Устройство для определения жесткости металлорежущих станков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ по авт. св. № 988460, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний и расширения спектра создаваемых нагрузок путем их моделирования в трехмерном пространстве, оно снабжено электромагнитным тормозом, кинематически связанным с суппортом. (Л со о 01 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК

3(59 В 23 В 2506

ВГ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

CO

CO (,д р„f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 988460 (21) 3475788/25-08 (22) 26.07.82 (46) 07.05.84. Бюл. № 17 (72) А. С. Проников, Б. А. Усов и В. С. Иванов (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (53) 621.941.025(088.8) (56) 1. Испытания токарных станков средних размеров на виброустойчивость без применения резания. ЭНИМС, М., 1976, с. 4 — 10.

2. Авторское свидетельство СССР № 988460, кл. В 23 В 25(06, 1981 (прототип) .

„„SU„„1090507 А (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ МЕТАЛЛОРЕЖУШИХ

СТАНКОВ по авт. св. № 988460, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения точности испытаний и расширения спектра создаваемых нагрузок путем их моделирования в трехмерном пространстве, оно снабжено электромагнитным тормозом, кинематически связанным с суппортом.

1090507

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при многофакторных испытаниях металлорежущих стан ко в.

Известно устройство для испытания токарных станков, содержащее электромагнитный преобразователь, сердечник которого укреплен в резцедержателе, а якорь соединен со шпинделем (1).

Недостатком данного устройства является дискретное управление пространственной ориентицией и зоной приложения силовых нагрузок.

По основному авт. св. Хо 988460 устройство для определения радиальной динамической жесткости металлорежущих станков, в котором сердечник электромагнитного преобразователя связан с суппортом через поворотный кронштейн, а якорь закреплен в шпиндельном узле (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность моделирования силовых нагрузок из-за отсутствия возможности имитации осевых усилий.

Цель изобретения — повышение точности испытаний и расширение спектра создаваемых нагрузок путем их моделирования в трехмерном пространстве.

Цель достигается тем, что устройство для определения жесткости металлорежущих станков, содержащее - якорь, закрепленный на шпиндельном узле, и расположенный радиально к якорю сердечник с обмотками возбуждения, связанный с суппортом продольного перемещения через поворотный кронштейн, снабжено электромагнитным тормозом, кинематически связанным с суппортом.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — схема радиального расположения преобразователя.

Устройство содержит якорь 1, размещенный в центрах 2 станка, сердечник 3 с катушками возбуждения 4. Сердечник 3 закреплен на поворотном кронштейне 5, установленном на суппорте 6 станка. На базовом элементе 7 станка, например станине, или вне станка укреплен электромагнитный тормоз 8, кинематически связанный с суппортом 6 через гибкую передачу, например ременную, содержащую ремень

9, закрепленный на противоположных сторонах кронштейна 5, и шкивы, один из которых 10 установлен на валу тормоза 8, а другой 11 — на базовом элементе 7 станка.

Устройство работает следующим образом.

Якорю 1 сообщают вращение с частотой, соответствующей частоте вращения детали при резании. В электромагнитном преобразователе от катушек 4 возбуждения создается электромагнитный поток, замыкающийся через сердечник 3, воздушный зазор 6 и якорь !. Пропорционально потоку между сердечником 3 и якорем 1 возникает силовое взаимодействие в нормальной к оси центров станка плоскости, которое определяет равные по закону изменения, пространственной ориентации и противоположные по направлению радиальные силы (Р„, -Р ), действующие на шпиндельную и суппортную группы станка. Одновременно включается осевая подача Sq суппорта 6 вдоль якоря 1 и тормоз, настроенный на тормозной крутящий момент М . От тормоза 8 через гибкую передачу на кронштейн 5 и суппорт 6 передается сила Р сопротивления, направленная в противоположную осевой подаче S сторону и пропорциональная моменту М . Совокупность радиальных Р и осевых Р усилий образует пространственный силовой вектор Р, величина и направление которого зависят от соотношения по величине и направлению усилий Р„и Р,.

Применение в устройстве преобразователей, программируемых электрическим сигналом, дает возможность автоматизации процесса моделирования нагрузок и управления им от ЭВМ в цифро-аналоговом виде.

Конструктивное исполнение устройства, определяемое новой совокупностью элементов и связей, позволяет повысить точность моделир ания условий эксплуатации станков Rpl! их испытаниях наряду с обеспечением быстрого воспроизведения по заданной программе широкого спектра силовых нагрузок, что позволяет более достоверно оценивать качество станков, например по характеристикам жесткости, виброустойчивости и др.

Предложенное устройство позволяет моделировать пространственный спектр нагрузок, характерный для реальных условий эксплуатации станков, вместо плоского спектра, моделируемого известными устройствами. Точность моделирования силовых воздействий для токарных станков по сравнению с известными решениями повышается примерно на 20-30 /О.

1090507

-P„

Составитель В. Крысанов

Редактор М. Дылыи Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 2990/12 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <<Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4