Устройство для определения размеров волны внеконтактной деформации при деформирующем протягивании отверстий
Изобретение относится к области машиностроения, конкретно к устройствам для определения размеров волны внеконтактной деформации при деформирующем протягивании отверстий. Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерения размеров волны внеконтактной деформации. Устройство содержит дополнительные измерительные стержни, расположенные равномерно по образующей и окружностям заборного конуса деформирующего элемента с возможностью взаимодействия с тензодотчиками. На оправке жестко закреплена охватывающая ее обойма с измерительными стержнями, которые установлены в ней соосно с измерительными стержнями деформирующего элемента. Устройство позволяет расширить диапазон измерений, определить диаметральные размеры деформирующих элементов и шаг их расположения. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1(Д
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (61) 1502234 (21) 4430063/31-27 (22) 25.05.88 (46) 23.07.90. Бюл. № 27 (71) Московский автомеханический институт (72) А. В. Щедрин, А. М. Арцыбашев, П. В. Козлов и В. В. Сулаков (53) 621.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1502234, кл. В 23 D 43/00, 21.0!.87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
РАЗМЕРОВ ВОЛ НЫ В НЕКОНТАКТНОЙ
ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ДЕФОРМИРУЮЩЕМ ПРОТЯГИВАНИИ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к области машиностроения, конкретно к устройствам для определения размеров волны внеконИзобретение относится к машиностроению, конкретно к устройствам для определения размеров волны внеконтактной деформации при деформирующем протягивании отверстий, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1502234.
Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерения размеров волны внеконтактной деформации.
На фиг. 1 изображено устройство, продольное сечение; на фиг. 2 — устройство с совмещением радиальных плоскостей расположения мерительных стержней, продольное сечение; на фиг. 3 — осциллограмма вертикальных перемещений пар измерительных стержней и определения размеров волны внеконтактной деформации.
На фиг. 3
L,„„„„— — длина обрабатываемой заготовки;
ÄÄSUÄÄ 1579667 А 2 (51) 5 В 23 D 43/00, В 24 В 39/00 тактной деформации при деформирующем протягивании отверстий. Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерения размеров волны внеконтактной деформации. Устройство содержит дополнительные измерительные стержни, расположенные равномерно по образующей и окружностям заборного конуса деформирующего элемента с возможностью взаимодействия с тензодатчиками. На оправке жестко закреплена охватывающая ее обойма с измерительными стержнями, которые установлены в ней соосно с измерительными стержнями деформирующего элемента. Устройство позволяет расширить диапазон измерений, определить диаметральные размеры дсфор
ыириощих элементов и шаг их расноло>кения. 3 ил.
В„.„, ?,,„„„— внутренний и нару к» ый диаметры загот
0„,, О,,„— внутрс ;н" и и нар .:ны диаметры детали;
L„, 8Ä, — длина и высота вол» ь» ма с»» haec внеконтактной деф0ры;. ции;
i-к — дл»»на контакгi »»нс » 1?i ЫЕН.а С ЗаГОтОВКОй;
О», О, 0.;, »1,„., 0„— угль»»аклона касатг..ьной с,рединной .îâåðiности стенки заготовки;
L; — текущее положение начала калибрующей ленточки деформирующего элемента или текущий момент контакта инструмента с заготовкой;
Н»»,.,„,. — максимальная»?адиальная упругопластическая деформация наружной стенки заготовки.
1579667
Кроме того, Х1, Х2> ХЗ> ..., Х» — 1, Х»
D1, D2, Da, В;. 0,В.
10 л гу
01> 2> 3> ° ">
D(» — 11> D
25
Н1, Н2, Н2., "., Н» — 1> N» рующеи ленточке; от, Doo> 03> "> о»-» Doï
>> I о» 02> ОО»> . >
D ),D- » — осевые координаты расположения пар измерительных стержней
).
Х,=X-n; Х= — — — —.
&н-2) -1 где п — число пар измерительных стержней; (n+2) — общее число пар измерительных стержней с учетом двух крайних пар измерительных стержней, измеряющих профили образующих. внутренней и наружной поверхностей заготовки до и после обработки; х — осевои шаг расположения пар измерительных элементов;
cp — угловои шаг расположения пар измерительных
360 стержней, q1= — — — —; и+2 — вертикальные перемещения измерительных стержнеи, контактирующих с внутренней поверхностью заготовки; — диаметр деформирующего элемента по калиб— диаметры окружностей, по которым расположены оси измерительных элементов на образующих заборного конуса, калибрующей ленточки и обратного конуса деформирующего элемента, — диаметр расположения краиних точек измерительных стержней, контактирующих с наружной поверхностью заготовки перед началом измерения, D0(D необходим для обеспечейия надежного контакта внешних измерительных стержней с наружной 1юверхностью заготовки; — осциллограммы вертикальных перемещений измерительных стержней, ко нта кти рующи х с внутренней поверхностью заготовки при расположении вершин измерительных стержней на уровне соответствующих дна метров; — осциллограмма положения диаметра калибрующей ленточки деформирующего элемента; осциллограммы вертикальных перемещений измерительных стержней, контактирующих с внутренней поверхностью заготовки; осциллограммы вертикальных перемещений измерительных стержней, контактирующих с наружной поверхностью заготовки; осциллограммы профиля образующей внутренней поверхности заготовки до и после обработки; осциллограммы профиля образующей наружной поверхности заготовки до и после обработки; осциллограмма диаметра 0„..
