Устройство для моделирования силы резания на металлорежущем станке
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования сил резания при испытаниях металлорежущих станков. Целью изобретения является повьинение точности . Устройство содержит полый металлический цилиндр 1, первый 2 и второй 3 магнитопроводы с кату .иками индуктивности, суппорт 4 металлорежущего станка, Г-образный металлический кронштейн 5, блок моделирования радиуса детали, состоящий из основного магнитопровода 6 с катущкой индуктивности и дополнительного магнитопровода 7, металлические пластины 8 и 9 с отверстием , динамометр 10 и блок 1 1 задания граничных условий. Устройство позволяет повысить точность за счет регулирования точки приложения эквивалентной моделирующей силы в радиальном направлении. 2 ил. И иг.1 (Л 00 ю ел СП ГчЭ сх
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК д1)4 G06G748
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3939446/24-24 (22) 26.07.85 (46) 23.07.87. Бюл. № 27 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) А. С. Проников, В. С. Иванов и В.М. Утенков (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 405118, кл. G 06 G 7/48, 1972.
Авторское свидетельство СССР № 622116, кл. G 06 G 7/48, 1976. (54) YCTPOACTBO ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИЛЫ РЕЗАНИЯ НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕМ СТАНКЕ (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования сил резания
„„SU„„1325528 А1 при испытаниях металлорежугцих станков.
Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит полый металлический цилиндр 1, первый 2 и второй 3 магнитопроводы с катушками индуктивности, суппорт 4 металлорежушего станка, Г-образный металлический кронштейн 5, блок моделирования радиуса детали, состоящий из основного магнитопровода 6 с катушкой индуктивности и дополнительного магнитопровода 7, металлические пластины 8 и 9 с отверстием, динамометр 10 и блок 1! задания граничных условий. Устройство позволяет повысить точность за счет регулирования точки приложения эквивалентной моделирующей силы в радиальном направленин.
2 ил. б . . 1 С II H (",; г,, )! );;), )(>)-.) -; 0 H
;)!tl0H г(,; )I;„) ) ));.я i I )i;i),3 И)
);
I ! e !! Ь, i! ПНЯ." i(Т I, I I I)eai(il«H Х V r!I I;i() Н. ! I(. л iiiO !«зобр(I (Ill!5! H.l 5 le! 05! Нон I ill Hi!(Го) тп чоделиро!«япия силы ре:«3IIH5I:Ia
, I(Ò РСГ)ТП!РОВafll15! ТO )VII ПРИ, ))Л;СIIII5i ЭКHIIвя I(.íтной модс Iilрч!О!Ней си Iы в ря IH3 Iь-!
10х1 направлении.
На фиг. 1 предс г!!влепя блок-сх ма пр(длагаемого устройства; на фиг. 2 схсчя пягружения суппорта при резании.
Устройство содержит полый металлический цилиндр 1, первый 2 и второй 3 мягНИTОПРОВОДЫ С К(IT IIIКОЙ ИHДУКТИ««1lÎÑTÈ, сумморт 4 металлорежущего станка, 1 -образный металлический кронштейн 5, блок моделирования радиуса детали, состоящий из
ОСНовпоГО мя! НИТопров0.13 6 С K3T ))IIIKOH ипдук!нанос.«и и дополнительного мягнитоlIj)of«o,fÿ 7, металлических п:I3cTHH 8 и 9 отв(рстиеч, динамометр 1(), блок 11 задания граничных условий. Блок 11 содержит усил!«тель 12 мощности, блок 13 извлечения квадратного корня, сумматор 14, Kf«aдраторы 15 и 16, источник 17 постоянных напряжений, усилитель 18 мощности и источник 19 ОпорнОГО напряж(.пия.
Устройство работает следуюп(им образом.
С первого и вгорого выходов источника
17 подаются электрические сигналы соотвс гствсl! IIO 1! и 1 на входы квадраторо!з
15 и 16. Ня выходе квядряторов 15 и 16 формируются сигналы 1! — (i, I>=I и поступа oi ня первый и второй входы сумматора 14, формируloillel о электри чески и сигнал f-,, который затем посту«!аст на вход б,юкя 13
I-,= — 1,+1.,=- (+ (,.
