SU1071400A1

SU1071400A1 - Dynamometric cutting-tool holder

Info

Publication number: SU1071400A1
Application number: SU823435869A
Authority: SU
Inventors: Валентин Леонтьевич Завацкий; Сергей Васильевич Беляев; Сергей Васильевич Сопиков
Original assignee: Днепродзержинский Ордена Трудового Красного Знамени Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1982-05-12
Publication date: 1984-02-07

Abstract

ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛЬ , содержащий резцовый блок, в полости которого установлена рез17 цедержка с возможностью перемещени относительно блока, и датчики сил резани , предназначенные дл взаимодействи с резцедержкой , отличающийс тем, что,с ие.чью повыщени точности измерени , резцелержка снабжена конусным хвостовиком,на конце которого выполнена упруга диафрагма, расположенна перпендикул рно оси хвостовика и снабженна по периферии буртиком , предназначенным дл базировани и Закреплени резцедержки на торце полости резцового блока, кроме того, резцелержаг1.1ь снабжен датчиком силы, установленным соосно с резцедержкой и нредназначенн 1|м дли взаимодействи с диафрагмой. g (Л с: 4 U2.1A DYNAMOMETRIC CUTTER, containing a cutting block, in the cavity of which the cutter 17 is mounted with displaceability relative to the block, and cutting force sensors for interacting with the cutter holder, characterized in that the cutter holder has an improved conical shaft with an increase in the measuring accuracy. which is made of elastic diaphragm, located perpendicular to the axis of the shank and provided around the periphery of the flange, designed to base and Fasten the tool holder at the end of the strips This tool block, in addition, the cutter1.1b is equipped with a force sensor mounted coaxially with the toolholder and intended for 1 / m long interaction with the diaphragm. g (L s: 4 U2.1

Description

Изобретение относитс к станкостроению, а ,именно к динамометрическим резцедержател м и может быть использовано дл адаптивного управлени процессом обработки на токарных станках с числовым программным управлением (ЧПУ).The invention relates to a machine tool industry, namely, to torque tool holders and can be used for adaptive control of the machining process on numerical control lathes (CNC).

Известен динамометрический резцедержатель , содержащий резцовый блок, в полости которого установлена резцедержка с возможность .перемещени относительно блока на щарнире, и датчики сил резани в виде тензоэлементов, предназначенные дл взаимодействи с резцедержкой 1.A dynamometric tool holder is known, which contains a tool block, in the cavity of which a tool holder is mounted with the possibility of displacement relative to the block on the joint, and sensors of cutting forces in the form of tenso-elements designed to interact with tool holder 1.

Однако этот резцедержатель имеет щарнирное соединение, т.е. трущуюс пару, закрепленную болтом. Зазоры в щарнире и жесткость соединени завис т от зазора в соединении и силы зат жки, что вл етс субъектив1|ым фактором. Жесткость этого соединени будет колебатьс и Под воздействием температурных деформаций элементов конструкции. В процессе эксплуатации щарнирное соединение будет загр зн тьс , что в свою очередь повли ет на силу трени в щарнире и жесткость конструкции. Перечисленные факторы неконтролируемы и не управл емы. Колебани жесткости конструкции измерительного устройства не только негативно повли ют на качество измерений, то и нарущают основной параметр станкажесткость системы СПИД. Последнее вл етс недопустимым, так как существенно снижает точностные характеристики станка.However, this toolholder has a hinge joint, i.e. rubbing pair fixed by a bolt. Joint clearances and joint stiffness depend on joint clearance and pulling force, which is a subjective factor. The stiffness of this compound will also fluctuate. Under the influence of temperature deformations of the structural elements. During operation, the hinge joint will be contaminated, which in turn will affect the frictional force of the joint and the rigidity of the structure. These factors are uncontrollable and uncontrollable. Fluctuations in the rigidity of the measuring device design not only adversely affect the quality of measurements, but also violate the main parameter of the AIDS rigidity system. The latter is unacceptable, since it significantly reduces the accuracy characteristics of the machine.

Резцедержатель опираетс на п-е количество тензоэлементов, расположенных по окружности. К днищу стакана они поджимаютс винтами, что неизбежно приведет к перекосу резцедержател . Это дополнительно снизит жесткость конструкции и приведет к несоосному нагружению тензоэлементов , разложению сил на составл ющие по горизонтали и вертикали, что существенно снизит точность измерени сил по ос м Z, X, Y. Кроме того, тензоэлементы не защищены от воздействи на них эмульсии.The toolholder rests on the pth number of tenso-elements located around the circumference. They are pressed to the bottom of the glass with screws, which will inevitably lead to a misalignment of the toolholder. This will further reduce the rigidity of the structure and lead to misaligned loading of the strain elements, decomposition of forces into components horizontally and vertically, which will significantly reduce the accuracy of force measurements along the axes Z, X, Y. In addition, the strain elements are not protected from the effect of the emulsion.

Цель изобретени - повышение точности измерени силовых параметров резани и эффективности управлени процессом обработки.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the power parameters of cutting and the efficiency of control of the process.

