Устройство для моделирования процесса резания
ОПИСАНИЕ 405ИВ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
СОюз CG86 <.*кйх
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. G 06g 7/48
Заявлено ЗО.VI,1972 (¹ 1804450/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 22.Х.1973. Бюллетень № 44
Дата опубликования описания 4.IV.1974
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
УД К 681.333 (088.8) Авторы
f f:f 0 6 P C T 0 f f f f H
В. А. Кудинов, И. H. Миков и В. А. Азаров
Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущих станков
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ
Изобретение относится к области электрического моделирования.
Известны устройства для динамических испытаний станков без резания, использующие вибраторы. Такие устройства включают в себя возбудитель колебаний — вибратор, размещаемый на станке. Питание вибратора осуществляется от усилителя мощности, причем частота колебаний задается звуковым генератором. Испытания ведутся во всем диапазоне частот, а полученная характеристика упругой системы станка путем дополнительной обработки с характеристикой резания позволяет получить величину предельной стружки.
Однако известные устройства имеют большие габариты, особенно велики они у усилителя мощности. Кроме того, такие устройства требуют дополнительной обработки результатов испытаний.
Наряду с этим возможно испытание системы только на нескольких частотах. Для механических систем такими частотами являются резонансные. В этом случае, как известно, для возбуждения системы необходима малая мош,— ность, следовательно, габариты усилителя мощности становятся небольшими.
Цель изобретения — создание малогабаритного устройства для моделирования процесса резания, при этом моделирующая установка совмещена со станком и работает в натуральном масштабе времени.
Это достигается тем, что при замыкании механической и электронной частей устройства организуется цепь обратной связи, а применение фазовращателя дела.т эту обратную связь положительной.
На чертеже показана блок-схема устрой10 ства.
Она содержит исследуемую систему 1, датчик 2 перемещений, фазовращатель 3, усилитель 4 мощности, элекгромагпитпый вибратор
5 с катушками переме.шого и постоя1п1ого то15 ка, источник 6 постоянного тока.
Сердечник вибратора размеьцеп па столе или суппорте станка Якорем вибрятора слу>кит оправка, закрепленная в шпинделе станка.
20 Датчик перемещений укреплен в корпусе впбратора и измеряет относительные смещения якоря и сердечника. Выходное напряжение датчика, пропорциональное относительным перемещениям, поступает через фазовра25 щатель па усилитель мощности. Выход усилителя мощности подключен к катушке переменного тока вибратора. Катушка постоянного тока подсоединена к источнику постояшого тока, осуществляющему подмагничивание вибра30 тора.
405118
Предмет изобретения
Составитель Е. Тимохина
Техред Е. Борисова
Редактор И. Грузова
Корректор Т. Хворова
Заказ 7l8(!4 Изд. М 2093 Тираж 647 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Известно, что сила резания описывается уравнением
Р= Ла, и б
1+р r, где Й вЂ” удельная сила резания;
b — ширина срезаемого слоя;
Ла — изменение толщины срезаемого слоя;
Тр — постоянная времени резания.
Коэффициент усиления системы моделирует удельную силу резания k. Постоянный ток создает усилие, пропорциональное силе резания с шириной b и толщиной а срезаемого слоя. Величину фазового сдвига, вносимую постоянной времени Тр моделирует фазовращатель. Изменение толщины срезаемого слоя Ла измеряет и вводит в модель датчик перемещений.
Таким образом, развиваемое вибратором усилие имитирует две составляющие силы резания: постоянную, обусловленную шириной b и толщиной а срезаемого слоя; переменную, обусловленную шириной b и изменением толщины Ла срезаемого слоя.
При испытании станков изменение коэффициента усиления, подмагничивания и фазового сдвига в замкнутой системе позволяет моделировать процесс резания. Определяется пре5 дельная ширина стружки (без резания), при которой наблюдается устойчивая работа станка, т. с. отсутствуют вибрации.
Устройство для моделирования процесса резания, содержащее исследуемую систему, усилитель мощности и вибратор, к первому входу
15 которого подключен источник постоянного тока, отлича ощееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит датчик перемещеяий, вход которого соединен с выходом исследуемой системы, и фазовращатель, вход кото20 рого подключен к выходу датчика перемещений, а выход через усилитель мощности соединен с вторым входом вибратора, причем выход вибратора подключен к входу исследуемой системы.
