SU493300A1 - Динамометрическа резцедержка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области станкостроени .

Известны устройства дл  измерени  составл ющих силы резани , содержащие резцедержку , взаимодействующую с датчиками, обеспечивающими направление реакций вдо.ть осей датчиков.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов, увеличение жесткости, упрощение изготовлени  и сборки, что сделает возможным использование динамометрической резцедержки в станках с числовым программным управлением, оснащенных системами защиты станков и режущего инструмента от поломок или системами адаптивного управлени , а также дл  нроведени  экспериментальных работ в лабораторных услови х, св занных с измерением сил резани . В качестве датчиков предполагаетс  использование магнитоунругнх датчиков, отличающихс  высокой жесткостью и чувствительностью, но восприимчивых к любым нагрузкам. Это не исключает применение других тинов датчиков , например тензодатчиков.

Это достигаетс  тем, что державка снабжена защемленным в корпусе резцедержки упруго деформируемым хвостовиком, ось которого совпадает с одной из составл ющих силы резани , причем на державке выполнен бурт, на котором симметрично и параллельно

оси хвостовика размещены датчики, а длина свободной части хвостовика равна толщине бурта.

На фиг. 1 схематически изображена резцедержка в двух нроекци х и узел I, на фиг. 2 показано расположение датчиков в резцедержке; на фиг. 3 - соединение датчиков в полумостоБые схемы дл  измерени  трех составл ющих силы резани .

Державка 1 (фиг. 1) и.меет хвостовик, с помощью которого она защемл етс  в основании 2. С этой целью хвостовик по плотной посадке вставл етс  в основание, положение хвостовика может регулироватьс  с

помощью гайки 3. Заще.мление хвостовика может быть осуществлено и другим способом , только необходимо, чтобы при всех значени х силы Ру положение хвостовика в основании сохран лось. В средней части державки имеетс  бурт, на котором с обеих сторон размещены датчики 4-11. Нат г в датчиках осуществл етс  с помощью крышки 12, образующей вместе с основанием 2 корпус резцедержки. Крышка 12 прижимаетс  к

основанию винтами 13. Нат г может осуществл тьс  и другими известными способами, но этот наиболее простой. Величина предварительного нат га должна обеспечивать наличие нат га во всех восьми датчиках при

всех возможных значени х сил. Дл  устаНОВКИ резцедержки на револьверной головке или на суппорте в основании имеютс  кренежные отверсти . Толщина бурта равна длине той части хвостовика, котора  выступает из основани  (на фиг. 1 этот размер обозначен буквой /). При действии на резец силы PZ(PX) выступающа  часть хвостовика будет изгибатьс  (деформаци ми остальных частей державки можно пренебречь, так как их жесткость на пор док выше), и державка с буртом будет поворачиватьс  в сторону действи  силы. Расчет показывает, что указанное равенство размеров толщины бурта и свободной части хвостовика приводит к тому , что при действии силы PZ (Рх) бурт как бы поворачиваетс  вокруг оси O.Y (OZ), В результате этого реакции, действующие на датчики вследствие предварительного лат га и действи  сил Рх и РХ, будут действовать вдоль осей датчиков. Обеспечение действи  вдоль осей необходимо, так как датчики могут реагировать и на касательные реакции, что приведет к взаимному вли нию составл ющих силы резани . Действие силы Ру вызовет сжатие свободной части хвостовика и не изменит направлени  реакцип в датчиках . При действии силы PZ (Рх) датчики 6 и 9 (10 и 5) сжимаютс , а в датчиках 7 и 8 (11 и 4) предварительный нат г уменьщаетс  (фиг. 2). За счет симметричного расположени  датчиков и того факта, что бурт как бы поворачиваетс  вокруг оси ОХ (OZ) реакци  в датчиках 6 и 9 (10 и 5) увеличиваетс  на столько, на сколько она уменьшаетс  в датчиках 7 и 8 (11 и 4). Такое соотношение верно и дл  сигналов, снимаемых с датчиков, так как в магнитоупругих датчиках величина сигнала пропорциональна величине деформации. При дейсгвии силы Ру увеличение реакции на какую-то величину происходит на датчиках 7, 11, 9, 5, а уменьшение на такую же величину на датчиках 6, 10, 8, 4.

Дл  измерени  силы PZ (фиг. За) датчики 6 и 9, в которых сила PZ вызывает увеличение реакции, включаютс  в одно плечо полумоста , а датчики 7 и 8, в которых реакци  уменьшаетс , - в другое.

Сила РХ пе вызовет изменени  реакций, действующих на датчики G и 7, 8 и 9, так как при действии силы Р. бурт будет поворачиватьс  вокруг оси OZ. При действии силы Ру величина сигнала на датчиках 7 и 9 увеличитс , а на датчиках 6 и 8 уменьшитс , причем на сколько сигнал увеличитс  в датчиках 7 и 9, на столько он уменьшитс  в датчиках 6 и 8, т. е. суммарный сигнал в плече i от действи  силы Р,/ не изменитс . Аналогично работают и две другие схемы дл  измерени  сил РХ и Ру (фиг. 3,6 и фиг. 3,в).

Из схем, изображенных на фиг. 3, б и фиг. 3, в видно, что датчики 10, И и 4, 5 должны ) быть включены в две схемы измерени  одновременно , а дл  этого необходимо иметь на каждом из этих датчиков не катушку, а две, кажда  из которых включаетс  в свою схему. Следует отметить, что дл  четкой раj боты всех схем необходимо, чтобы параметры датчиков были строго одинаковыми.

Предмет изобретени 

Динамометрическа  резцедержка дл  изЭ мерени  трех составл ющих силы резани  при металлообработке, в которой державка опираетс  на датчики, св занные с корпусом резцедержки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  жесткости, уменьшени 

габаритов резцедержки и увеличени  точности измерени , державка снабжена защемленным в корпусе резцедержки упруго деформируемым хвостовиком, ось которого совпадает с одной из составл ющих силы резани , причем На державке выполнен бурт, на котором симметрично и параллельно оси хвостовика размещены датчики, а длина свободной части хвостовика равна толщине бурта.