SU800733A1 - Cutting force measuring device - Google Patents

Cutting force measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU800733A1
SU800733A1 SU792736419A SU2736419A SU800733A1 SU 800733 A1 SU800733 A1 SU 800733A1 SU 792736419 A SU792736419 A SU 792736419A SU 2736419 A SU2736419 A SU 2736419A SU 800733 A1 SU800733 A1 SU 800733A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
strain gauges
components
measurement
axis
cutting
Prior art date
Application number
SU792736419A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Дмитриевич Голдобин
Вадим Андреевич Сенюков
Original Assignee
Ярославский завод дизельной аппаратуры
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ярославский завод дизельной аппаратуры filed Critical Ярославский завод дизельной аппаратуры
Priority to SU792736419A priority Critical patent/SU800733A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU800733A1 publication Critical patent/SU800733A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО дл  ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ РЕЗАНИЯ(54) DEVICE FOR MEASURING CUTTING FORCE

Claims (2)

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  сил и моментов, возникающих при обработке материалов резанием. Известен динамометр дл  измерени  сил резани  при обработке деталей в центрах, который представл ет собой совокупность тензометрических центров , выполненных в виде стержн  с расположенными на них тензодатчиками сопротивлени  1 . Однако известный динамометр имеет низкую чувствительность измерени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  силы резани , содержащее неподвижное основание , подвижную часть дл  размещени  в най исследуемого объекта, соединенную с основанием с помощьюупруги элементов, выполненных в виде ребер расположенных перпендикул рно оси симметрии и соединенных перемычками на которых установлены тензодатчики 2. Недостатком данного устройства  в л етс  невысока  точность измерени  и недостаточна  универсгшьность, так как воспринимает только две составл  щие (радиальную и тангенциальную) силы резани  и не измер ет осевую составл ющую , что необходимо, например, при глубинном и силовом шлифовании. Кроме того, устройство не измер ет крут щий момент, возникающий в процессе резани  при обработке осевым инструментом. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что упругие элементы выполнены в виде ограненных снаружи полуколец. На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Устройство дл  измерени  силы резани  содержит неподвижное основание 1, соединенную с ним с помощью упругих элементов 2-5, выполненных в виде ограненных снаружи полуколец, боковые грани которых расположены под углом 45 к оси устройства, а средн   грань - параллельно оси устройства , подвижную часть 6, включающую цанговый зажим 7 и коническое отверстие 8 дл  установки объекта измерени . На упругие элементы 2-5 наклеены тензодатчики 9-24. Устройство работает следующим образом . Объект измерени , например поддер живающий центр, осевой инструмент. Устанавливают в коническое отверстие 8 подвижной части 6 и зажимают цанговым зажимом 7 с помощью гайки, в общем случае на исследуемый объект действую три составл ющие силы реза ни  Р , Р , РЗ и крут щий момент Составл юща  Р воспринимаетс  тензодатчиками 21-24. Они наклеены на внутренней цилиндрической поверхност упругих элементов 2-5, которые здесъ под действием силы претерпевают максимальные деформации сжати , в то же врем  тензодатчики 9-12 и 17-20 не воспринимают деформацию, так как на этих участках наход тс  узловые точки, в которых деформаци  равна нулю и эпюра деформаций мен ет, свой знак. Следовательно, вли ние составл кдцей Р на измерение составл ющих Р и РЗ равно.нулю. Составл юща  Р воспринимаетс  те зодатчиками 9-12. Они наклеены на гр н х, расположенных под углом к оси устройства, которые под действием силы P,j претерпевают максимальные деформации. В то же врем  тензодатчики 21 и 22 деформацщ не воспринимают , так как здесь наход тс  узловые точки. Тензодатчики 17-20 , 23 и 24 также составл ющую Р, не воспри нимают, так как грани, на которых он наклеены, не деформируютс  в плоскос ти активной работы тензодатчиков. Следовательно, вли ние составл ющей Р на измерение составл ющих Р и Р равно нулю. Составл юща  P-j воспринимаетс  тензодатчиками 17-20 и по аналогии с Р не вли ет на измерение состав .л ющих Р и Рд . Крут щий момент воспринимаетс  тензодатчиками 13-16, наклеенными под углом 45 на гран х, параллельных оси устройства, поэтому деформации от составл ющих Р , Р,.,, Pj не воспринимают , а тензодатчики 9-12 и 17-24 не воспринимают деформации от крут щего момента. Следовательно, взаимовли ние составл ющих Р , P,j и Р и практически равно нулю. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет измер ть одновременно три составл ющие силы резани  и крут щий момент и за счет исключени  взаимовли ни  между ними повышает тЪчность измерени . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  силы резани , содержащее неподвижное основание , подвижную часть дл  размещени  в ней исследуемого объекта, соединенную с основанием с помощью упругих элементов, выполненных в виде ребер, расположенных перпендикул рно оси симметрии и соединенных перемычками, на которых установлены тензодатчики, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени , пругие элементы выполнены в виде оганиченных снаружи полуколец. ИстсЗчники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 167051, кл. G 01 L 5/16, 23.10.63. The invention relates to a measuring technique and can be used to measure the forces and moments that occur when machining materials by cutting. A dynamometer is known for measuring cutting forces in the machining of parts in the centers, which is a set of tensometric centers made in the form of a rod with resistance sensors 1 located on them. However, a known dynamometer has a low measurement sensitivity. The closest in technical essence to the present invention is a device for measuring cutting force, comprising a stationary base, a movable part for placing the object under study, connected to the base by means of elastic elements made in the form of edges arranged perpendicular to the axis of symmetry and connected by bridges on which are installed load cells 2. The disadvantage of this device is low measurement accuracy and lack of universality, since it perceives only two components (p dially and tangential) cutting forces and measures the axial component that is necessary, e.g., creep and grinding force. In addition, the device does not measure the torque that occurs during the cutting process when machining with an axial tool. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved due to the fact that the elastic elements are made in the form of semirings cut outside. FIG. 1 shows the proposed device, side view; in fig. 2 - the same, top view. The device for measuring the cutting force contains a stationary base 1, connected to it by means of elastic elements 2-5, made in the form of semirings cut outside, the side faces of which are at an angle of 45 to the device axis, and the middle face is parallel to the axis of the device including a collet chuck 7 and a tapered bore 8 for mounting a measurement object. On the elastic elements 2-5 pasted strain gauges 9-24. The device works as follows. The measurement object, e.g. supporting center, axial tool. The taper hole 8 of the movable part 6 is installed and clamped with a collet clamp 7 with a nut, in general, the three components of the cutting force P, P, P3 and torque are applied to the object under study. The component P is sensed by strain gauges 21-24. They are glued on the inner cylindrical surface of elastic elements 2-5, which here under the action of force undergo maximum compressive deformations, at the same time, strain gauges 9-12 and 17-20 do not perceive the deformation, because these areas have nodal points where the deformation is zero and the deformation diagram changes its sign. Consequently, the effect of the components C and P on the measurement of the components P and P 3 is equal to zero. Component P is perceived by those of designers 9-12. They are glued on the gr x x, located at an angle to the axis of the device, which under the action of the force P, j undergo maximum deformation. At the same time, strain gauges 21 and 22 do not perceive deformatzsch, since there are nodal points here. Strain gauges 17–20, 23, and 24 also do not perceive component P, since the faces on which it is glued are not deformed in the plane of active work of strain gauges. Therefore, the effect of component P on the measurement of components P and P is zero. The P-j component is perceived by strain gauges 17-20 and, by analogy with P, does not affect the measurement of the composition of P and P d. The torque is perceived by strain gauges 13-16, glued at an angle of 45 on the faces parallel to the axis of the device, therefore, deformations from the components P, P,.., Pj are not perceived, and strain sensors 9-12 and 17-24 do not perceive deformation from torsional moment. Consequently, the mutual influence of the components P, P, j, and P is practically zero. Thus, the proposed device allows three cutting force and torque components to be measured simultaneously and, by eliminating the mutual interaction between them, increases the measurement capacity. Apparatus of the Invention A device for measuring a cutting force comprising a stationary base, a movable part for placing a test object in it, connected to the base by means of elastic elements made in the form of ribs arranged perpendicular to the axis of symmetry and connected by bridges on which strain gauges, different to that that, in order to improve the measurement accuracy, the spring elements are made in the form of semirings, which are located outside. ISTschniki information, rintye taken into account during the examination 1. The author's certificate of the USSR 167051, cl. G 01 L 5/16, 10.23.63. 2.Авторское свидетельство СССР 260134, кл. G 01 L 5/16, 28.11.68 прототип). IS 2.2. The author's certificate of the USSR 260134, cl. G 01 L 5/16, 28.11.68 prototype). IS 2.
SU792736419A 1979-03-11 1979-03-11 Cutting force measuring device SU800733A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792736419A SU800733A1 (en) 1979-03-11 1979-03-11 Cutting force measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792736419A SU800733A1 (en) 1979-03-11 1979-03-11 Cutting force measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU800733A1 true SU800733A1 (en) 1981-01-30

