Способ измерения динамометрических данных



Способ измерения динамометрических данных
Способ измерения динамометрических данных
Способ измерения динамометрических данных
Способ измерения динамометрических данных
Способ измерения динамометрических данных

 


Владельцы патента RU 2589511:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") (RU)

Изобретение относится к области измерения динамометрических параметров при фрезеровании, а именно к измерению, например, сил резания, вибраций и температуры при фрезеровании с использованием динамометра. Техническим результатом изобретения является расширение возможностей применения динамометра, а именно обеспечение возможностей контроля указанных параметров при осуществлении фрезерования на токарном станке. Указанный технический результат достигается за счет того, что заготовку закрепляют в люльке динамометра вместо режущего инструмента, а режущий инструмент закрепляют в патроне токарного станка. 4 ил.

 

Изобретение относится к области измерения динамометрических параметров при фрезеровании, а именно к измерению, например, сил резания, вибраций и температуры при фрезеровании с использованием динамометра.

Известен способ [Пат. 2082123, Российская Федерация, МПК G01L 5/16. Способ определения сил резания и устройство для его осуществления. Заявка 93007356/28, 05.02.1993 г.] определения сил резания, который включает в себя одновременное измерение составляющих силы резания с применением динамометра и последующих вычислений. По этому способу в процессе эксперимента допускаются перемещения закрепленного резца в резцедержателе в трех взаимно перпендикулярных (приблизительно) направлениях. Эти перемещения вызывают вдавливание твердых тел (закрепленных шариков) в пластины из пластинчатого материала. После измерения отпечатков расчетом вычисляют величину вдавливающей силы.

Недостатком данного технического решения является относительно низкая достоверность получаемых результатов. Это связано с тем, что перемещение резца в трех направлениях дает отпечаток, являющийся результатом взаимодействия всех трех составляющих сил.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является решение [Стенд лабораторный для исследования режимов резанья при токарной обработке STD. 201-2. Приложения 1-3], в котором используется токарный динамометр, предварительно установленный вместо резцедержателя на суппорт токарного станка, предназначенный для измерения сил резания при точении. Для измерения динамометрических (а также температуры) данных по осям X, Y, Z, например вибраций, сил резания, в динамометр устанавливают режущий инструмент, заготовку закрепляют в патроне станка. При вращении заготовки детали и перемещении динамометра с резцом относительно заготовки осуществляется резание с заданной глубиной, что сопровождается регистрацией составляющих силы резания по указанным осям, регистрацией вибраций в направлениях указанных осей. При этом дополнительными приемами может быть осуществлен контроль температуры в зоне резания.

Недостатком решения являются ограниченные технические возможности, а именно невозможность измерения сил резания при фрезеровании.

Техническим результатом изобретения является расширение возможностей применения динамометра, а именно обеспечение возможностей контроля указанных параметров при осуществлении фрезерования на токарном станке. Фрезерование на токарном станке не является типичным, но потребность в этом часто возникает в исследовательских целях и задачах при ограниченном парке металлорежущего оборудования.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заготовку закрепляют в люльке динамометра вместо режущего инструмента, а режущий инструмент закрепляют в патроне токарного станка.

Таким образом, изобретение, как и прототип, включает в себя монтаж динамометра вместо резцедержателя на токарный станок, установку заготовки детали и инструмента, регистрацию составляющих силы резания по указанным осям, регистрацию вибраций в направлениях указанных осей, осуществление контроля температуры в зоне резания.

Однако изобретение отличается тем, что закрепляют заготовку детали в люльке динамометра, а инструмент устанавливают в патроне станка. В качестве инструмента могут быть использованы любые осевые инструменты, преимущественно концевые фрезы.

В предложенном изобретении использован прием инверсии (наоборот). Это позволило расширить область применения токарного динамометра для измерения динамометрических характеристик других (не токарных) процессов обработки, например сверления, развертывания, зенкерования. Нами это далее рассмотрено применительно к наиболее сложному виду обработки, а именно к обработке концевыми высокопроизводительными фрезами. Следует отметить, что изобретение предусматривает возможность закрепления в люльке динамометра заготовок лишь определенного типоразмера и формы.

На фиг. 1 показана схема размещения инструмента и заготовки при реализации заявляемого способа. На фиг. 2 показаны примеры регистрации сил резания. На фиг. 3, 4 показаны фото, иллюстрирующие реализацию способа (А - режущий инструмент, Б - токарный динамометр, В - заготовка).

