PL248884B1 - Urządzenie do pomiaru chropowatości powierzchni podczas wiercenia, zwłaszcza kompozytów - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do pomiaru chropowatości powierzchni podczas wiercenia, zwłaszcza kompozytów. Urządzenie to posiada mechanizm napędowy z silnikiem (1), do którego wału poprzez trzpień (2) zamocowane jest wiertło (3). Charakteryzuje się ono tym, że do mechanizmu napędowego zamocowana jest tuleja (4) w ten sposób, że trzpień (2) znajduje się w jej wnętrzu. Do tulei (4) zamocowana jest za pomocą sprężyny (5) głowica czujnika pomiaru chropowatości (6) połączonego z nadajnikiem (7).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru chropowatości powierzchni podczas wiercenia, zwłaszcza kompozytów.

Wiercenie jest procesem obróbki, w którym wykonywane są otwory. Otwory charakteryzują się właściwościami takimi jak średnica, długość, a także wartościami jakościowymi. Jednym z parametrów świadczących o jakości wykonanego otworu jest chropowatość. Chropowatość otworu jest istotna w przypadku wykonywania obróbki precyzyjnej. Wiercenie otworów w kompozytach jest szczególnie problematyczne ze względu na ich niejednorodność.

Problemem podczas wiercenia kompozytów jest pomiar w czasie trwania obróbki. Ponadto dostęp do pomiaru powierzchni w wywierconym otworze także jest ograniczony, szczególnie w przypadku małych otworów. Dotychczas znane są różnego rodzaju urządzenia do pomiaru chropowatości otworów, ale zazwyczaj wymagają one zatrzymania wiercenia.

Z opisu patentowego KR1822934B1 znany jest wynalazek dotyczący metody pomiaru chropowatości powierzchni. Zgodnie z wynalazkiem, metoda pomiaru chropowatości powierzchni dla jednostki połączeniowej rdzenia wiertniczego obejmuje wykonanie tomografii rentgenowskiej na rdzeniu wiertniczym i uzyskania informacji o współrzędnych kształtu 3D na rdzeniu wiertniczym. Następnie uzyskiwane są informacje o współrzędnych kształtu 3D. W kolejnym kroku uzyskiwane są informacje o chropowatości. Zgodnie z wynalazkiem, metoda pomiaru chropowatości powierzchni jednostki połączeniowej zawartej w rdzeniu wiertniczym umożliwia pomiar chropowatości powierzchni, a także umożliwia ustalenie wskaźnika chropowatości powierzchni z uwzględnieniem anizotropii powierzchni, poprzez ustalenie wskaźnika chropowatości we wszystkich kierunkach powierzchni.

Z opisu patentowego EP336490A1 znana jest metoda wiercenia otworu i generowanie sygnału obciążenia. Sygnał wskazuje obciążenie mechaniczne jako ilościowe wskazanie chropowatości otworu i umożliwia wyprowadzenie z tego wskazania historii obciążenia doświadczanego przez elementy. Następnie proces wiercenia jest wykonywany zgodnie z chropowatością wiercenia lub historią obciążenia, a odpowiednie środki zapobiegawcze są włączane w odpowiednim czasie, aby poprawić wydajność operacji wiercenia lub uniknąć awarii mechanicznej.

Z opisu patentowego PL243318B1 znane jest urządzenia do pomiaru mikrotwardości wewnątrz materiału składające się z wiertła, w którym od strony jego części chwytowej znajduje się nieprzelotowy otwór. Otwór ten styka się prostopadle ze skierowanym do niego drugim otworem, biegnącym pomiędzy nim a zewnętrzną walcową powierzchnią wiertła. W nieprzelotowym otworze znajduje się wał z zazębieniem rozmieszczonym na jego obwodzie i zazębionym z zębami na listwie zębatej. Listwa od strony zewnętrznej powierzchni wiertła posiada zaostrzony koniec. Wał na swoim górnym końcu połączony jest poprzez urządzenie do pomiaru momentu obrotowego i kąta obrotu z napędem w postaci silnika elektrycznego.

Problemem technicznym do rozwiązania jest pomiar chropowatości w czasie trwania obróbki i łatwy dostęp do mierzonej powierzchni.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru chropowatości powierzchni podczas wiercenia, zwłaszcza kompozytów. Urządzenie to posiada mechanizm napędowy z silnikiem, do którego wału poprzez trzpień zamocowane jest wiertło. Istotą wynalazku jest to, że do mechanizmu napędowego zamocowana jest tuleja w ten sposób, że trzpień znajduje się w jej wnętrzu. Do tulei zamocowana jest za pomocą sprężyny głowica czujnika pomiaru chropowatości połączonego z nadajnikiem.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że pomiar chropowatości otworu jest wykonywany podczas wiercenia. Korzystne jest również to, że dzięki wynalazkowi można mierzyć chropowatość otworów o małych średnicach. Ponadto korzystne jest to, że dzięki pomiarom podczas obróbki możliwe jest korygowanie parametrów wiercenia uwzględniając jakość mierzonego otworu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają: fig. 1 - widok izometryczny urządzenia, fig. 2 - szczegół A urządzenia z fig. 1, zaś fig. 3 - przekrój osiowy fragmentu urządzenia.

Urządzenie do pomiaru chropowatości powierzchni podczas wiercenia, zwłaszcza kompozytów, w przykładzie wykonania posiada mechanizm napędowy z silnikiem 1, do którego wału poprzez trzpień 2 zamocowane jest wiertło 3. Do mechanizmu napędowego zamocowana jest tuleja 4 w ten sposób, że trzpień 2 znajduje się w jej wnętrzu. Do tulei 4 zamocowana jest za pomocą sprężyny 5 głowica czujnika pomiaru chropowatości 6 połączonego poprzez kabel z nadajnikiem bezprzewodowym 7, zamocowanym w górnej części urządzenia.

Działanie urządzenia polega na tym, że podczas przesuwania się wiertła w głąb mierzonego materiału głowica czujnika pomiaru chropowatości 6 wprowadzana jest do wierconego otworu i dociskana za pomocą sprężyny. Tuleja 4 nie obraca się i przesuwa wraz z wiertłem wzdłuż ściany otworu, mierząc jego chropowatość. Wyniki pomiarów są w sposób ciągły przesyłane bezprzewodowo do urządzenia odbiorczego, które zapisuje je i wyświetla.

Wykaz oznaczeń

1. Silnik

2. Trzpień

3. Wiertło

4. Tuleja

5. Sprężyna

6. Czujnik

7. Nadajnik

8. Przewód

Claims (1)

1. Urządzenie do pomiaru chropowatości powierzchni podczas wiercenia, zwłaszcza kompozytów, posiadające mechanizm napędowy z silnikiem (1), do którego wału poprzez trzpień (2) zamocowane jest wiertło (3), znamienne tym, że do mechanizmu napędowego zamocowana jest tuleja (4) w ten sposób, że trzpień (2) znajduje się w jej wnętrzu, zaś do tulei (4) zamocowana jest za pomocą sprężyny (5) głowica czujnika pomiaru chropowatości (6) połączonego z nadajnikiem (7).