacích sil Fu pri prevádzke sklučovadla.The device 3Ό according to the invention makes it possible to more sensitively evaluate the size and course of the clamping forces Fu of the chucks 20 during rotation, since the calibration conditions of the deforming bodies 32 are very close to those of measuring the clamping forces Fu of the chucks 20. but also when checking and adjusting the required clamping forces Fu when the chuck is operating.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for measuring the clamping forces of chucks comprising a dynamometer and known slip rings connected to an evaluation device, the dynamometer consisting of a base body with radially arranged guides and deformed bodies therein constituting one set of alternatively interchangeable, equipped with sensing elements, for example strain gauges flat deformation bodies, at least one of which is directly or indirectly connected to a stationary evaluation device, characterized in that each deformation body (32) has an outer surface (34) and an inner surface (35) formed at a radial distance. wherein the outer surface (34) protruding above the outer surface (43) of the base body (31) is for engaging the clamping surface (22) of the chuck (21) of the chuck (20) and the inner surface (35) for engaging the inner surface (35) ) of at least one further deformation body (32).

Device for measuring the clamping forces of the chucks according to claim 1, characterized in that a locking element (40) is disposed between the base body (31) and the deformation bodies (32).

3. A device for measuring the clamping forces of the chucks according to claim 1 or 2, characterized in that the deformation bodies (32) of at least two sets (39) have a different size of the active surface (37).

4. A device for measuring the clamping forces of chucks according to claim 1, characterized in that the tangents t of the inner surface (35) of each deformation body (32) folded at the points of contact with adjacent deformation bodies (32) at an angle. n) is the number of deformation bodies (32).

5. Device for measuring the clamping forces of the chucks according to claim 1, characterized in that the base body (31) is arranged against the clamping force by biased deformation bodies (32) with a clearance (Δ).