Устройство для комплексного исследования силовых и скоростных зависимостей при сверлении сквозных отверстий

 

Изобретение относится к измерительной технике , в частности, к обработке резанием для получения совмещенной картины силовых и скоростных зависимостей при сверлении сквозных отверстий. Целью изобретения является повышение производительности при исследовании за счет получения совмещенной картины силовых и скоростных зависимостей, т.е. уменьшение времени на проведение исследований. В верхней части установленного с возможностью проворота корпуса динамометра выполнен открытый по торцу и по периферии радиальный паз, в котором шарнирно установлен двуплечий рычаг, который реагирует на перемещение нижнего торца заготовки (в зоне выхода сверла), а другой конец рычага, выступающий за периферию корпуса, расположен под поворотной частью чувствительного реостата датчика перемещения, прикрепленного к корпусу динамометра, который измеряет осевую силу. На патроне для крепления сверла установлен диск, входящий своей периферией в горизонтальную прорезь пластмассового ползунка вертикально установленного реостатного датчика, который регистрирует линейные перемещения сверла. Показания датчиков записываются на осцилограмме. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 В 23 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4294395/31-08 (22) 07.08.87 (46) 23.08.89. Бюл. № 31 (71) Тернодольский филиал Львовского политехнического института им. Ленинского комсомола (72) С. Г. Нагорняк (53) 621.589.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1289616, кл. В 23 В 47/24, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СИЛОВЫХ И СКОРОСТНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ПРИ СВЕРЛЕНИИ СКВОЗНЫХ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к обработке резанием для получения совмещенной картины силовых и скоростных зависимостей при сверлении сквозных отверстий. Целью изобретения является повышение производительности при исследовании за счет получе

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к обработке резанием для получения совмещенной картины силовых и скоростных зависимостей при сверлении сквозных отверстий.

Цель изобретения — повышение производительности при исследовании за счет одновременного получения совмещенной картины силовых и скоростных (линейных) зависимостей, т. е. уменьшение времени на проведение исследований.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — вид

А на фиг. 1; на фиг. 3 — результат экспериментельных исследований, полученный с помощью предлагаемого устройства.

В шпинделе 1 сверлильного станка установлена своим кон и чески м хвостовиком оправка 2, на нижнем конце которой уста„„SU„„1502226 А 1

2 ния совмещенной картины силовых и скоростных зависимостей, т. е. уменьшение времени на проведение исследований. В верхней части установленного с возможностью проворота корпуса динамометра выполнен открытый по торцу и по периферии радиальный паз, в котором шарнирно установлен двуплечий рычаг, который реагирует на перемещение нижнего торца заготовки (в зоне выхода сверла), а другой конец рычага, выступающий за периферию корпуса, расположен под поворотной частью чувствительного реостата датчика перемещения, прикрепленного к корпусу динамоментра, который измеряет осевую силу. На патроне для крепления сверла установлен диск, входящий своей периферией в горизонтальную прорезь пластмассового ползунка вертикально установленного реостатного датчика, который регистрирует линейные перемещения сверла. Показания датчиков записываются на осциллогра м ме. 3 ил. иовлен патрон 3 для крепления режущего инструмента (сверла) 4. С патроном 3 соединен диск 5, входящий своей периферией в горизонтальную прорезь пластмассового ползунка 6, свободно сопряженного своим отверстием с вертикальной цилиндрической скалкой 7, концы которой соединены с держателями 8, установленными на вертикальной стойке 9, нижний конец которой связан со столом 10 сверлильного станка. На верхнем конце стойки 9 установлен реостат 11, с сопротивлением (катушкой) которого в постоянном контакте находится контакт 12, соединенный с ползунком 6.

