Способ определения усилий при накатывании резьбы на автоматах типа ролик-сегмент

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНШ УСИЛШ ПРИ НАКАТЫВАНИИ РЕЗЬБЫ НА АВТОМАТАХ ТИПА FOJUIK-CEraEHT, включающий в себя осциллографическуга регистраш-1Ю радиальных, тангенциальных составляющих сил, значений углов поворота ролика и изделия, о .т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности определе1П1я уевший при накатьшании резьбы, мгновенные значения радиальной и тангенциальной составляющих сил измеряют при каждом изменении угла поворота ролика и изделия и измеряют угол между направлением равнодействующей и радиальной сил-.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (1И

3цц В 21 11 3/04

)Фl =. ЕРЕМ:.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3547792/25-27 (22) 25.0!.83 (46) 15.05.84. Бюл. 1 - !8 (72) И.К.Токарев, С.А.Стратийчук и Б.Г.Власов (71) Московский автомеханический институт (53) 621.992.7(088.8) (56) 1. Миропольский Ю.А., Луговой Э.П., Дмитренко В.А. Экспериментальные исследования резьбонакатного автомата модели А2522 с роликом-сегментом. "Кузнечно-штамповочное производство", M., 1974, 1! 5, с.27-29.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 158433, кл. В 21 Н 3/04, опублик. 19.10.63 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕ11Е1ПИ УС!ЬП!111

ПРИ НАКАТ61ВАНИИ РЕЗЬБЫ НА АВТОМАТАХ

ТИПА РОЛИК-СЕГМЕНТ, включающий в себя осциллографическую регистрацию радиальных, тангенциальных составляющих сил, значений углов поворота ролика и изделия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности определения усилий при накатывании резьбы, мгновенные значения радиальной и тангенциальной составляющих сил измеряют при каждом изменении угла поворота ролика и изделия и измеряют угол между направлением равнодействующей и радиальной

1:» сил-. В

1О91971

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при исследонании, проектиронянии и расчете резьбонакатного оборудования и инструмента.

Известен способ определения усилий, действующих при накатывании резьбы, при котором регистрация усилий производится на тензометрических элементах, установленных в станине и воспринимающих нагрузку на сегм»-. Г13.

Однако такой способ дает только качественную Картину изменения сил при накатывании, т.е. не обеспечинает требуемой точности.

Известен способ определения радиальных усилий, реализованный в устройстве, позволяющем осуществлять осциллографическую регистрацию радиальных и тянгенциальных составляющих сил, значений углов поворота ролика и изделия Г2).

Недостатком известного способа является невысокая достоверность определения усилий н связи с »евозмож»ост ью определения действительных значений радиальных и тангенцияльных составляющих сил непосредственно н процессе накатывания резьбы.

Цель изобретения — повышение достоверности определения усилий при накатывании резьбы.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу определения усилий при накатывании резьбы на автоматах типа ролик-сегмент, включаюшему в себя осциллографическую регистрацию радиальных, та»генц»альных составляющих сил, зняче»ий углон »oBQ рота ролика и изделия, мгновенные значения радиальной и тангенциальной составляющих сил измеряют при каждом изменении угла поворота ролика и иэделия и измеряют угол между направлением равнодействующей и радиальной сил.

На фиг. 1 изображена схема установки приборов на узле ролик-сегмент, на фиг.2 — нид А на фиг.! !на отметчик углов поворота накатного ролика ); на фиг. 3 — узел ролик-сегмент, вид сверху; ня фиг. 4 — осциллограмма, пример.

Автомат ролик-сегмент с приборами содержит вал 1, расположенный в подшип»икях 2 станины автомата (поКяэа»о условно ). Ня налу 1 жестко закреплен накатной ролик 3, а ниж5

10 !

5 ний конец вала соединен с приводом автомата (не показано)„На валу наклеены.напвимев,.тенэорезисторы 4 для регистрации крутящего момента, .тенэорезисторы 5 для регистрации равнодействующей сил, действующих на накатной ролик при на-. катывании, и установлен обтюратор 6.

На сегменте 7 смонтирован отметчик 8 углового положения накатываемого иэделия 9. На сегменте 7 закреплен корпус 10 отметчика углов поворота накатного ролика,, осветитель 11 и фотодиоц !2 с элементами питания и усиления (не показано ).

;20

ЗО

40 !

1:

Определение усилий при накатынянии проводят следующим образом.

Протярированные приборы подключают к тен ометрической аппаратуре (не показано ). Включают автомат, н результате чего накатной ролик вращается ня валу 1 в направлении, указан»ом стрелкой. Иэделис 9 подается на позицию обработки, увлекается

»якят»ым роликом 3 в зазор между ним и сегментом 7. При вряще»ии накатного ролика обтюрятор 6 перемещается, перекрывая луч от осветителя 11 на фотодиод 12 н соответствии с числом пазов на обтюраторе. Изменение освещен»ости фотодиода 12 вызывает изменение величины тока, подаваемого на гальванометр регистрирующего прибора, и результате чего на осциллограмме (фиг.4 ) получают пилообразную кривую а, показывающую изменение углового положения накатного ролика во времени. Изделие 9, вращаясь вокруг собственной оси, об- катывается по »еподвижному сегменту 7. При этом меняется ее угловое положение от»ос»тельно центра накатного ролика 3. Этот параметр регистрируется, например, индукцион»ым отметчиком 8, подающим линейный сигнал (криняя Б, фиг.4), неличи»я которого пропорцио»альня угловому голоже»ию заготовки при прохождении ее в зазоре между накатным роликом 3 и сегме»том 7. В процессе накатывания на накатной ролик 3 действуют та»ге»цияльная Г (фиг.3 и о радиальная F„ силы, которые образуют равнодействующую силу 1, направление которой зависит от положения накатывяемого изделия, определяемого углом 4> и соотношения тангенциальной и радиальной силы, т.е ° угля K .!

