Устройство для исследования процессов резания

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 5 в 23 в 25/06 й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0lVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

CQ

QO

Ю

i00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3424154/25-08 (22) 18. 02,82 (46) 30.08.83. Бюл. N 32 (72) В.С.Камалов, С.С.Корнеев, В.М.Корнеева, А.M.Ìèðçîÿí, А.М.Ручко и Ю.В.Хайдин (71) Научно-исследовательский институт проблем машиностроения при Московском ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени высшем техническом училище им. Н.Э.Баумана (53) 621 91(088 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 105967, кл. В 23 В 35/00, 1948, 2. Авторское свидетельство СССР и 484939, кл. В 23 В 25/06, 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РЕЗАЦИЯ при скоростях более 50 м/с, содержащее измерительную систему, включающую аксе,.SU„„1038080 А лерометр, ствол с закрепленными в.нем резцами и с обрабатываемым образцом, имеющим возможность перемещаться внутри ствола вдоль его оси, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ре, гистрации усилий резания, акселерометр установлен на торце обрабатытываемого образца,,направленном к дульному срезу ствола, один иэ контактов акселерометра соединен с резцами, а другой через контактную спицу диаметром 0,01-0,015 калибра

- ствола с заостренным свободным концом, установленную на упомянутом торце образца, соединен с контактным токосъемником, закрепленным,на дуль" Е ном срезе ствола и выполненным в виде рамки из изоляционного материала с закрепленной в ней медной фольгой толщиной 0,004-0,008 калибра ствола, сложенной в 5-7 слоев.

0 2

Устройство состоит из ствола 1, обрабатываемого образца 2, реэцедержателя 3, в который устанавливают рез- цы 4. На дульном срезе ствола закре" плен на кронштейнах 5 токосъемник, представляющий собой рамуу 6 с крышкой, выполненную иэ изоляционного материала, например текстолита, внутрь которой закладывают медную фольгу 7 толщиной 0,004-0,008 калибра ствола, свернутую в 5-7 слоев, Акселерометр, установленный в обрабатываемый образец 2, состоит и из металлического цилиндричес кого корпуса 8 с внутренней и наружной резьбой. На торцовой поверхности корпуса акселерометра на припое установлена пьезокерамическая пластинка

9, Противоположный полюс пьезокерамической пластинки посредством изолированного провода 10, проходящего через отверстия в пь зокерамике, изолирующей текстолитовой шайбе 11 и в днище корпуса акселерометра, соединяют с металлической контактной шайбой 12, которую устанавливают в корпус .датчика через текстолитовую втулку 13, имеющую внутреннюю и наружную резьбу, с помощью металлической контактной втулки 14 с в внутренней Ъ наружной резьбой. Капля припоя 15, крепящего провод к поверхности пьезокерамической пластины является грузом действующим на пьезокерамику.Все втулки, устанавливаемые в корпус акселерометра, склеивают между собой по резьбе эпоксидной смолой.

В отверстие металлической контактной втулки 14 ввинчивают контакт ную стальную спицу 16 диаметром

0,01-0,015 калибра ствола с заточенным на конус концом. Для снятия акселерометра осевой нагрузки от спицы при движении в ловителе образца, спицу ввинчивают в акселерометр через шайбу 17 с резьбовым отверстием, которую изолируют от образца текстолитовой шайбой 18., Выбор толщины фольги, количества ее слоев, а также диаметра контактной спицы, обусловлен наилучшим контактом фольги со спицей, устойчивостью спицы и возможностью использования акселерометра многократно, При меньшей толщине фольги и меньшем количестве ее слоев отмечается непостоянство электрического контакта между фольгой и спицей, 1 103808

Изобретение относится к металлообработке и предназначено для исследования процессов при скоростях более 50 м/с.

Известно устройство для исследования процессов сверхскоростного резания, в котором цилиндрической заготовке сообщают движение относительно режущего инструмента, помещенного у дульного среза артиллерийской 10 системы, давлением пороховых газов в стволе указанной системы (! ).

Однако зто устройство не дает воз можности осуществлять регистрацию физических параметров резания и сле- 15 дить эа их изменением в процессе обработки, Известно также устройство для ис" . следования процессов резания, включающее измерительную систему с аксе- 20 лерометром, обрабатываемый образец и резцы (2 1.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, фиксируемая акселерометром, 25 установленным на резце, которая в значительной степени зависит от вылета резца, жесткости его закрепления, массы резцм, моста установки. акселерометра и качества его крепления к резцу.

Цель изобретения - повышение точности регистрации усилий резания, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследова" ния процессов резания, содержащем измерительную систему, включающую акселерометр, ствол с закрепленными в нем резцами и с обрабатываемым образцом, имеющим воэможность перемещаться внутри ствола вдоль его оси, акселерометр установлен на торце обрабатываемого образца, направленном к дульному срезу ствола, один из контактов акселерометра соединен с резцами, а другой через контактную спицу диаметром 0,01-0,015 калибра ствола с заостренным свободным концом, установленную на упомянутом торце образца, соединен с контактным токо50 съемником, закрепленным на дульном срезе ствола и выполненным в виде рам ки из изоляционного материала с закрепленной в ней медной фольгой толщиной 0,004-0,008 калибра ствола, сложенной в 5-7 слоев.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - образец с акселерометром. з 0З8080 а при большей толщине фольги, уве.личении ее слоев, уменьшении диаметра контактной спицы наблюдаются потеря устойчивости спицы, ее

- изгиб и поломка. Увеличение диамет5 ра контактной спицы вызывает увеличение осевой нагрузки на акселерометр при движении в ловителе об- ,разца и приводИт к выходу его из

t строя, лишая этим самым воэможност и использовать акселерометр многократно, с

3 токосъемнике используют медную фольгу- металлический лист толщиной 0,004-0,008 калибра ствола.

Использование металлического листа большей толщины приводит к потере устойчивости иглы, ее изгибу и поломке. Иедная фольга, сложенная в

5"7 слоев, поддерживает надежный контакт с движущейся через нее спицей, не вызывая дополнительной нагрузки на акселерометр и не искажая реэулвтаты измерения сил резания.

Устройство работает следующйм образом.

Под действием пороховых газов образец с установленным s нем акселерометром и со спицей движется по каналу ствола и попадает на резцы. При перемещении образца между резцами осуществляется его обработ" ка и контактная спица находится в контакте с фольгой токосъемника.

Зле кт ри чес кий сигнал снимается с акселерометра через резец и медную фольгу токосъемника.

Устройство дает возможность расширить область исследования процессов сверхскоростного резания, а,именно измерять усилия резания, используя акселерометры многократно. Знание значения силы резания позволяет выбрать оптимальные режимы обработки, спроектировать режущий инструмент и установки для обработки резанием со сверхвысокими скоростями, т.е. повысить производительность механической обработки.

1038080

Составитель В. Влодавский

Техред Т.фанта Корректор О. Тигор

Редактор А.Orap филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6103/12 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб,, д. 4/5