Устройство для испытания сборных режущих инструментов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ .СБОРНЫХ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ, содержащее станину, гидроЦилиндр для нагружения режущих инструментов,корпус которого торцом связан со станиной, сферический индентор, взаимодействующий с поршнем гидроцилиндра, и механизм перемещения гидроцилиндра, отличающееся тем, что, с целью приближения испытаний к реальным условиям, оно снабжено телами качения, несколькими дополнительными гидроцилиндрами с тягами, блоком управления дополнительных гидроцилиндров , штоки Которых посредством тяг соединены с корпусом основного гидроцилиндра, а полости - с блоком управления дополнительных гидроцилиндров, торец корпуса основного гидроцилиндра и станина, связанная с ним в виде сфер, центр которых совпадает с центром сферического инвертора , а тела качения размещены между сферами. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок уп (Л равления дополнительными гидроцилиндрами выполнен в виде приводного кулачкового вала и гидроцилиндров, кинематически связанных с кулачками и гидравлически связанных с допол- 1нительными и основным гидроцилиндрами . ел ел ас

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А (51) 4 G 01 N 3 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ (21) 3672924/25-28 . (22) 30.11.82 (46) 15.08.86. Бюл. N - 30 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) В.И. Витушкин (53) 620.179.5(088.8) (56) Шустиков А.Д. Анализ качества сборных проходных резцов. Обзор.

НИИИАШ. М., 1981, серия С-2: инструментальная и алмазно-абразивная промьппленность, с. 17. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ .СБОРНЫХ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ, содержащее станину, гидроцилиндр для нагружения режущих инструментов, корпус которого торцом связан со станиной, сферический индентор, взаимодействующий с поршнем гидроцилиндра, и механизм перемещения гидроцилиндра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью приближения испытаний к реальным условиям, оно снабжено телами качения, несколькими дополнительными гидроцилиндрами с тягами, блоком управления дополнительных гидроцилиндров, штоки которых посредством тяг соединены с корпусом основного гидроцилиндра, а полости — с блоком управления дополнительных гидроцилиндров, торец корпуса основного гидроцилиндра и станина, связанная с ним в виде сфер, центр которых совпадает с центром сферического инвертора, а тела качения размещены между сферами.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления дополнительными гидроцилиндрами выполнен в виде приводного кулачкового вала и гидроцилиндров, кинематически связанных с кулачками и гидравлически связанных с допол нительными и основным гидроцилиндPBMH °

1!45758

Изобретение относится к области исследования физических свойств материалов, а именно к устройствам для испытания режущих инструментов.

Известно устройство для испытания сборных режущих инструментов, содержащее станину, гидроцилиндр для нагружения режущих инструментов, корпус которого торцом связан со станиной, сферический индентор, взаимодействующий с поршнем гидроцилиндра и механизм перемещения гидроцилиндра.

К недостаткам устройства относится то, что направление величины усилия нагружения остается неизменным в процессе испытания. В реальном процессе вектор силы резания постоянно меняет свое направление. !!

15

Целью изобретения является приближение испытаний к реальным условиям.

Цель достигается за счет того, что устройство для испытания сборных режущих инструментов, содержащее станину, гидроцилиндр для нагружения режущих инструментов, корпус которого торцом связан со станиной, сферический индектор,взаимодействующий с поршнем гидроцилиндра, и механизм

30 перемещения гидроцилиндра, снабжено телами качения, несколькими дополнительными гидроцилиндрами с тягами, блоком управления дополнительных гидроцилиндров, штоки которых посредством тяг соединены с корпусом основного гидроцилиндра, а полости — с блоком управления дополнительньгх гидроцилиндров, торец корпуса основного гидроцилиндра и станина, связанная с 40 ним, выполнена в виде сфер, центр которых совпадает с центром сферического индентора, а тела качения размещены между сферами.

Кроме того, блок управления допол- 45 нительными гидроцилиндрами выполнен в виде приводного кулачкового вала и гидроцилиндров, кинематически свя занных с кулачками и гидравлически связанных с дополнительными и основ- 50 ным гидроцилиндрами.

На фиг. 1 изображена схема устройства для испытания сборных режущих ининструментов; на фиг, 2 — схема нагружения режущего инструмента.

Устройство для.испытаний сборных режущих инструментов содержит станину

1, гидроцилиндр 2 для нагружения режущих инструментов 3, корпус 4 которого торцом 5 связан со станиной 1, сферический индентор 6, взаимодействующий с поршнем 7 гидроцилиндра, и механизм 8 перемещения гидроцилиндра

2. Устройство снабжено несколькими дополнительными гидроцилиндрами 9 с тягами 10, штоки 11 гидроцилиндров 9 связаны с тягами 10 и позволяют с помощью дополнительных гидроцилиндров

9 поворачивать основной гидроцилиндр

2 вокруг сферического индентора 6, причем гидроцилиндры 9 расположены перпендикулярно относительно друг друга. Устройство снабжено блоком 12 управления дополнительных гндроцилиндров, выполненным в виде приводного кулачкового вала 13 и гидроцилиндров

14 — 16, кинематически связанных с кулачками 17 — 19 и гидравлически связанных с дополнительными гидроцилиндрами 9 и основным гидроцилиндром 2.