Указанна цель достигаетс тем, что в динамометрическом резцедержателе, включающем резцовый блок,в полости которого установлена резцедержка с возможностью перемещени относительно блока, датчики измерени трех составл ющих силы резани , предназначенные дл взаимодействи с резцедержкой, резцедержка снабжена конусным хвостовиком с упругой диафрагмой, перпендикул рной оси хвостовика и имеющей бурт по периферии, упирающийс в торец блока и предназначенный дл базировани и закреплени резцедержки в полости блока, кроме того, резцедержатель снабжен датчиком силы, установленным соосноThis goal is achieved by the fact that in a dynamometric tool holder, which includes a tool block, in the cavity of which a tool holder is mounted for movement relative to the unit, sensors for measuring the three component cutting forces intended to interact with the tool holder, the tool holder is provided with a tapered shank with an elastic diaphragm, perpendicular to the axis. the shank and having a collar peripherally, resting against the end of the block and intended to base and secure the reztsederzhka in the cavity of the block, in addition, The holder is equipped with a force sensor mounted coaxially

с резцедержкой и предназначенным дл взаимодействи с диафрагмой.with reztsederzhkoy and intended to interact with the diaphragm.

Такое конструктивное выполнение резинового блока позвол ет максимально приблизить датчики измерени к зоне резани и обеспечить непосредственное их взаимодействие с упруго-деформируемым элементом , т.е. резцедержкой, что повышает точность измерени силовых параметров резани .Such a constructive implementation of the rubber block allows the measurement sensors to be as close as possible to the cutting zone and to ensure their direct interaction with the elastically deformable element, i.e. cutting tool, which increases the accuracy of measurement of power parameters of cutting.

Выполнение упругого-деформируемого . элемента в виде резцедержки с коническим хвостовиком и упругой диафрагмой, упирающейс в торец блока, позвол ет исключить реактивную составл ющую изгибающего момента в месте защемлени , вли ющую на объективность измерени сил резани РХ и 1,действующих по основным ос м нагружени ,и обеспечить одновременно беспреп тственную передачу силы Р на датчик измерени , повыща тем самым точ0 ность измерени силовых параметров резани .Execution is elastic-deformable. an element in the form of a cutting tool with a tapered shank and an elastic diaphragm abutting against the end of the block eliminates the reactive component of the bending moment at the pinch point, affecting the objectivity of measuring cutting forces PX and 1, acting on the main loading axes, and simultaneously force transfer P to the measurement sensor, thereby increasing the accuracy of measuring the power parameters of cutting.

Наличие бурта на диафрагме,предназначенного дл опоры и креплени резцедержки к телу блока, и резьбового соединени стаканов с резцовым блоком позвол 5 ет обеспечить требуемую жесткость динамометрического резцедержател , а колпачка в стакане - предохранить датчики от загр знени и влаги, что также повыщает точность измерени и эксплуатационнуюThe presence of the collar on the diaphragm, which is used to support and attach the tool holder to the body of the block, and the threaded connection of the glasses with the tool block allows 5 to provide the required rigidity of the torque tool holder, and the cap in the glass - to protect the sensors from dirt and moisture, which also increases the measurement accuracy and operational

стойкость самих датчиков. иresistance of the sensors themselves. and

На фиг. 1 схематически изображен динамометрический резцедержатель, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 schematically shows a torque tool holder, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

Динамометрический резцедержатель содержит корпус 1, св занный зубчато-щли5 цевым соединением 2 с резцовыми блоками 3, шит 4, фиксирующий блоки 3 в заданном положении, центральный стержень 5, упруго-деформируемый элемент, опирающийс на датчики 6 измерени трех составл ющихThe torque tool holder includes a housing 1, connected by a gear-clamped connection 2 to the cutting blocks 3, sewn 4, locking the blocks 3 in a predetermined position, the central rod 5, an elastically deformable element resting on the sensors 6 measuring three components

Q сил резани , и усилитель-преобразователь (не показан). Упруго-деформируемый элемент представл ет собой резцедержку 7 с конусным хвостовиком (конусом) 8 и упругой диафрагмой 9, выполненной по периферии с буртом 10, упирающимс в торецQ is cutting forces, and a power amplifier (not shown). The elastically deformable element is a reztsederzhka 7 with a tapered shank (cone) 8 and an elastic diaphragm 9, made on the periphery with a collar 10, abutting against the end

5 блока 3. Упруго-деформируемый элемент установлен в полость 11 резцового блока 3 и крепитс к нему с помощью винтов 12. Датчики 6 выполнены термокомпенсированными (с тем. чтобы отделить деформации, вызванные силой резани от температур ных деформаций) и установлены в стаканы 13, св занные с блоком 3 резьбовым соединением . Требуемую жесткость соединени обеспечивают контргайки 14. В полость стакана 13 установлен колпачок 15, выполg ненный, например, из резины, с отверстием дл прохода силоввод щего элемента 16 датчика 6. Резец 17 закреплен в резцедержке 7 винтами 18. По основным ос м нагру5 of the block 3. The elastically deformable element is installed in the cavity 11 of the cutter block 3 and is attached to it with screws 12. Sensors 6 are thermally compensated (so as to separate the deformations caused by the cutting force from the temperature deformations) and are installed in glasses 13, associated with the block 3 threaded connection. The required connection stiffness is provided by the lock nuts 14. A cap 15, made, for example, of rubber, with a hole for the passage of the actuator 16 of the sensor 6, is installed in the cavity of the bowl 13. The cutter 17 is fixed in the cutter holder 7 with screws 18.

Claims

DYNOMETRIC HOLDER, containing a cutting block, in the cavity of which a cutting holder is mounted with the ability to move relative to the block, and cutting force sensors designed to interact with the cutting holder, characterized in that. In order to improve measurement accuracy, the cutting holder is equipped with a conical shank. At the end of which made an elastic diaphragm located perpendicular to the axis of the shank and provided on the periphery with a shoulder designed to base and fasten the tool holder at the end of the cavity of the cutter * during the first block furthermore toolholder is provided a force sensor mounted coaxially with reztsederzhkoy and intended for interacting with the diaphragm.