Устройство для исследования процесса резания

 

Изобретение относится к металлообработке , в частности к исследованию процессов механической обработки деталей , изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов. Целью изобретения является повьшение надежности и сокращение расхода режущего инструмента за счет фиксации малых деформаций инструмента. Устройство для исследования процесса резания, содержащее диск, жестко закрепленный на фрезерной оправке, фрезу, кинокамеру , перископическую систему оптических призм, снабжено вращающимся интерферометром Майкельсона с полу прозрачным и опорным зеркалами,, в котором в качестве предметного зеркала принята торцовая полированная поверхность исследуемого зуба фрезы . Оси лазера, коллиматора, призм, .установленных в оправке объектива кинокамеры, расположены на одной оптической оси, совпаданяцей с осью вращения фрезы. Лучи лазера, неподвижно установленного на станке, направляют в центральное отверстие шпинделя сганка и фрезерной оправки таким образом, что они постоянно попадают во вращающийся интерферометр без применения вращения лазера. 3 ил. с б (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51) 4 В 23 В 25/06

0 - -8ИИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4292711/31-08 (22) 03.08.87 (46) 15.03.89. Бюл. У 10 (71) Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола (72) Б.В.Барбьппев, N.Х.Утешев и Е.К.Липатов (53) 621.9.08 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 510324, кл. В 23 В 25/06, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ (57) Изобретение относится к металлообработке, в частности к исследованию процессов механической обработки деталей, изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов. Целью изоб" ретения является повьппение надежности и сокращение расхода режущего инструмента эа счет фиксации малых деформаций инструмента. Устройство

Изобретение относится к металлообработке, в частности к исследова-. нию процессов механической обработки деталей, изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов.

Целью изобретения является повышение надежности в работе и снижение расхода режущего инструмента за счет фиксации малых деформаций инструмента.

На фиг. 1 изображено устройство, центральный продольный разрез; на фиг.2 — разреэ А-А на фиг.1 на фиг ° 3разрез Б-Б на фиг. 1.

Ус1ройство содержит диск 1, фрезу

2 ° установленные на оправке 3, пери- для исследования процесса резания, содержащее диск, жестко закрепленный на фрезерной оправке, фрезу, кинокамеру, перископическую систему оптических призм, снабжено вращающимся интерферометром Майкельсона с полупрозрачным и опорным зеркалами,. в котором в качестве предметного зеркала принята торцовая полированная поверхность исследуемого зуба фрезы. Оси лазера, коллиматора, призм, .установленных в оправке объектива кинокамеры, расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью вращения фрезы. Лучи лазера, неподвижно установленного на станке, направляют в центральное отверстие шпинделя станка и фрезерной оправки таким образом, что они постоянно попадают во вращающийся интерферометр беэ применения вращения лазера.

3 ил. скопическую систему 4 призм с объективом, кинокамеру 5, лазер 6, коллиматор 7, интерферометр 8 Майкельсона, призму 9 Церископическая система 4 включает в себя объектив 10, призмы

11, 12. В интерферометре 8 Майкельсо . на имеются полупрозрачное зеркало

13, опорное зеркало 14, и в качестве предметного зеркала принята торцовая полированная поверхность зуба

15 фрезы 2.

Призма .9 установлена в отверстии оправки 3 и предназначена для направления луча, излучаемого лазером 6 в интерферометр 8. Лазер 6 и коллиматор

1465175

7 установлены на кронштейне 16, расположенном в .задней части станка)

t7..Скоростная кинокамера 5 установлена на кронштейне 18, прикрепленном к серьге t9 фрезерного станка 17.

Оси лазера 6, коллиматора 7,,призм 9, 12 и объектива кинокамеры

5 расположены на одной оптической оси 1-1,êoòoðàÿ совпадает с осью вращения фрезы. В диске 1 выполнен . паз, в котором перемещается объектив 10 с призмой 11.

Устройство работает следующим образом. 15

Фреза 2 приводится во вращение с угловой скоростью (д, соответствующей выбранной скорости резания.

При этом с фрезой относительно ее оси или оси t-,t полунают вращение 20 перисколическая система 4 интерфераметра 8, призма. 9. Одновременное вращение этих частей устройства обеспечивает постоянное слежение за сос- . тоянием полированкой торцовой поверх-25 . ности зуба t5. ва время полного оборота фрезы 2.

Лучи от лазера 6 проходят через коллиматор 7 в. центральное отверстие 0 шпинделя станка 17 и оправки 3. При движении.,в отверстии лучи падают на призму 9, от которой направляются ка, зеркало t3 вращающегося иктерферометра, 8. От зеркала 13 часть лучей при

35 отражении, падает на,,торцовую поверхность зуба t5 фрезы, à другая яасть лучей,при прохождении через зеркало

t3 падает на опорное зеркало 14, От зеркала,14 лучи отражаются и падают

40 на зеркало Ц„Отраженные от зеркала, t3 лучи направляются íà полированную поверхно тв зуба 15 фрезы 2,. Эти лучи взаимодейСтвуют,,с лучами, отраден.щ от зеркал 13 Wpalm на 45 указанную поверхность.,зуба фрезы 2, При отсутствии деформаций зуба фрезы

2 ход лучей в пле ах интерферометра, 8,",а,", "B.",áóä ò одинаковыщ что ведет,к образованию на TQpQoBOH полированной поверхности зуба 15 фрезы 0

2 интерференционных полос равной толщины.

При силовых или тепловых дефор-, мациях зуба 15 величина xopa "a лу чей (фиг.t) изменяетая, в то время как величина хода "в" сохраняется постоянной. Это ведет к разности хода лучей в плечах интерферометра

8, т. е. (а — в) = + 8, где Š— величина деформации инструмента в pac»сматриваемой зоне. Появление разности хода лучей (с ) вызывает движение интерференционных полос на полированной поверхности зуба фрезы. Образующиеся на этой поверхности. картины интерференционных полос (как движущихся, так и равной толщины) фиксируются кинокамерой 5 через объектив

10, призмы 11, 12, Направление хода лучей лазера 6 в центральном отверстии шпинделя станка 17 и оправки 3 выбрано таким образом, что они попадают постоянно во вращающийся интерферометр 8 без вращения лазера 6.

Это значительно упрощает конструкцию устройства для исследования процессов резания и устраняет влияние эффектов вращения на работу лазера и устройства в целом. Кроме того, сохранение лазера неподвижным значительно упрощает его эксплуатацию в процессе исследования.

Предложенное устройство для исследования процесса резания позволяет: выполнить расчеты зубьев фрезы на прочность; выбрать оптимальные геометрию и материал режущей части инструмента; определить оптимальные режимы. обработки; повысить надежность„ режущих инструментов в работе и сократить расход режущего инструмента, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для исследования про-. цесса резания, содержещее диск, жестко закрепленный на оправке, фрезу, кинокамеру и перископическую систему оптических призм, установленных на диске, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения на" дежности в работе и снижения расхода инструмента, устройство снабжено интерферометром Майкельсона с полупрозрачными и опорными зеркалами, установленными жестко на оправке между перископической системой оптических призм-диска и зубом фрезы, а также лазером, коллиматором и призмой, при этом оптические оси лазера, кдллиматора, призм и объектива кинокамеры расположены на одной оси и совпадают с осью вращения фрезы.

1465175

14651 75

Составитель В.Жиганов

Техред А.Кравчук Корректор М. Васильева

Редактор М. Бандура

Заказ 865/!4 Тираж 831 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откритиям при ГКНТ СССР

1 13035 ° Москва, Ж-35 Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101