Динамометрическая резцедержка

 

О П И С А Н И Е ((() 493300

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сыз Ьоветскик

Социалистинесклк

Рвслу0лик (бI).Допо.лните.льное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24,12.73 (21) 1978370/25-8 (51) М. Кл. В 23Ь 25/06 с присоединением заявки Хе

Государственный комитет

Совета Министров СССР чо делам изооретений и открытий (23) Приоритет

Опуоликовано 30.11.75, Бюллетень М 44

Дата oilóáëèêoâèï(ÿ описания 09.03.7б (53) УДК 621.9.08 (088.8) (72) Автор изобретения

М. П. Козочкин (71) Заявитель

Экспериментальный научно-исследовательский и металлорежущих станков 1 (54) ДИ НАМОМЕТРИЧЕСКАЯ РЕЗЦЕДЕР)ККА

Изобретение относится к области станкостроения.

Известны у тройства для измерения составляющих силы резания, содержащие резцедержку, взаимодействующую с датчиками, обеспечивающими направление реакций вдоль осей датчиков.

Целью изобретения является уменьшение (163pIIT0B, qadi:ëH (("нис жесткости, упрощение изготовления и сборки, что сделает возможным использование динамометрической резцедержки в станках с числовым программным управлением, оснащенных системами защиты станков и режущего инструмента от поломок или системами адаптивного управления, а также для проведения экспериментальных работ в лабораторных условиях, связанных с измерением сил резания. В качестве датчиков предполагается использование магнитоупругих датчиков, отличающихся высокой жесткостью и чувствительностью, но восприимчивых к любым нагрузкам. Это не исключает применение других типов датчиков, например тснзодатчиков.

Это достигается тем, что державка снабжена защемленным в корпусе резцедержки упруго деформируемым хвостовиком, ось которого совпадает с одной из составляющих силы резания, причем на державке выполнен бурт, на котором симметрично и параллельно оси хвостовика размещены датчики, а длина свободной части хвостовика равна толщине бурта.

На фиг. 1 схематичсски изображена рез5 цедержка в двух проекциях и узел 1, на фиг.

2 показано расположение датчиков в резцедержке; на фиг. 3 — соединение датчиков в полумостовые схемы для измерения трех составляющих силы резания.

10 Державка 1 (фиг. 1) имеет хвостовик, помощью которого она защемляется в основании 2. С этой целью хвостовик по плотной посадке вставляется в основание, положение хвостовика может регулироваться с

15 помощью гайки 3. Защемление хвостовика может быть осуществлено и другим способом, только необходимо, чтобы при всех значениях силы Р„положение хвостовика в основании сохранялось. В средней части дер20 жавки имеется бурт, на котором с обеих сторон размещены датчики 4 — 11. Натяг в датчиках осуществляется с помощью крышки

12, образующей вместе с основанием 2 корпус резцедержки. Крышка 12 прижимается к

25 основанию винтами 13. Натяг может осуществляться и другими известными способами, но этот наиболее простой. Величина предварительного натяга должна обеспечивать наличие натяга во всех восьми датчиках при всех возможных значениях сил. Для уста49.". 300 новки резцедержки на револьверной головке или на суппорте в основании имеются крепежные отверстия. Толщина бурта равна длине той части хвостовика, которая выступает из основания (на фиг. 1 этот размер обозначен буквой 1). При действии на резец силы P,(P,.) выступающая часть хвостовика будет изгибаться (деформациями остальных частей державки можно пренебречь, так как их жесткость на порядок выше), и державка 1 с буртом будет поворачиваться в сторону действия силы. Расчет показывает, что указанное равенство размеров толщины бурта и свободной части хвостовика приводит к тому, что при действии силы Р,(Р,) бурт как 1 бы поворачивается вокруг оси ОХ (ОЛ), О; ОУ1 результате этого реакции, действующие на датчики вследствие предварительного натяга и действия сил Р, и Р„, будут действовать

B3oJIb осей датчиков. Обеспечение дсиствия в",оль осей необходимо, так как дат.ики могут реагировать и на касательг1ые реакции, что р приведет к взаимному влиянию составP ляющих силы резания. Действие силы вызовет сжатие свободной части хвостовика . > и не изменит направления реакции в датчиках. При действии силы Р, (Р,.) датчики 6 и 9 (10 и 5) сжимаются, а в датчиках 7 и 8 (11 и 4) предварительный натяг уменьшается (фиг. 2). 3а счет симметричного расположения датчиков и того факта, что бурт как бы поворачивается вокруг оси ОХ (OZ) реакция в датчиках 6 и 9 (10 и 5) увеличивается на столько, на сколько она уменьшается в датчиках 7 и 8 (11 и 4). Такое соотно- 5 шение верно и для сигналов, снимаемых с датчиков, так как в магнитоупругих дат.1ик х величина сигнала пропорциональна веа

Р личине деформации. При дейсгвии силы увеличение реакции на какую-то величину О п оисходит на датчиках 7, 11, 9, 5, а уменьшение на такую же величину на датчиках

6, 10,8,4.

Для измерения силы Р, (фиг. За) датчики

6 и 9, в которых сила Р, вызывает увеличение реакции, включаются в одно плечо полумоста, а дат;ики 7 и 8, в которых реакция уменьшается, — в другое.

Сила Р., не вызовет изменения реакций, действуюших на датчики 6 и 7, 8 и 9, так как при действии силы Р, бурт будет поворачиваться вокруг осп 0Z, При действии силы

Р, величина сигнала на датчиках 7 и 9 увеличится, а на датчиках 6 и 8 уменьшится, причем на сколько сигнал увеличит я в датчиках 7 и 9, на столько он уменьшится в датчиках 6 и 8, т. е. суммарный сигнал в плече от действия силы Р„ е изменится. Лналогично работают и две другие схемы для измерения сил Р,. и Р„(фиг. 3, б и фпг. 3, в).

Из схем, изображенных на фиг. 3, б и фиг.

3, в видно, что датчики 10, 11 и 4, 5 должны быть включены в две схемы измерения одновременно, а для этого необходимо иметь а к ждом из эт.Ix дат гиков не одну катушку, а две, каждая из которых вклIочается В caolo схему. Следует отмет11;ь, что для четкой работы всех схем необходимо, чтобы параметры датчиков были строго одинаковыми.

Предмет изобретения

Динамометрическая резцедержка для измерения трех составляющих силы резания при металлообработке, r; которой державка опирается на датчики, связанные с корпусом резцедержки, отличающаяся тем, что, с целью повышения жесткости, уменьшения габаритов резцедержки и увеличения точности измерения, державка снабжена защемленным в корпусе резцедержки упруго деформируемым хвостовиком, ось которого совпадает с одной из составляющих силы резания, причем на державке выполнен бурт, на котором симметрично и параллельно оси хвостовика размещены датчики, а длина свободной части хвостовика равна толщине бурта, 493300

Z 13

Рыг 1

Pg (2ыг g

Корректор М. Лейзерман

Редактор Н. Суханова

Заказ 323/4 Изд № 2095 Тираж )061 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 о.

Узел

5 Pg

Составитель Т. Юдахина

Техред М. Семенов