Со столом 10 станка жестко соединено основание 13 динамометра для измерения крутящего момента. Цилиндрический выступ основания свободно охватывается поворотным корпусом 14 динамоментра. В верх1502226

ИЕИ ЧЯСТИ > СТЯ НОВ.3(.ННОГО С ВОЗМОжиОСТЬЮ провороты корпуса 4 выполнен открытый по торцу и Но периферии радиальный паз 15, в котором шарнирно установлен на Оси 17 двуплечий рычаг 16, на одном конце которого установлен подпятник 18, и этот конец рычага подпружинен пружиной 19 в направлении к заготовке 20, прикрепленной с iioмощью прижима 21 к верхнему торцу корпуса 14. В прижиме выполнеHo сквознос отверстие 22 для свободного подвода вершины сверла 4 к B(. pxtfeMy торцу:(аготовки 20. К вехнсму торцу корпус;3 динамометра присоединена стойка 23 чувствительногоо реостятного .LBT÷èêà 24, контакт 25 которого установлен на верхнем конце поворотной части 26 датчика, Под поворотной частью датчик» рясно.>ожеп выступающий за периферию корпуса 14 другой конец рычага 16. С корпусом 14 соединен жесткий радиальный палец 27, пре,+назначенный для взяимодеficTBHH с вертикальной упругой консольной тензобялкой 28, соединенной своим нижним концом с ф.>анцем основания !3. Прижим 21 соединен

Ko p H >> c o M 1 4 и О«p (., f (T f3 o M <) o. 1 T o f3 (H H i lToB) 29 (фиг. 2). КятуlllKB рео тят;! 11;! IH регистрации оссвы:< перемещений <ч)ерл» 4, кату>пкя реостатногo датчика 24 для регистрации,чсформации заготовки 20:! выпучивания ее в х!«Ст«>>ыходя сверл;>,;l г;Ikже датчики, няклс HHHH> Hfl ко>>сольпои тензобалке 28 (электрически сосди>кны с входом <>спиллограф» (нс показан).

Устройство работает следующим Образ(>м.

Шпиндель 1 вертикально-сt3(рлилш(ого станка вместе с патроном 3 и сверлом 4 переM(. flfdK)T вниз и оставя(>ли(>а н) IlpH расстоянии в несколько мил IHмстров между вершиной сверла 4 и верхним торцом заготовки 20. Г1ослс этого сверлу 4 сообHlают вращательное движение и Осе>)у>О подачу и вклк>чяк>т Осциллограф. В процессе взаимодействия режущей >;>с>>! of>< ðла 4 с телом заготовки 20 возникя<т О(свая сила, которая воспринимается упорным подшипником (фиг, 1), установленным мс кду дном корпуса 14 динамометря и фляпцем основания 13, а также возникает крутящий момент, действие которого приводит к некоторому провороту KopHyc;f 1-1 и воздействию пальца 27 на тензобялку 28. В процессе врсзания имеет место увеличение крутя>пего момента (фиг. 3, уч IOT(» а- в осциллограммы), а затем при устяHoBHHшемся сверлснии (после полного входя режущей части сверли в загото(>ку) мом IIT становится практически неизменным (Xчясток в с осциллограммы). При >3)>ходе сверля из за готовкH имеет место с, f!)rKH f>I ft динамический процесс (участок с Спиллограммы), при котором часто им(T место всплеск крутя<цсп) момента, причиной которого является р ltloK BBBpля из-:ii»lср»H f1 KO l l H B l I I O и С f I H I I P O H (> С С <. t 3 P ). 3; П И 3 сверла в заготовку потенциальной энергии в кин(ти >ескую энергию.

В процессе осевого перемещения сверла перемс>цается диск 5, который увлекает за собой ползунок 6 с контактом 12, что приводит к изменению величины сопротивления реостата 11. Таким образом, с помощью осциллографа производится запись осевого перемещения сверла во времени.

