***»~-9 Opis patentowy opublikowano: 31.12.1982 Twórcywynalazku: Jerzy Harasymowicz, Marek Dabrowski, Stanislaw Hudy Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kosciuszki, Kraków (Polska) Uklad do pomiaru oporów skrawania przy wiórkowaniu kól zebatych Przedmiotem wynalazku jest uklad do pomiaru oporów skrawania podczas wiórkowania kól zebatych, zwlaszcza na wiórkarkach krazkowych.Znane sa wiórkarki krazkowe, w których obrabiane kolo zebate osadzone w klach dwóch koników ustawionych na przesuwnym stole wiórkarki. Wiórownik krazkowy ma os obrotu ustawiona skosnie wzgledem osi obrabianego kola i osadzony jest na wrzecionie napedzanym poprzez przekladnie od silnika elektrycznego. Zasada obróbki polega na wspólpracy dwóch kól zebatych, których osie sa wichrowate wzgledem siebie. Podczas wspólpracy tych kól wystepuje predkosc slizgania wzdluz linii zebów, która przyjmuje sie jako predkosc skrawania. W znanych wiórkarkach krazkowych nie stosowano dotychczas urzadzen lub ukladów do pomiaru sil i oporów skrawania podczas wiórkowania.Istota wynalazku polega na tym, ze w wiórkarke krazkowa skladajaca sie z wiórkownika krazkowego osadzonego na napedzanym poprzez przekladnie zebata wrzecionie oraz przesuwanego stolu na którym ustawione sa dwa koniki zaopatrzone w kly, w których osadzone jest w oprawce obrabiane kolo zebate, wbudowano uklad zawierajacy tensometry oporowe wspólpracujace ze znanym ukladem pomiarowym (mostkiem tensometrycznym), wbudowanego we wrzeciennik wiórnikownika krazkowego, urzadzenia do pomiaru momentu zginajacego wbudowanego w kiel jednego z koników oraz z urzadzenia do pomiaru sily osiowej wbudowanego w jeden z koników.Urzadzenie do pomiaru momentu skrecajacego zawiera tuleje wspólsrodkowa z walkiem wrzeciona wiórkownika,zamocowana wspólsrodkowo z walkiem wrzeciona, zamocowana jednym koncem na wrzecio¬ nie przy pomocy polaczenia ksztaltowego po stronie przeciwnej wzgledem wiórkownika niz polaczenie wrzeciona z napedem wrzeciona. Tuleja ta drugim koncem polaczona jest polaczeniem ksztaltowym z wiórkownikiem osadzonym na tej tulei, która w czesci srodkowej ma zmniejszona grubosc scianki, na której naklejone sa tensometry oporowe polaczone ze znanym ukladem pomiarowym (mostkiem tensometrycz¬ nym).Urzadzenie do pomiaru sily osiowej jest wbudowane w konik zawierajacy kiel, którego stozkowa czesc chwytna osadzona jest w otworze tulei opartej zewnetrzna czescia stozkowa o wewnetrzna czesc stozkowa drugiej tulei koncentrycznej z tuleja pierwsza, tak ze tuleja pierwsza umieszczonajest wewnatrz tulei drugiej, zas tuleja druga ma w czesci srodkowej zmniejszona grubosc scianki, na której naklejone sa tensometry oporowe, polaczone ze znanym ukladem pomiarowym (mostkiem tensometrycznym). Tuleja druga na przeciwleglym w stosunku do miejsca polaczenia z tuleja pierwsza koncu ma zwiekszona srednice zewnetrzna i na tej srednicy ma czesc stozkowa zewnetrzna oparta o wewnetrzna powierzchnie stozkowa tulei osadzonej nieruchomo w obudowie konika. Tulejapierwsza po stronie przeciwnej do kla zakonczonajest czesciagwin-2 117154 towana z gwintem wewnetrznym, w która wkreconajest sruba zaopatrzona w walcowaczesc oporowa oparta powierzchnia czolowa o powierzchnie oporowa tulei zamocowanej do obudowy konika. Sruba ta zakon¬ czona jest ksztaltowa czescia chwytowa.Uklad wedlug wynalazku pozwala na ocene zuzycia ostrzy narzedzia podczas pracy, a w efekcie mozliwosc wlasciwej eksploatacji narzedzia w granicach fizykalnego lub technologicznego kryterium stepienia.Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala na podniesienie zywotnosci narzedzia poprzez prawidlowe rozlozenie ostrzen w czasie eksploatacji oraz umozliwia prowadzenie obróbki z duza wydajnoscia do momentu wyraznie okreslonego poprzez wartosci sil skrawania — kryterium stepienia ostrza.Uklad do pomoru oporów skrawania przy wiórkowaniu kól zebatych wedlug wynalazku jest uwido¬ czniony w przykladne realizacji na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat wiórkarki krazkowej z ukladem do pomiaru oporów skrawania, fig. 2 schemat urzadzenia do pomiaru momentu skrecajacego, fig. 3 schemat urzadzenia do pomiaru momentu zginajacego, zas fig. 4schemat urzadzenia do pomiaru sily osiowej.Wiórkarka krazkowa sklada sie z wiórkownika krazkowego 1 osadzonego na napedzanym poprzez przekladnie zebata wrzecionie, oraz przesuwnego stolu, na którym ustawione sa dwa koniki 5 i 6, zaopa¬ trzone w kly 3 i 4, w których osadzone jest obrotowo obrabiane kolo zebate 2. Wbudowany w wiórkarke uklad do pomiaru oporów skrawania sklada sie z urzadzenia do pomiaru momentu skrecajacego A, urzadzenia do pomiaru momentu zginajacego B oraz z urzadzenia do pomiaru sily osiowej C.Urzadzenie do pomiaru momentu skrecajacego A wbudowane jest we wrzeciennik wiórkownika 1 i sklada sie z tulei 8 wspólsrodkowej z walkiem wrzeciona 9 i zamocowanej jednym koncem na wrzecionie 9 przy pomocy wpustu 11 po stronie przeciwnej niz polaczenie wrzeciona 9 z przekladnia napedzajaca wrzeciono 9. Na tulei 8, po stronie przeciwnej niz polaczenie wpustowe zamocowany jest wpustem 10 wiórkownik krazkowy 1. Tuleja 8 w czesci pomiedzy miejscem zamocowania wiórkownika 1, a miejscem polaczenia wpustem U z walkiem wrzeciona 9 ma zmniejszona grubosc scianki. Na cienkosciennaczesc tulei 8 naklejone sa tensometry oporowe 12 sluzace do pomiaru naprezen skrecajacych w tulei 8 a wiec i do pomiaru momentu skrecajacego walek wrzeciona 9 wiórkownika 1.Urzadzenie do pomiaru momentu zginajacego B jest wbudowane w kiel 3konika 5. Kiel 3jest wykonany jako dzielony, zjednej strony zakonczony jest stozkiem Morse'a 15 zamocowanym w tulei konika 5, z drugiej strony zakonczony jest kielkiem 14, o który oparty jest jeden z konców oprawki 22, na które osadzone jest obrabiane kolo zebate 2. Obie czesci kla 3polaczone sa plytka 13 o przekroju prostokatnym, której oba konce zwiazane sa sztywno z czesciami kla 3. Na plytce 13 naklejone sa tensometry oporowe 16 sluzace do pomiaru naprezen zginajacych plytke 13, a wiec momentu gnacego w kle 3.Urzadzenie do pomiaru sily osiowej C wbudowane jest w konik 5. Stozek Morse'a którym zakonczony jest kiel 3 osadzony jest w otworze tulei 17 opartej zewnetrznaczescia stozkowa o wewnetrzna czesc stozkowa tulei 18 koncentrycznej z tuleja 17, tak, ze tuleja 17 umieszczona jest wewnatrz otworu tulei 18. Tuleja 18 w czesci srodkowej ma czesc o zmniejszonej grubosci scianki, na która naklejone sa tensometery oporowe 20 sluzace do pomiaru sily rozciagajacej tuleje 18, a wiec sily osiowej dzialajacej w osi klów 3 i 4 koników 5 i 6.Tuleja 18 na przeciwnym w stosunku do miejsca polaczenia z tuleja 17 koncu ma zwiekszona srednice zewnetrzna i zaopatrzona jest na niej w czesc stozkowa zewnetrzna oparta o wewnetrzna powierzchnie stozkowa tulei 19 koncentrycznej z tulejami 17 i 18, tak, ze tuleja 18 umieszczona jest wewnatrz tulei 19.Tuleja 19 umieszczona jest w obudowie konika 5 i zamocowana jest do obudowy konika 5 nieruchomo.Tuleja 17 