Электродвигатель 20 с редуктором

21, имеющим вал с кулачками 17 — 19 соответствующего профиля, воздействующими на плунжеры гидроцилиндров 14

16, которые соединены с соответствующими дополнительными гидроцилиндрами

9 (на чертеже показан один гидроцилиндр 9) . Профили кулачков 17 и 18 и их взаимное расположение на валу рассчитывается в соответствии с необходимыми перемещениями штоков 11 дополнительных гидроцилиндров 9 таким образом, чтобы обеспечить заданную траекторию перемещения гидроцилиндра 2.

Полости 22 дополнительных гидроцилиндров 9 соединены с блоком 12 управления дополнительных гидроцилиндров.

Торец корпуса основного гидроцилиндра 2 и станина 1, связанная с ним, выполнены в виде сфер, центр которых совпадает с центром сферического индентора 6, а между сферами размещены тела 23 качения, выполненные в виде шариков.

Устройство работает следующим образом.

Режущий инструмент 3 со сферическим индентором 6 устанавливают под шток гидроцилиндра 2 и закрепляют в приспособлении.

При включении злектродвигателя

20 кулачки 17 — 19 через плунжеры гидроцилиндров 14 — 16 создают давление рабочей жидкости в системе.

1145758

Давление, развиваемое гидроцилиндром 16, передается в гидроцилиндр 2, который штоком через индентор 6 нагружает вершину инструмента 3 нагрузкой переменной величины. 5

Одновременно с этим давление, развиваемое гидроцилиндрами 15 и 14 посредством кулачков 17 и 18, уста= новленных на одном валу с кулачком

19, передается в гидроцилиндры 9, 10 поршни которых через тяги 10 перемещают основной гидроцилиндр 2 вокруг индентора 6. Взаимосогласованным перемещением дополнительные гидроцилиндры 9 осуществляют движение гид- 15 роцилиндра 2 в пространстве по заданной траектории.

На фиг. 2 показан режущий инструмент 3, на вершину которого воздействует результирующая сила 24 реза- 20 ния, измеренные векторы которой образуют в пространстве фигуру 25. Она строится по результатам измерений сил резания. на одном обороте детали или инструмента. 25

Перед испытаниями сборных режущих инструментов измеряют и записывают на носитель с помощью динамометра или исследуемого инструмента, например резца с тензодатчиком, составля- 30 ющие Р, Р,, Р„ — силы резания при реальном точении крупной детали, имеющей неравномерный припуск, затем анализируют полученные записи составляющих силы резания, выделяют период З5 одного оборота де1али, рассчитывают и строят пространственную фигуру 25 из мгновенных (по дискретным значениям) значений результирующей силы . 24 резания (см. фиг. 2). Потом составляют программу перемещений основного гидроцилиндра 2 с помощью взаимноперпендикулярных дополнительных гидроцилиндров 9, соответствующую фигуру 25 (фиг. 2) и разбрасывают сопряженную с первой программу измерений усилия гидроцилиндра 2, которая задается блоком управления дополнительных гидроцилиндров, затем устанавливают необходимую частоту перемещений гидроцилиндра 2, равную, например, числу оборотов детали при точении, и производят испытание резца под переменными по программе нагрузками, соответствующими усредненным величинам сил резания реального процесса.

После испытания производится оценка величины и характера износа сопряженных поверхностей деталей сборного резца, при необходимости испытания продолжают по другой программе,включающей измененные по сравнению. с предыдущим траекторию и усилия. Для ускорения или увеличения объема испы-таний частоту нагружения увеличивают по сравнению с реальным процессом путем увеличения частоты вращения кулачков 17 — 19. !

Использование устройства для испытания сборных режущих инструментов позволяет ускорить испытания инструмента, имея возможность увеличить частоту нагружений по сравнению с реальным резанием; повысить достоверность результатов испытаний в связи с возможностью увеличить их длительность и приблизить характер нагружения к реальному процессу; сократить расход металла, электроэнергии и трудозатрат по сравнению с реальным испытанием на крупных станKcLK на основе изучения характера износа и деформации контактных поверхностей оптимизировать конструкцию сборного инструмента и его отдельных деталей.

1145758

Фиг.1 12

Корректор В. Бутяга

Редактор Л. Письман

Техред И.Гайдош

Заказ 4350/1

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4