Устройство для имитации сил резания на деревообрабатывающих станках

 

Использование: испытание деревообрабатывающих станков на надежность и долговечность . Сущностьустройство содержит шпиндельную насадку в виде призматического корпуса 2 с выполненными на его боковых гранях зубчатыми венцами 3 и вилок 5 с цилиндрическими роликами и ответными зубчатыми венцами 6 Кронштейн узла нагружения выполнен в виде двух установленных на оси плит, одна из которых смонтирована на силовом столе, а другая с закрепленным на ней имитатором заготовки может разворачиваться OTHocnfeflbHO первой вокруг горизонтальной оси и фиксируется зубчатыми венцами 6 на каждой из плит Шаг зубьев венцов шпиндельной насадки и кронштейна узла нагружения одинаков 5 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вид Ф

1 (21) 4872868/15 (22) 12.10,90 (46) 23.07,92. Бюл. М 27 (71) Московский лесотехнический институт (72) А.С. Воякин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1272144., кл. G 01 М 15/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1596220, кл. 6 01 M 15/оО, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ СИЛ

РЕЗАНИЯ MA ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКАХ (57) Использование; испытание деревообрабатывающих станков на надежность и,цолговечность. Сущность: устройСтво сбдержит Ы, 1749749 А1 (st)s G 01 M 15/00, В 27 В 1/00 м ММЪ :«УйчФФ»."; -g) Р t ж4 ; ф"

1 t. (4.i i 0 шпиндельную насадку в виде призматического корпуса 2 с выполненными на его Goковых гранях зубчатыми венцами 3 и вилок

5 с цилиндрическими роликами и ответными зубчатыми венцами 6, Кронштейн узла нагружения выполнен в виде двух установленных на оси плит, одна из которых смонтирована на сйловом столе. а другая с закрепленным на ней имитатором заготовки может разворачиваться "относительно первой вокруг горизонтальной осй и фиксируется зубчатыми венцами 6 на каждой из плит. Шаг зубьев венцов шпиндельной насадки и кронштеййа узла нагружения одинаков. 5 ил.

1749749

30 гайкой 27

Изобретение относится к испытаниям различных машин и устройств и предназначено в качестве нагрузочно-имитирующего устройстюф для испытаний механизмов резаййя. деревообрабатывающих станков фрезерной гру"и и ь1.

Цель изобретения — повышение точности испытабйй за счет обеспечения имитации всего "комплекса действующих на шйиндель сил, в том числе и осевой составляющей силы резания при профильном фрезеровании.

*На фиг,1 йредсталено устройство, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг,3 — виб Б на фиг.1: на фиг.4 и 5 — поворотный кронштейн. общий вид.

Шпиндельная насадка (фиг.2) представляет собой установлейный на шпинделе 1 корпус 2 в виде призмы, на боковых повер-. хностях которой выполйейы круглые зубчатые венцы 3, в цейтре каждого из которых ввернуты шпильки 4, К корпусу 2 на Шпильках 4 с возможностью разворота на 45 монтируются вилкй 5, на посадочной поверхности которых выполнены ответные зубчатые венцы 6. На концах вилки 5 в осях 7 установлены свободно вращающиеся в подшипниках 8 ролики 9. Вилки 5 крепятся к корпусу 2 на шпильках 4 гайками 10, Нагружающий силовой крестообраз. "ный стол устройства вйполнен, например. на базе унифицированйого накладного стола УЕ4315-35 (фиг.1), смонтированн.ого на станине. на платформе 11 которого установлен кронштейн 12 с имитатором 13 заготовки, Имитатор 13 представляет собой

: пластину из полимерного материала. за-. крепленную болтами на вертикальной плоскости кронштейна 12 вдоль платформы 11 нагру>кающего силового крестообразного стола.

Платформа 11 установлена на направляющих каретки 14 и оснащена приводом 15 продольного перемещения (по стрелке В) и . двумя концевыми выключателями 16 и 17, Каретка 14 установлена на направля|ощих основания 18 и оснащена электромеханическим приводом 19 поперечного перемещения (по стрелке Г) платформы 11 с кронштейном 12.

Кронштейн 12 узла нагружения (фиг,4 и

5) состоит из двух плит 20 и 21, первая из которых монтируется на платформе 11 силового стола, а на второй (21) крепится имитэТор 13 заготовки.

Плита 21 может поворачиваться дискретно относительно плиты 20 на заданный угол а и фиксироваться зубчатыми венцами

22 и 23, выполненными на косынках 24 и 25 и установленными на оси 26 (фиг.5). Фикса4 ция заданного положения плит (заданного угла до 45 C) осуществляется гайкой 27, стягивающей между собой косынки 24 и 25с зубчатыми венцами 22 и 23 вдоль оси 26, 5

Как на кронштейне 12, так и на корпусе

2 имеются угловые шпалы 28 и 29 (фиг,3 и 4}.

Число зубьев (а следовательно, и уголвой шаг) венцов 3,6,22 и 23 одинаков, и нулевые

10 отметки 28 и 29 шпал отсчета совпадают.

Фйксация вилок 5 и плиты 21 на зубчатых венцах используется для повйшения надежности работы устройства в условиях ударной нагрузки. Число граней призматического корпуса 2, на.которых выполнены зубчатые венцы 3, соответствует числу ножей (резцов) фрезерно-режущего инструмента и обычно составляет фиксированный ряд чисел: 2; 3; 4 или 6, в соответствии с ГОСТ на режущий инструмент

Устройство работает следующим образом, ь

Ослабляются гайки 10 шпиндельной насадки и вилки 5 по шкале 28 последовательно разворачиваются на одинаковый, заданный по режиму испытаний угол наклона а роликов 9 к вертикальной оси шпинделя 1 и вновь фиксируются гайками 10 (фиг,3).