po stronie przeciwnej do kla 3 zakonczona jest czescia gwintowana z gwintem wewnetrznym w która wkrecona jest sruba 21 zaopatrzona w walcowa czesc oporowa oparta powierzchnia czolowa o powierzchnie oporowa tulei 19. Sruba 21 zakonczonajest kwadratowa czescia chwytowa 23. Przez pokrece¬ nie sruby 21 reguluje sie osiowe napiecie wstepne w tulei 18. Tensometryoporowe 8,16 i 20 polaczone sa w znany sposób ze znanym mostkiem tensometrycznym. Na podstawie pomiarów momentu skrecajacego w tulei 8 polaczonej z wrzecionem 9 wiórkownika 1 okresla sie skladowa sily skrawania P, (sile styczna). Na podstawie pomiaru momentu zginajacego plytke 13 osadzona w kle 3 okresla sie skladowa sily skrawania Pr (sile promieniowa).Na podstawie pomiaru naprezen osiowych w tulei 18 polaczonej z klem 3 okresla sie wielkosc skladowej sily skrawania Pq (sily osiowej).Zastrzezenie patentowe Uklad do pomiaru oporów skrawania przy wiórkowaniu kól zebatych wbudowany w wiórkarke krazkowa skladajaca sie z wiórkownika krazkowego osadzonego na napedzanym poprzez przekladnie zebata wrzecionie oraz przesuwnego stolu, na którym ustawione sa dwa koniki zaopatrzone^ kly, w których117154 3 osadzone jest w oprawce obrabiane kolo zebate, zawierajacy zespoly tensometrów oporowych wspólpracuja¬ cych ze znanymi ukladami pomiarowymi, korzystnie 7 mostkiem tensometrycznym. znamienny tym. ze sklada sie z urzadzenia do pomiaru momentu skrecajacego (A) wbudowanego we wrzeciennik wiórkownika (1), które zawiera tuleje (8) wspólsrodkowa z walkiem wrzeciona (9) i zamocowana jednym koncem na wrzecionie (9) przy pomocy polaczenia ksztaltowego (11) po stronie przeciwnej wzgledem wiórkownika (1) niz polaczenie wrzeciona (9) z napedem wrzeciona (9), zas drugim koncem polaczona polaczeniem ksztato- wym (10) z wiórkownikiem (1) osadzonym na tuiei (8), przy czym tuleja (8) w czesci srodkowej o zmniejszonej grubosci scianki ma naklejone tensometrey oporowe (12) polaczone ze znanym ukladem pomiarowym, z urzadzenia do pomiaru momentu zginajacego (B) wbudowanego w kiel (3) konika (5), które zawiera dzielony kiel (3) z jednej strony zakonczony chwytem stozkowym (15) zamocowanym w koniku (5), zas z drugiej strony zakonczony kielkiem (14), o który oparta jest oprawka (22), w której osadzone jest obrabiane kolo zebate (2), przy czym obie czesci kla (3) polaczone sa prostokatna plytka (13), na której naklejone sa tensometry oporowe (16) polaczone ze znanym ukladem pomiarowym, oraz z urzadzenia do pomiaru sily osiowej (C) wbudowanego w konik (5), zawierajacego kiel (3), którego stozkowa czesc chwytu osadzonajest w otworze tulei (17) opartej zewnetrzna czescia stozkowa o wewnetrzna czesc stozkowa tulei (18) koncentry¬ cznej z tuleja (17) tak, ze tuleja (17) umieszczona jest wewnatrz otworu tulei (18), zas tuleja (18) w czesci srodkowej ma zmniejszona grubosc scianki, na której naklejone sa tensometry oporowe (20), przy czym tuleja (18) na przeciwnym w stosunku do miejsca polaczenia z tuleja (17) koncu ma zwiekszona srednice zewnetrzna i zaopatrzona jest na niej w czesc stozkowa zewnetrzna oparta o wewnetrzna powierzchnie stozkowa tulei (19) zamocowanej w obudowie konika (5) nieruchomo, zas tuleja (17) po stronie przeciwnej do kla (3) zakonczona jest sruba (21) zaopatrzona w walcowa czesc oporowa oparta powierzchnia czolowa o powierzchnie oporowa tulei (19), przy czym sruba (21) zakonczona jest kszaltowa czescia chwytowa (23).Rys.i117154 / 10 8 IZ H H Rys. 2 Rys. 3117 154 23 21 5 17 20 19 18 Rys. 4 PL