Обоснование способа состоит в следующем. В люльку динамометра 1, установленного на суппорте токарного станка вместо штатного резцедержателя, закрепляют заготовку 2, например, болтами 3. В патроне 4 станка устанавливают осевой режущий инструмент 5, например концевую фрезу. Способ реализуют следующим образом. Инструменту 5 задают вращение В1 вокруг своей оси. Подводят заготовку 2, закрепленную в динамометре 1, к режущему инструменту 5. Настроечным движением П1 устанавливают глубину резания. Рабочим движением П2 задают подачу заготовки. Возникающие в процессе резания силы и вибрации регистрируются с помощью динамометра, передаются через интерфейсный блок 6 на регистрирующий прибор 7, например на персональный компьютер. Подобным же образом при необходимости осуществляют контроль температуры.

Примеры записи, доказывающие возможность контроля составляющих силы резания по всем трем осям, приведены на фиг. 2 для случая фрезерования алюминиевого сплава твердосплавной составной фрезой диаметром 16 мм.

Дополнительно сообщаем, что подобные работы, выполненные именно на фрезерном станке с применением именно фрезерного динамометра, показали близкое совпадение регистрируемых параметров, погрешность значений не превысила 6%.

Приведенный выше пример доказывает достижение технического результата, а именно возможность контроля сил резания, вибраций при фрезеровании с использованием токарного динамометра.

Способ измерения динамометрических данных, включающий в себя монтаж динамометра вместо резцедержателя на токарный станок, установку заготовки детали и инструмента, регистрацию составляющих силы резания по указанным осям, регистрацию вибраций в направлениях указанных осей, осуществление контроля температуры в зоне резания, отличающийся тем, что заготовку детали закрепляют в люльке динамометра, а инструмент, преимущественно концевую фрезу, устанавливают в патроне станка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии и предназначено для измерения и регистрации нескольких составляющих сил взаимодействия колеса с рельсом. Устройство содержит железнодорожную колесную пару, тензорезисторы, включенные диаметрально в полумостовые тензометрические схемы и размещенные по разные стороны от оси на концентричных диаметрах внутренней стороны диска колес, тензометрические усилители, программируемый логический контроллер, датчики регистрации поперечного и углового положений колесной пары относительно рельсов, блок синхронизации, блок передачи сигналов по радиоканалу на принимающее устройство и бортовой компьютер.

Изобретение относится к силоизмерительной технике, в частности к способам определения силовых факторов, действующих на колеса транспортных средств. Предложенный способ определения силовых факторов, действующих на колесо транспортного средства, включает в себя соединение ступицы и обода колеса с балками, измерение величин, связанных с силовыми факторами, и вычисление сил и моментов, действующих на ступицу путем вычисления перемещения контактной точки, лежащей на радиусе окружности с центром, совпадающим с геометрическим центром колеса.

Изобретение относится к устройствам для измерения силы и может быть использовано при подледных исследованиях. Сущность изобретения: динамометр содержит измерительные пружины (1), закрепленные между двумя фланцами (2).

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройству многокомпонентных тензометрических динамометров с внутренним каналом, и может быть использовано в различных областях техники (например, в робототехнике, экспериментальной гидро- и аэродинамике).

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерительным устройствам для измерения и регистрации сил взаимодействия колеса с рельсом. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих технологических сред, используемых при резании металлов. .

Изобретение относится к области контроля и регистрации, измерения, обработки и хранения данных, а именно контроля состояния гибких соединений, используемых в различных сферах промышленности и отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано для измерения составляющих силы резания. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения усилий и/или моментов. .

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерительным устройствам для измерения и регистрации сил взаимодействия между колесом и рельсом. Техническим результатом является повышение точности измерения сил взаимодействия колеса с рельсом за счет уменьшения влияния на измерения вертикальных сил, поперечного смещения колеса относительно рельса и расширения частотного диапазона измеряемых вертикальных и боковых (горизонтальных) сил, возникающих при контакте колеса с рельсом при прохождении по геометрическим, стыковым неровностям пути и волнообразным неровностям на поверхности катания рельса. Устройство для измерения вертикальных и боковых сил взаимодействия между колесом и рельсом содержит железнодорожную колесную пару, тензометрические датчики, размещенные на внутренней и наружной стороне диска колеса по разные стороны от оси на концентричных диаметрах внутренней стороны дисков колес и включенные в полумостовые схемы, тензометрические усилители, програмируемый контроллер, блок передачи сигналов по радиоканалу, связанный с блоком приема сигналов и бортовым компьютером. Тензореристоры на наружной стороне диска колеса диаметрально расположены в створе с тензорезисторами на внутренней стороне, а угол α между соседними диаметрами на внутренней или наружной стороне диска колеса, на которых размещены диаметрально расположенные тензодатчики, составляет от 36° до 60° дуги окружности. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх