SU975333A1 - Stand for measuring static and dynamic characteristics of tool at working process - Google Patents

Stand for measuring static and dynamic characteristics of tool at working process Download PDF

Info

Publication number
SU975333A1
SU975333A1 SU813284460A SU3284460A SU975333A1 SU 975333 A1 SU975333 A1 SU 975333A1 SU 813284460 A SU813284460 A SU 813284460A SU 3284460 A SU3284460 A SU 3284460A SU 975333 A1 SU975333 A1 SU 975333A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
tool
stand
dynamometer
dynamic characteristics
measuring
Prior art date
Application number
SU813284460A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Федорович Уткин
Станислав Константинович Плужников
Николай Семенович Силин
Original Assignee
Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт
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 Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт filed Critical Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт
Priority to SU813284460A priority Critical patent/SU975333A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU975333A1 publication Critical patent/SU975333A1/en

Links

Landscapes

  • Drilling And Boring (AREA)

Description

ных на поверхности первичного преобразовател . Стенд смонтирован на станке, предназначенном дл  обработки глубоких отверстий, и состоит из станины 1 и шпиндельной бабки 2, маслоприемника 3, инструмента дл  обработки отверстий, состо щего из сверлильной (расточной) головки 4 и борштанги 5, каретки 6 подач, в которой закреплен динамометр 7. В динамометре 7 с помощью цангового узла закреплена борштанга 5. Обрабатываемый образец 8, размещенный во внутренней полости шпиндельной бабки 2 станка, закреплен в патроне 9. На стенде могут иметьс  измерительные и регистрирующие приборы давлени , расхода смазочно-охлаждающей жидкости, подачи инструмента и скорости вращени  и т.д., в частности тензостанци  10 и осциллограф 11. Борштанга 5, на которой закреплен режущий инструмент 4, выполнена из двух концентрично расположенных труб: внутренней 12 и наружной 13. Концы наружной 13 и внутренней 12 труб со стороны креплени  инструмента 4 жестко соединены. На торце свободного конца наружной трубы размещенокольцо 14, а на внутренней тру: бе 12 расположена втулка 15, жестко св занна  с помощью выступов, имеющих наклонные боковые поверхности, с кольцом 14. Между торцами втулки 15 и гайки 16 размещен одинарный упорный шарикоподщипник 17 дл  снижени  вли ни  трени  на точность измерени : На цилиндрической шейке А втулки 15 наклеены тензодатчики. Измерение осевой силы резани  и крут щего момента осуществл етс  двухкомпонентным динамометром 7. Механическа  схема преобразовани  выполнена в виде цилиндрической шейки и кольцевой мембраны. Они  вл ютс  упругими звень ми первичного преобразовател  силы и деформации. Стенд примен етс  дл  исследовани  процесса обработки отверстий с использованием различных инструментов, например расточных и хонинговальных, плавающих пластин и зенкеров. Предлагаемый стенд выполнен дл  измерени  сил резани  и крут щего момента и непосредственно их амплитуд колебаний, разгружающих усилий, воздействующих на передний конец стебл , и амплитуд крутильных и продольных колебаний инструмента. Подготовка стенда к работе состоит в статической тарировке тензодатчиков втулки 15 и динамометра 7. Конструкци  борщтанги 7 позвол ет широко регулировать продольные и крутильные моменты пре.дварительных усилий и в зависимости от условий проведени  исследований обеспечивает раздельное скручивание или осевое сжатие труб 12 и 13 или одновременное создание этих усилий. Это осуществл етс  посредством вращени  гаек 16, которые воздействуют через подшипник 17 и оттарированную съемную втулку 15 на наружную трубу 13. С помощью этих гаек 16 можно устанавливать различные требуемые усили . Операци  тарировки осевых усилий динамометра осуществл етс  на станке с помощью эталонных динамометров или вне станка. Нагружение стебл  скручивающим моментом осуществл етс  посредством мерного рычага и тарировочных грузов, размещенных на его свободном конце. Перед сн тием грузов и мерного рычага свободный конец наружной трубы 13 жестко фиксируетс  винтами 18, расположенными по окружности в одном сечении бурта втулки 15. В процессе механической обработки отверсти  образца 8 инструментом 4, на который воздействуют силы резани , возникают продольные и крутильные колебани , привод щие к соответствующим перемещени м труб 13 и 12. За счет выполнени  двухслойной борштанги (со стороны динамометра ) с первичным съе.мньш преобразователем , выполненным, например, в виде указанной втулки 15 и оттарированным на перемещени , можно одновременно измерить действующие силы на ннструмент и eiO перемещени , св занные с колебательным процессом, при сохранении тех же амплитудно-частотных характеристик борштанги, что и обычно примен емых на операци х механической обработки отверстий. Указйпна  особенность увеличивает достоверн()сть полученных в экспериментах результатов. Колебательные перемещений инструмента вызывают в трубах борштанги 5 деформации тензорезисторов, которые ведут к разбалансу мостовой схемы и по влению сигналов на регистрирующей аппаратуре 10 и 11. Благодар  выполнению параллельного действи  регистрирующей аппаратуры обеспечиваетс  повышение надежности и получение одновременных результатов измерений параметров процесса обработки образца. Стенд позвол ет неограниченно расширить номенклатуру исследуемых инстру.ментов , при этом одновременное измерение статических усилий, приложенных к переднему концу борщтанги, и сил резани , действующих в процессе резани  на инструмент, а также при настройке втулки на измерени  крутильных и продольных колебаний инструмента , размещенного на конце борщтанги , позвол ет установить закономерности колебательного процесса упругого звена и определить услови  режимов резани  без вибраций. Данный стенд применим дл  экспериментальных исследований развивающихс  направлений повышени  виброустойчивости инструмента, позвол ющих увеличить стойкость инструмента, произв.