Далее ослабляется гайка 27 кронштейна 12 и зубья венцов 22 и 23 выводятся из зацепления. Плита 12 вокруг оси 26 разворачивается по шкале 29 на-тот же угол к оси шпинделя 1, как и ролики 9 шпиндельной насадки по шкале 28, и фиксируется

Перемещение платформы 11 силового стола в направлении стрелки устанавливает требуемый натяг = 0,1-1,0 мм между имитатором заготовки 13 и роликами 9 шпин40 дельной насадки. Далее ролики 9 выводятся из контакта с имитатором 13 заготовки раз- . воротом шпиндельной насадки вокруг оси шпинделя, и платформа 11 перемещается в нижнее поло>кение (В фиг.1, по стрелке до

45 контакта с концевым выключателем 16.

Включается привод шпинделя 1, и шпиндельная насадка приходит so вращение. Ролики 9 насадки описывают цилиндрическро поверхность радиусом й

50 (имитацйя цилиндрического фрезерования) или коническую (имитация профильного фрезерования). Далее включается привод

15 и платформа 11 с кронштейном 12 и имитатором 13 заготовки перемещается в тан55 генциальном направлении (rio стрелке В вверх). С момента встречи роликов 9 шпиндельной насадки с имитатором 13 заготовки на шпиндель 1 передаются импульсы силы, аналогичные по величине и характеру изменения силам резания вследствие упругопла1749749

10 фрезеровании, что соответствует условиям работы шпиндельных узлов большинства деревообрабатывающих фрезерных станков при цилиндрическом и профильном фрезеровании древесины и древесных

15 материалов.

20 чающее установленную на испытуемом

30

40 а шаги-зубьев венцов шпиндельной насад "" ки и кронштейна узла нагружения совпадают. стического деформирования материала имитатора при заданной величине предварительного натяга д определяемого предварительно для данного устройства экспериментальным путем, Как только платформа 11 перемещается в крайнее верхнее (фиг,1) положение и имитатор 13 заготовки выходит из контакта с роликами 9 шпиндельной насадки, срабатывает концевой выключатель 17, включающий привод 19 осевого перемещения, Каретка 14 вместе с платформой 11, кронштейном 12 и имитатором 13.заготовки надвигается на шпиндельную насадку в радиальйоМ направленйи (по стрелке Г) на величину д, равную величине пластической деформации имитатора 13 заготовки за проход цилиндрических роликов

9 и шпиндельной насадки по его поверхности, далее включается привод 15 и платформа 11 совершает движение вниз (по стрелке

В) до,контакта с концевым выключателем

16. Вновь срабатывают прйводы 19 и 15 и процесс испытаний повторяется, B предлагаемом устройстве в качестве материала имитатора заготовки использована фторопластовая композиция Ф4К15М5, обладающая высокой прочностью и износостойкостью (превышающей стой- кость при трении фтороппаста Ф-4 в 10 раз), коэффициентом трения скольжения на . стали, равным 0,02. а также остаточными деформациями, стремящимися к нулю. Кроме того, в уСтройстве трение скольжения цилиндрических роликов 9 по имитатору 13 заменено трением качения„поскольку роли- 3 ки установлены в подшипниках 8. После износа рабочей поверхности имитатора 13 заготовки он снимается с кронштейна 12, переворачивается на другую поверхность и вновь крепится на кронштейн Испытания продолжаются. При износе (разлохмачивании).обеих поверхностей имитатора последний снимается с кронштеййа и"йагревается в печи до 327 С. вследствие чего он в основном восстанавливает первоначальные раз- 4 меры и свойства и вновь используется в испытаниях, Назначая величйну имитируе-— мой силы Р необходимо иметь" ввиду, что удельная нагрузка на рабочую поверхность имитатора не должна превышать 2,95 МПа, поскольку при больших нагрузках могут иметь место остаточные деформации, Устройство позволяет повысить точность испытаний за счет имитации всего комплекса действующих на шпиндель сил, обеспечивая воспроизведение наряду с радиальной и касательной составляющей осевой составляющей силы резания при

Формула изобретения

Устройство для имитации сил резания на деревообрабатывающих станках, вклюшпинделе станка насадку с цилиндрическими роликами, и узеЛ нагружения в виде силового стола с закрепленным на нем кронштейном с имитатором заготовки, установленный на станине станка, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет дополнительной имитации осевой составляющей силы резания при профильном фрезеровании, шпиндельная насадка выполнена в виде корпуса в форме призмы, на боковых гранях которого нарезаны зубчатые венцы, в центрах которых расположены резьбовые шпильки, и вилок с цилиндрическими роликами и зубчатыми венцами, зубья которых находятся в зацеплении с зубьями венцов корпуса, каждая вилка установлена с возмо>кностью разворота на резьбовых шпильках корпуса, а кронштейн узла нагружения выполнен в виде двух плит, одна иэ которых закреплена на силовом стопе, при этом имитатор заготовки смонтирован на другой плите, которая закрейлейа йа осй кронштейна с возможностью разворота относительно первой .плиты вокруг оси кронштейна, на каждой из плит выполнены зубчатйе венцы, 1749749

t749749

Составитель А. Воякин

Тех ред М.Моргентэл Корректор Л; бескид

Редактор И. Дербак

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

Заказ 2589 Тираж . : .:: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтюям при f KHT СССР

113036, Москва, Ж-35, Рауиская наб.. 4IS