091971

Определение тангенциальной силы про- . изводится тензорезисторами 4. Они регистрируют величину крутящего момента, при которой при известном радиусе накатного ролика определяется .величина тангенциальной силы F . TaF рировка этих тензодатчиков может быть проведена в зависимости от величины тангенциальной силы, тогда кривая Ь на фиг.4 дает в каждый 10 момент времени действительное значение тангенциальной силы Г.. Тензорезисторы 5 для регистрации реакции вала I наклеены параллельно оси вала, причем рабочий и компенсационный датчики диаметрально противоположны (фиг.3 !. Величина сигнала от этих тензорезисторов при одной и той же величине силы, действующей на вал, изменяется в зависимости от угла действия силы относительно плоскости, проходящей через центры тензорезисторов и вала. Если направление действия силы лежит в указанной плоскости, величина сигнала, подаваемого от тензорезистора, максимальиа; если направление действия силы перпендикулярно этой плоскости, то величина сигнала равна нулю. При этом изменение величины сигнала пропорционально косинусу угла между направлением действия силы и диаметральной плоскостью, проходящей через центры те зорезисторов.

Для определения направления ос35 новных взаимно перпендикулярных плоскостей, положения тензорезисторов 5 при вращении вала на обтюраторе 6 устанавливают метки, которые обеспечивают на осциллограмме характерный

40 сигнал. Точки а и а " на кривой а фиг.4 дают направления соответственно для максимальных и нулевых отклонений сигнала. Полученный, например, в момент а сигнал принимается за

45 начальное положение накатного ролика. От этого IIQJIoEPíèÿ отсчитывается угол поворота Г„ накатного ролика в процессе накатывания. В этот же момент времени по кривой ъ (фиг.4) получают действительное значение радиальной силы FÄ IIa осциллограмме при условии, что ось накатываемого иэделия лежит в диаметральной плоскости, проходящей через центры тенэорезисторов 5. Это наблюдается, 55 если совмещен угол поворота накатного ролика и угол поворота на1 катываемого иэделия (фиг.3), т.е. имеется равенство — Ч =О. H oG2 щем случае тепзорезисторы 5 на "валу накатного ролика воспринимают равнодействующую F,направление которой смещено на угол а((фиг.3) относительно направления радиальной силы Г,. Поэтому в момент, когда Р, — 92 =90, т е ко да диа етральная плоскость, проходящая через центры Tpllçoðåçèñòoðoâ 5, перпендикулярна плоскости, проходящей через ось накатного ролика и ось накатываемого изделия, тензорезисторы 5 регистрируют величину тангенциальной силы

F . Величина этой силы сравнивается

1 с ° тангенциальной силой F !1олучен ной с помощью тензорезисторов ч. Кривая g,ðåãèñòрирующая реакцию вала накатпого ролика, пересекает нулевую линию д в момент, когда

=90 + с . Это дает возможность определить угол с - между равнодействующей F и радиальной F силами. Далее

A по известным тригонометрическим соот. ноюепиям определяют действительные величины всех сил,,цействующих на накатной ролик в процессе накатывания. Например, для определения величины равнодействующей в любой »оме т времени используют зависимость м

F со5 9 - (соэЫйЛ м 2м где F — отклонение кривой Г реакции вала накатного ролика от нулевой линии ч (фиг.4) в момент, когда Fiàêàòûâàåìoå изделие находится на угле поворота (. а накатной ролик IIo«ep»yJIOFI Fla

2л угол Ч . Таким образом, можно полу1м чить действительную величину равнодействующей сил накатывания при любом взаимном положении накатного ролика и сегмента. Для определения дей-, ствительной величины радиальной силы используют зависимость Г =Fcos i

Fл сдэ(y q а для определения дейст м 2м вительной величины тангенциальной силы с использованием кривой реакции

F .К в:а nh М

-Р, = F51по М=—

ГЗ5 (III

Если необходимо опреде. шть характер изменения соотношения тангенциальной и радиальной составляющей, увеличивают число тензорезисторов для регистрации реакции вала накатного рвлика и располагают их попар1 091971 но, как показано ранее, s различных диаметральных плоскостях, смещенных относительно друг друга на углы, необходимые ля получения требуемой точности. предлагаемый способ по сравнению с базовым объектом, который принят за прототип, дает возможность повы" сить достоверность определения усилий при накатывании резьбы благодаря определению как действительных величин сил, действующих в системе инструмент-станок, так и их направления в каждый момент времени.

1091971

Составитель М.Хостикоев

Редактор H.Êèøòóëèíåö Техред M.Êóçüìà Корректор А.Зимокосов

Заказ 3172/6 Тираж 041 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p,. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4