одиельность процесса механической обработки отверстий.on the surface of the primary converter. The stand is mounted on a machine intended for machining deep holes and consists of a bed 1 and spindle head 2, an oil receiver 3, a tool for machining holes consisting of a drilling (boring) head 4 and a boring bar 5, a carriage of 6 feeds in which a dynamometer is fixed 7. The boring bar is fastened in the dynamometer 7 by means of a collet assembly 5. The sample 8 to be processed, placed in the internal cavity of the spindle head 2 of the machine, is fixed in the cartridge 9. On the stand there may be measuring and recording pressure gauges Water of cutting fluid, tool feed and rotational speed, etc., in particular, the strain gauge station 10 and the oscilloscope 11. The boring bar 5, on which the cutting tool 4 is fixed, is made of two concentrically arranged tubes: the inner 12 and the outer 13. The ends of the outer 13 and 12 inner tubes from the fastening side of the tool 4 are rigidly connected. A ring 15 is placed on the end of the free end of the outer pipe, and a sleeve 15 is located on the inner pipe: be 12; it is rigidly connected by means of protrusions having inclined side surfaces with ring 14. A single stop ball bearing 17 is placed between the ends of the sleeve 15 and nut 16 to reduce the influence of friction on the measurement accuracy: On the cylindrical neck A of the sleeve 15, strain gauges are pasted. The axial cutting force and torque are measured by a two-component dynamometer 7. The mechanical transformation scheme is made in the form of a cylindrical neck and an annular membrane. They are the elastic links of the primary transducer of force and deformation. The bench is used to investigate the process of machining holes using various tools, such as boring and honing, floating plates and countersinks. The proposed stand is made to measure cutting forces and torque, and directly their vibration amplitudes, unloading forces acting on the front end of the stem, and the amplitudes of torsional and longitudinal vibrations of the tool. Preparation of the stand for work consists in static calibration of strain gauges of bush 15 and dynamometer 7. The design of borschtangi 7 makes it possible to widely adjust the longitudinal and torsional moments of preliminary effort and, depending on the conditions of the research, provides separate twisting or axial compression of pipes 12 and 13 or simultaneous creation these efforts. This is accomplished by rotating the nuts 16, which act through the bearing 17 and the tared removable sleeve 15 onto the outer pipe 13. With these nuts 16, various required forces can be set. The operation of calibrating the axial forces of the dynamometer is carried out on the machine using reference dynamometers or outside the machine. The loading of the stem with a twisting moment is carried out by means of a measuring lever and calibration weights placed at its free end. Before removing the weights and the measuring arm, the free end of the outer tube 13 is rigidly fixed by screws 18 located circumferentially in one section of the collar of the sleeve 15. During machining, the holes of the sample 8 with the tool 4, which are affected by cutting forces, drive longitudinal and torsional vibrations. The corresponding displacements of pipes 13 and 12. Due to the implementation of a two-layer boring bar (from the side of the dynamometer) with a primary transducer. A previous transducer, made, for example, in the form of the specified sleeve 15 and tared on displacements, it is possible to simultaneously measure the acting forces on the tool and eiO displacements associated with the oscillatory process, while maintaining the same amplitude-frequency characteristics of the boring bar as those commonly used in machining holes. This feature increases the reliability () of the results obtained in the experiments. Oscillatory movements of the tool cause deformations of the strain gauges in the boring bars 5, which lead to imbalance of the bridge circuit and the appearance of signals on the recording equipment 10 and 11. By performing parallel operation of the recording equipment, the reliability of the sample processing parameters is improved. The bench allows unlimited expansion of the range of tools under investigation, while simultaneously measuring static forces applied to the front end of the borschtanga and cutting forces acting during the cutting process on the tool, as well as adjusting the sleeve to measure the torsional and longitudinal vibrations of the tool placed on the end of the borschtangi allows to establish the laws of the oscillatory process of the elastic link and determine the conditions of cutting modes without vibrations. This test bench is applicable for experimental studies of developing directions for increasing the vibration resistance of an instrument, which make it possible to increase the tool life and the efficiency of the machining process of the holes.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Стенд дл  измерени  статических и динамических характеристик инструмента в процессе механической обработки, содержащий борштангу с инструментом, закрепленным на одном ее конце, второй конец которой размещен в динамометре, с первичным съемным преобразователем, закрепленным на каретке , и измерительно-регистрирующую аппаратуру , отличающийс  тем, что, с целью расщирени  номенклатуры исследуемых характеристик борштанга выполнена в виде двух концентрично; расположенных труб, жестко скрепленных на одном конце с инструментом , а на другом расположен динамометр , причем вторые концы труб св заны между собой через первичный съемный преобразователь .A bench for measuring the static and dynamic characteristics of the tool during machining, containing a boring bar with a tool mounted on one end of it, the other end of which is housed in a dynamometer, with a primary removable transducer mounted on a carriage, and measuring and recording equipment, characterized in In order to expand the nomenclature of the studied characteristics, boring bar is made in the form of two concentric; pipes located rigidly fastened at one end with the instrument, and a dynamometer at the other, with the second ends of the pipes connected to each other through a primary removable transducer. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 565780, кл. В 23 В 25/06, 1978.Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 565780, cl. On 23 May 25/06, 1978. /Z f 13 14 JS/ Z f 13 14 JS
SU813284460A 1981-05-04 1981-05-04 Stand for measuring static and dynamic characteristics of tool at working process SU975333A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813284460A SU975333A1 (en) 1981-05-04 1981-05-04 Stand for measuring static and dynamic characteristics of tool at working process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813284460A SU975333A1 (en) 1981-05-04 1981-05-04 Stand for measuring static and dynamic characteristics of tool at working process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU975333A1 true SU975333A1 (en) 1982-11-23