Устройство содержит оправку 1, выполненную заодно с деформирующим элеменЗ0 том 2, по образующим и окружностям заборного конуса, калибрующей ленточки и обратного конуса деформирующего элемента равномерно расположены измерительные элементы 3 — 5, первый измерительный стержень 6 расположен перед деформирующим
35 элементом, последний (и+2)-й измерительный стержень 7 расположен после деформирующего элемента на расстоянии, равном
L„„, от элемента 6. Внутри полой оправки закреплены стержни 8 и 9, на которых уста40 новлены упругие пластины 10 — 13, на упругих пластинах наклеены тензометрические датчики 14 — 19, на полой оправке закреплена цилиндрическая обойма на аналогичных осевом Х и угловом ср шагах, в тех же точках соосно установлены измерительные
45 стержни 21 и 22 и упругие пластины 23 — 26, на которых также наклеены тензодатчики
27 — 30, обрабатываемая заготовка или образец 31 устанавливается на опорный элемент 32. Контакты тензометрических датчиков соединены кабелем (не показан) с усилителем и шлифовым осциллографом (не показаны).
Устройство работает следующим образом.
Предварительно, когда ни одна из пар
55 измерительных стержней не контактирует с поверхностями заготовки 31, на ленте осциллографа (не показан) наносятся осциллограммы о,, Do > Do, Do =Dg ° - » °
1579667
Формула «/зобретения
Затем деформирующий элемент протягивается через отверстие заготовки 31 под действием деформаций наружной и внутренней поверхностей. Заготовки перемещают соответствующие пары измерительных стержней
4 — 7, 21 и 22, изгибая упругие пластины 10—
13 и 23 — 26, тензометрические датчики 14—
19 и 27 — 30, преобразующие деформации стенки заготовки в электрические сигналы, которые регистрируются шлейфовым осциллографом. По осциллограммам (фиг. 3) определяются размеры волны внеконтактной деформации He.-„„, и 6 „,„„äëèíà контакта инструмента с заготовкой Е», максимальная радиальная деформация наружной поверхности заготовки Н„„„„угол наклона касательной к срединной поверхности стенки заготовки о,,е,,e,,...,å., е„.
Определение параметров соотношения упругой и пластической деформаций стенки заготовки заключается в следующем. На осциллограмме (фиг. 3) наносятся текущий момент контакта инструмента с заготовкой соответствующий началу калибрующей ленточки деформирующего элемента, и контур из образующих заборного контура. Зная осевые координаты расположения пар измерительных элементов х, х2, <3> ..., х, I х„ на указанных расстояниях проводят вертикальные линии до пересечения с соответствующими осциллограммами вертикальных перемещений измерительных стержней на наружной и внутренней поверхностях заготовки. Измерительные стержни 33 и 34 снимают осциллограммы профиля образующей наружной поверхности заготовки до и после обработки, измерительные стержни б и 7— осциллограммы профиля образующей внутренней поверхности заготовки до и после обработки. При этом за длину контакта инструмента с заготовкой „ принимается расстояние от начала калибрующей ленточки до измерительного стержня на заборном конусе, вертикальное перемещение которого совпадает с соответствующим диаметром
D„„. Область, расположенная между профилями образующих наружной АВ и внутренней CD поверхностей заготовки, представляет собой упругопластическое напряженное состояние стенки заготовки. Область
6 между осциллограммами CD и D, ÿâëÿåòся областью упругих деформаций внутренней поверхности заготовки, область между ос/ / циллограммами D„, и D,.„— областью пластических деформаций внутренней поверхности заготовки, область между осциллограммой АВ и D„,„областью упругих деформаций наружной поверхности заготовки, область между осциллограМмами
D„, и D.,„„областью пластических деформаций наружной поверхности заготовки.
Максимальная радиальная упругопластическая деформация наружной поверхности заготовки 9» „,„,. определяется как максимальное расстояние между осциллограммой
15 АВ и D,"„„. Разделив вертикальные линии, заключенные между осциллограммами АВ и CD, пополам через середины отрезков проводят линию 36, являющуюся линией срединной поверхности стенки заготовки. Проведя в ссютветствующих точках линии 36 каса2О тельные 35. определяют углы подъема касательной к средичной поверхности 0Ä 0, 03, ..., 0л f .... 6n
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет расширить днапа25 зон измерений и повысить точность измерений, определить оптимальные дна метрал ьные размеры деформирующих элементов, шаг их расположения при многозубом дефопмирующем прошивании отверстий.
Устройство для определения размеров волны внеконтактной деформации прп ",сформирующем протягивании отверстий по авт. св. № 1502234, отличаюи1ееел тем, что, 35 с целью повышения точности н jocãîâåðности измерения размеров волны внеконтактной деформации, опо снабжено дополнительными измерительными стержнями, расположенными равномерно по образую40 щеи H 0Kp j>KHocTBM аб H o vo!l деформирующего элемента с возможностью взаимодействия с тензодатчикамн. и ох„.;;— тывающей оправку н жестко с Hcé свя..ан/в.. обоймой с нзмерителbíûмI стсржнямi р:, этом последние установлсны в ней . ос .о
45 с измерительными стержнями деформирующего, элемента.
1579667
Z8
Фиг.2
1579667
34Г е .з
Составитель Ж. Соколова
Редактор И. Шулла Те хред А. К р а вч ух Корректор Т. Палий
Заказ 1978 Тираж 638 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Гlроизводственно-издательский комбннат «Пагент», -. Ужгород, ул. Гагарина. 101
