SU565780A1 - Стенд дл исследовани процесса обработки глубоких отверстий - Google Patents

Description

Цель изобретени  - расширение диапазотш исследуемых точек и сечений системы СП1-1Д, увеличение числа одновременно регистрируемых величин, повышение точности определени  параметров вибраций и измер емых величин. Дл  этого предлагаемый стенд содер жит державку с установленными перпендикул рно ее оси на заданном рассто нии одинот другого сменными опытными образцами и стебель режущего инструмента в виде полой трубы, по всей длине которой в углублени х группами установлены тензо резисторы. Образцы выполнены коническими и снаб жены с двух, сторон л -юками, плоскости которых перпендикул рны оси державки. Державка состоит из жестко соединен ных между собой секций, с одного торца каждой из ко чзрых вблизи .образца установлена кондукторна  втулка, а стебель шлевт на наружной поверхности кольцевы проточки дл ; установки тензорезисторов продольные канавкидл  выводных линий к измерительным приборам. Изменени  производ т как непосредственно у режущего инструмента, т.е. на п реднем конце стебл , так. и в других его сечени х по длине синхронно с регистрацией колебаний детали, приспособлений и узлов cTarsscaj. Точность воспроизведени  сигналов из мер емых деформаций стебл  : идентична точности, обеспечиваемой тензоба кой та pиpoвo ыoгo устройства тензостанции, а конструкци  стенда позвол ет повьтсить точность экспер5ш.ента ьных данных пyтe повторных опытов при посто нной характеристике элементов упругой системы СПИД и посто нных физико-механическйХ свойствах обрабатываемых образцов На фиг, 1 изображен описываемый стенд, общий вид; на фиг, 2 - ишиндри- ческа  державка; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг, 4 - рйзрез Б-Б на фт1( 3; на фиг, 5 - стебель режущего ин струмента; .на фиг. 6 разрез В- на фиг,: 5; . 7 разрез Г-Г на фиг. на фиг, 8 вид Д на фиг. 6; на фиг. 9 разрез Е-Е на фиг. 5; на фиг, 1О - час

ные сечени  по Ж-Ж, , К-К, Л-Л, М-М н фиг, 5.

Стенд смонтирован на горизонтальном сверлильно-пасточном станке и состоит из стан1шы 1, шпшщельной бабки 2, в которой установлена держав1К1 3 с опытными образцами 4 и коническими пробками 5, опирающа с  на люнеты 6. В подающей каретке 7 закреплен стебель 8 режущ.его инструмента 9, опирающийс  на стойки ICf,

герметизированы с помощью двух полувтулок 29 (фиг. 6 и 7), тензорезисторы ЗО и опорные планки 31 (фиг. 8, кольцо 29 сн то).