На выходе блока 13 пелинейностей формируется сигнал
),,=.))Ãâ=. i, )-) . )2)
Си«пал Ii; поступаеT па в.(од первого усилителя 12 мощности, настроенного fia усиление с коэффициентом Ki. Формируемый на выход(усилителя 12 мощности электрический ток I-, поступает на обмотку магнитопроводя 2
);=K ),;=)(, -))Т :-)-)! (3)
Сила Pi электромагнитного взаиv0 н йс вия полого металлического цилиндра мягнитопровода 2 составляет
P1=К) I-,=К -Ki (lj+()) (-1), где К) — коэффициент, oil!)eделясмый ((l(нием сердечника, зазором чсжду якореч и сердечником, количествоч витков обмотки.
Одновременно сигнал 1 с второго выходя источника 17 поступает на вхо...« второго усилителя 18 мощности, настроенного ня усиление с тем же коэффициентом К), что и первый усилитель 12 ivoùíîñòè. С выхода второго усилитечя 8 мощности элсктричсскич:!. 1," I ))осгупясT на обмотку осiloI: 10:), I Гьпровода 6. Сила Р, создаваема3! 5!,I;«!" I i) i оп;)оводом 6, СОСT38 I 51eT ! = — К> I, = — К (K!. I i) - (5)
От сил Р) и Р, развиваемых соответственно центрально расположенным и по. ым металлическим цилиндром и магнитопроводами 2 и 6, на суппорте 4 возникают суммарные реакции (,)I и М!
О
Я= PI-- Р2 М) = Р). В- — Р (А+В), (6) где В -- расстояние от центра (.)! цилиндра
1 до середины направляющих суппорта 4.
Магнитопровод 3 развивает силу РО при независимом управлении его обмоткой по цепи, аналогичной цепи управления обмотки мягнитопровода 6. Величина эквивалентной моделирукпцей силы Р и радиус R ее приложения относительно центра („)), вызывающие такие же суммарные реакции О), MI на суппорте, как и силы Pi, Р, составляют
Р=Р) -Р R = — — — — -- (7)
P,(P, 1) (lри обряб(тгке летали радиусом R c центром О, на расстоянии R от центра Oi возникает сила резания с радиальной Р«) и окружной Р;! составляю«цими (фиг. 2) .
От окружной силы Р) на суппорте 4 возникают реактивные сила (,),и момент М)
ЗО О,,Р, М,.Р,(В
Условием адекватности силовых воздействий на суппорт 4 при моделировании и резании является равенство реактивных сил и момен.п)н на суппорте, т.е. ()! — — ()ь
М)==М)ь Из этого условия с учетом формул (4) -- (8) соотношение между первым Ii H вторым выходными сигналами блока 11 составляет
I =1!JR/А. (9)
При заданном радиусе R обрабатываемой детали, эксцентриситете расположения магнитопроводов в моделирующем устройстве и обеспечении на выходах источника 17 соотношения (9) между сигналачи I! и I силовые воздействия ня суппорт 4 при резании и моделировании будут адекватны для лк)бого радиуса R.
Фор.«!у.«а азооретенич
50 Устройство для моделирования силы резания !«а металлорежущем станке, содержащее металлическуio пластину, один торец которой прикреплен к вертикальчой стороне Г-образного металлического кронштейна, а дру!ой торец металлической пласгины закреплен на суппорте металлорежу-! цсго станка, на котором установлен динамомстр, перпендикулярно к сторонам Г-обр lafioãо металлического кронштейна закреплены две металлические пластины, В каж;iîì из hoTopblx выполнено отверстие, В кoторых расположен полый металлический цилиндр, закрепленный в шпинделе металлорежушего станка, в полости Г-образного металлического кронштейна расположены два взаимно перпендикулярных магнитопровода с катушками индуктивности, индуктивно связанными с полым металлическим цилиндром и размещенными перпендикулярно образуюшим полого металлического цилиндра и параллельно Г-образного металлического кронштейна, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок задания граничных условий и блок моделирования радиуса детали, выполненный в виде основного магнитопровода с катушкой индуктивности и дополнительIl0ÃÎ М l! Н I!ТОI! РОНОДа, Ill! 1) К Т!! Н l!" Ня !, I,! I::
С О(IIOBIII>IM МВГнитОП1)ОВОд!)и !1Р!1 (М )С., о
1! О Й а Г H и TO п Р 0 В 0.1 с к а T У i I I h 0 и I! 11;1 ), к, !! 3 1i < ) " .. ти расположен в полости Г-(и>ри Составитель В. Рыбин Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор 11. Король Заказ 3113/47 Тираж 672 11о шисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаL! изобретений и открыл ни 113035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 4 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ) л. 11роектная, 4
