SU1572789A1 - Устройство дл диагностики режущего инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов резанием и может быть использовано дл  адаптивного управлени  на металлорежущих станках, в частности на токарных многошпиндельных автоматах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и производительности обработки и расширение технологических возможностей за счет исключени  вли ни  жесткости упругой перемычки на результат измерени . Пружина взаимодействует при наладке и при резании с резцедержателем непосредственно своей опорной поверхностью, а с корпусом - через регулируемый винт. Мен   нат г пружины, можно создавать предварительный нат г в упругой перемычке, частично разгрузить измерительный датчик, что позвол ет использовать его без замены как при черновой обработке, так и при чистовой. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов резанием и может быть использовано дл  адаптивного управлени  на металлорежущих станках, в частности токарных многошпиндельных автоматах.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и производительности и расширение технологических возможностей за счет исключени  вли ни  жесткости упругой перемычки на результат измерени .

На фиг. 1 показана устройство, план; на фиг„ 2 - то же, вид слева; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг, 1} на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1.

Обрабатываема  деталь 1 (фиг. 1) крепитс  в патроне (цанге), св занном со шпинделем станка (не показаны ) . На суппорте 2 автомата закреплен корпус 3 с резцедержатапем 4, соединенным с корпусом упругой перемычкой 5, креп щейс  винтами 6 к резцедержателю 4 и корпусу 3. В резцедержателе закреплен резец 7. Между резцедержателем 4 и корпусом 3 размещены резинова  прокладка 8, тарельчата  пружина 9 с опорой 10 и рабочий датчик 11. Между корпусом 3 и прикрепленной к нему накладкой 12 размещен компенсационный датчик 13. По оси пружины 9 и датчиков 11 и И расположены нажимные винты 14-16. Датчики 11 и 13 посредством проводов св заны с блоком 17 контрол  усилии, электрически св занным с блоком управлени  станкомо

сл |

N9

00

о

31

Рабочий и компенсационный датчики 11 и 13 подключаютс  известным образом и блоком резисторов (не показаны ) , размещенным в блоке 17, образу  мостовую схему и располага сь по диагонали электрического моста.

Наладка и работа устройства осуществл етс  следующим образом.

Сборка корпуса 3, резцедержател  и упругой перемычки 5 ведетс , обеспечива  за счет зазоров в крепежных отверсти х под винты 6 требуемое положение резца 7 по высоте относительно оси детали 1 и предварительную деформацию прокладки 8. Окончательна  фиксаци  взаимного положени  корпуса 3, резцедержател  4 -и перемычки 5 достигаетс  штифтованием либо другим известным способом (например , за счет рифлений на поверхност  контакта, шпонками и т.п.).

До начала обработки осуществл етс регулировкой винта 14 нагружение тарельчатой пружины 9, обеспечива  предварительное напр жение упругой перемычки 5 и разгрузку рабочего датчика 11, затем регулировкой винтов 15 и 16 достигаетс  равновесие электрического моста с подключенными дат- чиками 11 и 13.

При обработке детали резцедержатель 4 под действием тангенциальной составл ющей силы резани  стремитс  повернутьс  вокруг оси упругой перемычки 5 на небольшой угол, создава  нагрузку на датчик 11, мен ющуюс  в соответствии с изменением силы резани  0 Нагрузка в направлении радиальной составл ющей силы резани  воспри нимаетс  имеющей максимальную жесткость в этом направлении упругой перемычкой 5, что гарантирует минимальные смещени  резца в радиальном направлении , определ ющем размер детали . Кроме того, в этом направлении обеспечено повышенное демпфирование за счет создани  предварительной деформации резиновой прокладки 8,  вл ющейс  одновременно элементом уплотнени  и предохранени  от попадани  смазочно-охлаждающей жидкости к датчику 11, тарельчатой пружине 9 и спа м проводов.

В направлении тангенциальной составл ющей силы резани  жесткость упругой перемычки минимальна, однако в этом направлении осуществл етс  силовое замыкание резцедержател  4 и

0

5

0

5

5

5

0

5

корпуса 3 посредством звеньев винт 15 - датчик 11, что обеспечивает достаточно высокую жесткость, определ емую весьма малой податливостью примен емых датчиков, в данной конструкции магнитоупругих. В случае возникновени  вибраций по вл етс  приложенна  к тарельчатой пружине 9 вдоль ее оси знакопеременна  нагрузка со стороны резцедержател  4, вызывающа  осцилл цию пружины 9 и знакопеременное изменение, вследствие имеющейс  конусности, диаметра ее опорного (большего) торца, вызыва  возрастание жесткости стыка за счет сил трени , развивающихс  на внешних кромках тарелки пружины при их скольжении по опоре 10, и способству  демпфированию вибраций. Сигнал, пропорциональный текущему значению радиальной составл ющей силы резани , поступает от датчика 11 к блоку 17 контрол  усилий и далее в блок управлени  станком дл  выработки команды на прекращение подачи и смену инструмента при превышении значени  силы сверх заданной вследствие повышенного износа резца или падени  этой силы до нул , что имеет место при поломке режущей пластины.

При резком возрастании силы резани , что свидетельствует о превышении припуска или твердости заготовки сверх заданных значений (в отличие от износа резца, при котором силы возрастают постепенно), кроме выдачи команды на прекращение подачи в блоке управлени  реализуетс  команда на автоматический отвод инструментов и перегрузку бракованной заготовки в отвод щий лоток с

При необходимости информаци  о текущем значении усилий резани  может быть использована дл  изменени  известным способом подачи или скорости резани  так, чтобы обеспечить стабильность усилий.

По мере нагрева резцедержател  нагреваютс  рабочий 11 и компенсационный 13 датчики, при этом равновесие электрического моста не нарушаетс  и практически исключаетс  смещение нулевой точки, т.е. компенсируютс  температурные погрешности. Воз- |Можны другие схемы температурной компенсации с применением одного рабочего нагружаемого датчика, обеспечивающие температурные

не превышающие 0,1% на Формула

изоб

Устройство дл  диагностики режущего инструмента, содержащее установленный в корпусе и соединенный с ним упругой перемычкой резцедержатель и силоизмерительный датчик, расположенный между корпусом и резцедержателем, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности и расширени  технологических возможностей, устройство снабжено дополнительным упругим элементом , выполненным в виде тарельчатой пружины, установленной между корпусом и резцедержателем с возможностью взаимодействи  с резцедержателем своей опорной поверхностью, а с корпусом через введенный в устройство

регулируемый винт, причем осева 

плоскость пружины в поперечном сечении резцедержател  перпендикул рна осевой плоскости упругой перемычки и параллельна тангенциальной составл ющей силы резани .

Фиг. I

Фиг.5

Claims (1)

1. •Устройство для диагностики режущего инструмента, содержащее установленный в корпусе и соединенный с ним упругой перемычкой резцедержатель и силоизмерительный датчик, расположенный между корпусом и резцедержателем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности и расширения технологи ческих возможностей, устройство снабжено дополнительным упругим элементом, выполненным в виде тарельчатой пружины, установленной между корпусом и резцедержателем с возможностью взаимодействия с резцедержателем своей опорной поверхностью, а с корпусом через введенный в устройство регулируемый винт, причем осевая плоскость пружины в поперечном сечении резцедержателя перпендикулярна осевой плоскости упругой перемычки и параллельна тангенциальной ляющей силы составрезания.