В первом от режущего инструмента 9 сечении В-В стебл  8 (фиг. 5) распопа-. гают тензорезисторы 30 крутильных колебаний , продольных и изгибных (поперечных в вертикальной и в горизонтальной плоскост х , а в следующих сечени х - тензо- Стебель 8 проходит в державку 3 через маслоприемник 11. На державке 3 установлена кольцева  тензостанци  12, на ; станине - счетчик 13 оборотов державки 3, на стебле , 8 - токосъемное устройство 14. Стенд также. содержит втулку 15 с дифманометром 16., и прозрачный стакан 17, например из оргстекла в металлическом каркасе, -На стенде имеютс  измерительные и регистрирующие приборы давлени  18, расхода 19 и температуры 20 смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). На шпшздельной бабке 2, подающей каретке 7, люнетах 6, стойках 10 , маслоприемнике 11 установлены виброизмерительные приборы 21. Линии проводки 22 от тензорезисторов экранированы и идут через шаровой разъем 23 к тензостанци м и осциллографу. Пола  цилиндрическа  3 (фиг. 2) состоит из жестко соедине шых между собой секций 24, в каждой из которых на заданном рассто нии друг от дру.; га имеютс  конические отверсти  25 дл  установки в них сменных опытных образцов 4 и конических пробок 5. Образцы 4 (фиг. 3) изготовл ют из одного прут1 а материала , они имеют одинаковые физико- механические свойства и расположены в диаметральной njjpcKocTH державки 3. На образцах с двух сторон, параллельно оси, выполнены лыски 26 дл  обеспечени  правильного входа и выходарежущего инст-г румента 9. В каждой секции 24 державки 3 с торца вблизи образца 4 расположены запрессованные j закаленные кондукторные в гулки 27 (фиК 4), дл  направлени , режущего инструмента 9. При необходимости определени  частоты собственных крутильных колебаний стебл  8, например при глубоком сверлении, в частично засверлендом образце 4 (фиг. 3,4) делаетс  окно 28 с размером сектора 90 , создаю шее прерывистое резание. Стебель 8 (фиг. 5) режущего инструмента 9 выполнен в виде цилиндрической полой трубы, в которой па заданном рассто нии друг от друга по всей длине в углублени х группами установлены и зарезисторы j30 только изгибных колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскост х . В последнем перед шаровым разъемом 23 сечении М-М стебл  8 располагают такие же тензорезйсторы ЗО, как и в первом сечении. Линии экранированной проводки 22 (фиг. 8,10) от тензорезисто ров 30 проход т по продольным канавкам 32 (фиг. 9)v располозКенным под yrnoMf равным 120 , и по всей длине стебл .8 загерметизированы, например, эпоксвдным компаундом 33 (фиг. .10). Стенд примен ют дл  исследовани  процесса обработки глубоких отверстий с использованием сверлильных, расточных и хонинговальных головок, зенкеров, разверток , плавающих пластин, раскаток и других инструментов. Подготовка стенда к работе состоит в статической тарировке тензорезйсторов 30 стебл  8 и определении частоты собственных колебаний его в динамическом режиме при прерывистом резании специаль ного образца 4, имеющего окно с размером сектора 190 (фиг. 3. Статическа  тарировк производитс  нагружением стебл  8 в свободном состо  нии или при введении его с режущюл ивструментом 9 в державку 3 нагружением через конусные отверсти  25. Дл  обеспечени  однородности физико шханических свойств образцов пруток материала предварительно подвергают требуемой термической обработке, механическим испытани м, химическому анализу и контрольной проверке на макро- и микроструктуру . Стенд настраивают на последователь- . ное резание образцов 4, установленных в отверсти х 25 по всей длине державки. 3, или на резание образцов 4, замен е-., мых поочередно в выбранном дл  эксперимента сечении. Отработанные -образ-г аы 4 замен ют в тех же гнездах державки 3 на новые и обрабатывают их при том же вылете стебл  8, т.е. при посто нной : упругой характеристике его без переналадки станка. Установка и замена образ цов 4 в державке 3 производитс  запрес совкой и выпрессовкой их , например, на кладным приспособлением с винтовым силовым устройством. При невращающейс  державке 3 и вращающемс  стебле 8 разность давлений до и после рех ущего инструмента 9 определ ют с помощью втулки 15 (фиг. 1), а направление и характер движени  струйного потока в торцовой части режущего инструмента 9 в статическом и динамическом режиме визуально с помощью прозрачного стакана 17 (фиг. 1). При необходимости втулка 15 и стакан 17 могут присоедин тьс  непосредственно к маслоприемнику 11. Давление, расход и темпе ратуру СОЖ определ ют приборами 18-20 (фиг. 1), присоедин емыми в заданных сечени х через конические пробки 5, дл  которых используют j отработанные опытные образцы 4 с просверленными в осевом направлении присоединительными отверсти ми (фиг, 1). Сигналы измер емых деформаций вращающегос  стебл  8 (фиг. 1) передают токосъемным устройствам 14. При вращающейс  державке |3 и невращающемс  | стебле 8 давлени  и температуры СОЖ измер ют теми же приборами 18 и 20 (фиг. 1), установленными на напорной линии маслоприемника 11. Крутильные колебани  державки 3 измер ют кольцевой тензостанцией 12 (фиг. 1), а число оборотов - счетчиком 13 оборотов (например, типа радиоантенны). Форму колебаний узлов станка при резании определ ют на вибрационном режиме в (заданйых точках, например, на шпиндельной бабке 2 (фиг. 1), подающей каретке 7, маслоприемнике 11, стойках 10, люнетах 6 виброизмернтельньп 1И приборами 21. Измерени  на стенде производ т автономно или комплексно по всем точкам замера параметров процесса и колебаний системы СПИД. Пульт управлени  пбзвол ет коммутировать требуемое сочетание регистрируемых параметров процесса обработки глубоких отверстий. Длина державки 3 (фиг. 1) может варьи- роватьс  путем жестко присоедин емых секций 24 (фиг. 2), например, посредством резьбы (фиг. 4). Стенд позвол ет определ ть вли ние деформаций, формы колебаний и амплртудно-частотной характеристики вибраций упругой , системы СПИД на кривизну оси глу бокого отверсти , так как воздействие факторов на процесс резани  про вл етс  через ориентирование и направление режущего инструмента 9 относительно поверхности обрабатываемого отверсти . На заключительной стадии исследований вместо державки 3 на стевде устанавлива1йт деталь..типа вала с требуемым отнощением длины к диаметру.: Комплексное измерение колебаний систе мы СПИД позвол ет получить зависимость поведени  режущего инструмента 9 От статической и динамической, устойчивости {стебл  8, его упругих св зей, обусловленных степенью зат жки креплений в маслоприем- нике 11, промежуточных стойках 1О, по- дающей каретке 7.

Одновременное измерение форм колебание узлов станка, вспомогательных приспособг лений, обрабатьюаемой детали и вибраций режущего инструмента 9 позвол ет устано .вить закономерности взаимодействи  систе мы СПИД и процесса резани  и onpeflenHTbj услбви  безвибрационной обработки глубоких отверстий, увеличить стойкость инструмента , повысить производительность процесса резани .

Использование в качестве эксперимент тального материала небольших по размерам образцов 4 вместо деталей типа валов и втулок ЭКОНОМИТ металл щи другой испытываемый материал,

Claims (3)

1. Стенд дл  исследовани  проаесса b6i 2в работки глубоких отверстий, содержащий установленный на каретке режущий инструмент со стеблем и тензорезисторами, соединенными с иэмерительньпии приборами, а также установленную шпшше} ьной баб- 35 ке державку, отличающийс 

8

тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона измерений, держав ка выполнена : в виде , полого цилиндра С установленными в ней опытными образцами , расположенными перпендикул рно оси державки и на задшшом рассто нии один от другсж р, при этом по длине стебл  выполнены углублени , например кольцевые проточки, в которые герметично и заподлицо вмонтированы тензорезисторы.

2.Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что образцы выполнены коническими и снабжены с двух сторон лысквми, плоскости которых перпендикул рны оси державки,

3.Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и с   тем, что державка выполнена составной , с одного торца каждой из секций KO-I 1орой установлена кондукторна  втулка.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство № 420434 кл. В 23 ф 17/16, 1974.

а/ танкй и инструмент 1968. № 12.. с. 26..;

75 J

fV24VrXrSi r ,

МшШш

25

м - А

S ж ifк

-1-1-1 -I -I

4II.

5 Ж/Г/Г

г-3г-г

Фиг.г

Б - Б

ФигЛ

.5

Фиг. 8

ж-ж ц-и к-к л-л Ai-/fi

-t i 4Фиг . Ю