Family

ID=20956563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813284460A SU975333A1 (en) 1981-05-04 1981-05-04 Stand for measuring static and dynamic characteristics of tool at working process

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU975333A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454647C1 (en) * 2011-03-01 2012-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Measurement and monitoring system of mechanical oscillations of spindle assemblies
RU2654120C1 (en) * 2017-06-05 2018-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method of correction of cutting tool position on cutting machine with cnc
RU2690625C2 (en) * 2015-12-30 2019-06-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Test bench for intelligent system of adaptive control of cutting process on metal cutting machines with spindle assembly with active magnetic bearings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454647C1 (en) * 2011-03-01 2012-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Measurement and monitoring system of mechanical oscillations of spindle assemblies
RU2690625C2 (en) * 2015-12-30 2019-06-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Test bench for intelligent system of adaptive control of cutting process on metal cutting machines with spindle assembly with active magnetic bearings
RU2654120C1 (en) * 2017-06-05 2018-05-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method of correction of cutting tool position on cutting machine with cnc

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108918025B (en) Static calibration method for mining fiber Bragg grating force-measuring anchor rod
CA1230501A (en) Combination loading sensor
CN104924019A (en) Ultrasonic rolling device capable of measuring rolling force
SU975333A1 (en) Stand for measuring static and dynamic characteristics of tool at working process
CN108760275B (en) Device and method for analyzing static rigidity of combination part of cutter, cutter handle and main shaft system
US4232547A (en) Force measuring device for a chuck or collet
US5979218A (en) Strut mount transducer
US4502704A (en) Workholding devices
US10179386B2 (en) Torque measurement tester for a hole treating rotary tool
CN110487913A (en) A kind of fixture for ultrasonic transducer calibrating installation
US3823605A (en) Method and apparatus for testing tubes during sizing by a mechanical expander
JPS6139313Y2 (en)
JPS6413434A (en) Dynamic characteristic measuring instrument for vibration damping rubber
SU420434A1 (en) STAND FOR MEASUREMENT
RU42655U1 (en) DEVICE FOR INDEPENDENT TORQUE AND AXIAL LOAD MEASUREMENT
GB595020A (en) Apparatus for testing the machineability of materials or the cutting efficiency of tools
Tsutsumi Chucking force distribution of collet chuck holders for machining centers
SU565780A1 (en) Testing stand for studying deep bore machining process
CN111579648B (en) Acoustic emission probe fixing device and method for measuring circumferential strain of test piece
SU1719933A1 (en) Contacting pressure test dynamometer
SU861709A1 (en) Apparatus for strength testing of hydraulic machine impeller
SU31154A1 (en) Dynamometer to determine cutting torque
SU838456A1 (en) Device for measuring tightening strength of threaded connections
US10180367B2 (en) Method of determining optimal operation conditions for treating holes with rotary tools
SU1024789A1 (en) Pipe-cutting mechanism reliability testing device