Family

ID=20815100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792736419A SU800733A1 (en) 1979-03-11 1979-03-11 Cutting force measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU800733A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4520679A (en) * 1982-10-06 1985-06-04 Yotaro Hatamura Load converter
RU2750736C1 (en) * 2020-07-09 2021-07-01 Марлен Мелитонович Абрамешвили Device for measurement of cutting forces during drilling
RU226811U1 (en) * 2023-11-03 2024-06-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) INSTALLATION FOR MEASURING CUTTING FORCES DURING GRINDING

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4520679A (en) * 1982-10-06 1985-06-04 Yotaro Hatamura Load converter
RU2750736C1 (en) * 2020-07-09 2021-07-01 Марлен Мелитонович Абрамешвили Device for measurement of cutting forces during drilling
RU226811U1 (en) * 2023-11-03 2024-06-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) INSTALLATION FOR MEASURING CUTTING FORCES DURING GRINDING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3771359A (en) Load cell
CN104535416B (en) Local heating's thin plate buckling test fixture and experimental method
Karabay Design criteria for electro-mechanical transducers and arrangement for measurement of strains due to metal cutting forces acting on dynamometers
Estrems et al. Measurement of clamping forces in a 3 jaw chuck through an instrumented Aluminium ring
Rizal et al. Design and construction of a strain gauge-based dynamometer for a 3-axis cutting force measurement in turning process
KR102183179B1 (en) Multi-axis force-torque sensor using straingauges
US5377549A (en) Alignment device and method of aligning
US4936150A (en) Strain follower
US4884461A (en) Force sensor
Oraby et al. High-capacity compact three-component cutting force dynamometer
SU800733A1 (en) Cutting force measuring device
US5016470A (en) Apparatus for testing motor vehicle tires
JPH0249844B2 (en)
US3826131A (en) Device for measuring a defined force component
JPH05149811A (en) Axial force sensor for six components
CN105291005B (en) Clamping device for tubular elastic parts
CN115655544A (en) Device for measuring torque and axial force
US4545239A (en) Method and apparatus for controlling the quality of tires
KR20220107836A (en) 3-axis joint torque cell of collaborated robots
JPS618636A (en) Three-axis measuring method of columnar test piece
US3592054A (en) Structural load cell
JP2734495B2 (en) 6-axis load cell
US2460854A (en) Shaft taper gauge
Gaikwad et al. Design, development, and calibration of octagonal ring type dynamometer with FEA for measurement of drilling thrust and Torque
SU1152721A1 (en) Torque-limiting milling cutter