На осциллограмме осевого перемещения сверла видно, что при врезании (участок к--е) осевая скорость перемещения сверла меньше осевой скорости перемещения сверла при установившемся сверлении (участок е-m осциллограммы), а затем в про15 цессе выхода сверла из сквозного отверстия снова имеет место увеличение скорости псрсм(щения сверла (участок m-и осциллограммы). вызванное рывком инструмента изза переходя накопившейся в процессе врезания сверла в деталь потенциальной энергии в кинетическук) энергию. ,, LIi3 oHp(деления осевой скорости перемещения сверла, например, ня участке m - и

;>собходпмо расстоя и ие Л по H(.ртикал и между точками ш и и разделить на вели25 чипу времени, на прочяжени>3 которого изменялось расстояние между данными точhBMH. Еolи расстояни(между соседними

«vpTiiK«льными линиями на осциллограмме, и рсдстя влян) п(сс собой время, обозначить f(p(з T, T() для рассматриваемого случая

<>«(I3;3H скор(к ть перемещения сверла при ci o выходе из сквозного Отверстия равна

Ь

i) "= — (мм;с).

2т

Одноврсм IIHo с записями на ленте Осциллографа крутящего момента и Осевой скорости сверла предлагаемое устройство

Обеспечивает запись выпучивания материала

u() p;f()B Ti,I B;f(. Mof3 детали. Гlри свсрлен и и

< Kf3()HHl>IX О)ВСРС1ИЙ H 1OHKO

4Q ри;>лях процессу неп<>средственпого резания

< всрлом предшествует процесс упругой и .3ястической деформации материала загoToBки. В данном случае, начиная с момента касании вершины сверл 4 с телом заготовки 20, последняя прогибается, что приво45 дит к воздействик) нижнего торца заго.(О>>ки на подпятник 18, перемещение Ко торого приводит к повороту рычага 16 вокруг оси 17, и выступающий за периферию корпуса 14 динамометра конец рычага 16 во.>д(йствует на поворотную часть 26

50 рсос>ятного датчика 24 регистрации выпучивания материала обрабатываемой детали.

В резу.п тате переме(пения контакта 25

Ilo катушк(реостатка изменяется величина сопротивл<ния, что находит свое отражение на Осциллограмме.

1(я у чясткс о - р осциллограммы видно

>3)з.)ичи>(3 прогиба детали при врезании свсрI;l, зятем HH у >астке р- сс>О

1502226

Формула изобретения

10 установившийся процесс сверления. при котором практически нет вып чивания материала обрабатываемой заготовки, и наконец участок q — h характеризует процесс выпучивания материала детали 20 в процессе выхода иэ нее сверла. При сверлении отверстий в жестких деталях наклонного участка о — р нет и линия о — р совпадает с горизонтальной линией р — q.

Полученные осциллограммы показывают динамику процесса сверления сквозных отверстий, определяют связь между началом выпучивания материала заготовки и характером изменения крутящего момента.

С помощью предлагаемого устройства можно исследовать влияние различных сверлильных устройств на характер переходных процессов, протекающих при сверленни сквозных отверстий. Это способствует правильному выбору, например, жесткости элементов привода коробки подач, от которых в значительной степени зависит характер переходных процессов.

Устройство для комплексного исследования силовых и скоростных зависимостей п р и сверлении сквозных от версти й, содержащее динамометры для измерения крутящего момента осевой силы и дат1О чики регистрации линейных перемещений, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при исследованиях, динамометр снабжен двуплечим рычагом и реостатным датчиком, а в корпусе динамомет-! 5 ра выполнен радиальный паз, в котором установлен этот двуплечий рычаг, одно плечо которого связа но с ползуном реостатного датчика, установленного на торце динамометра, а другое плечо установлено с возможностью взаимодействия с исследуемым образцом.!

502226

Состави<ель В. Жиганов

Редактор И Горная Те i ре л И. Ве рее Корректор О. липпе

Заказ 5008, 15 Тираж 831 11одписное

В11!1!!(1!! Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l 3035, Москва, Ж 35, Ра инская наб., д. 4/5

11р<>изводственно-инда гельск«й комбин,< г «11атент». г. Ужгород, уи Гагарина, !01