Устройство для измерения составляющей силы резания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву%424666 (22) Заявлено 15.09.75 (21) 2172603/08 с присоединением заявки №

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 532.48,4 (51) М. Кл.е

В 23 В 25/06

В 23 Q 15/00

Государственный комитет

Ооввтв Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25,10.76,Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 07.01.77 (53) УДК 621.9.08 (088.8) (72) Авторы изобретения А, К. Шимохин, Л. Н. Бейтлин, Л, И, Айзенштат и E. А. Егоров

Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный ("1) Заяв"тель научнсо-исследовательский институт металлорежущих станков (54, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮШЕЙ СИЛЫ РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к измерительным устройствам, применяемым в автоматизированных металлорежуших станках с адаптивным управлением, По основному атв, св. Х 424666 известно устройство для измерения составляющих силы резания, выполненное в виде поворотной резцодержавки, которая содержит датчик момента, охватывающий ось резцовой головки, и радиально-упорный подшипник, )0 установленный между резцовой головкой и индексирующим диском. Однако в этом устройстве еще до начала процесса резания на выходе датчика момента возникает сигнал, обусловленный усилиями от зажима по- (о воротной части головки при индексации (после смены инструмента), которые частично передаются на чувствительный элемент датчика, Поэтому измерения при резании происходят с некоторой погрешностью, которая 20 может оказаться весьма существенной, если усилие, действующее при отсутствии резания, сравнимо с силой резания, Бель изобретения — повышение точности измерений. 25

Для этого в предлагаел. ом устройстве датчик подключен к блоку компенсации сигнала, обусловленного силами, которые дей-. ствуют при отсу-тствии резания. Этот блок, получив сигнал о наличии силы, управляет органом настройки датчика момента таким образом, чтобы скомпенсировать указанный сигнал. В таком режиме блок работает при отсутствии резания; при переходе к резанию блок кол пенсации автоматически выключается, На фиг. 1 показано описываемое устройство продольный разрез; на фиг, 2 — схема подключения блока компенсации, Резцовая головка 1 и индексирующий диск 2 закреплены на оси 3. Ось закреплна в корпусе 4, в котором размещены механизмы зажима и поворота резцовой гсловки (на чертеже не показаны). Участок

5 оси 3, соединяющий резцовую головку и индексирующий диск, является преобразователем датчика 6 момента, например, магнитоугругого типа. Снаружи датчика резцовая головка 1 опирается на индексирующий диск

2 через радиально-упорный подшипник 7„

532484

Выход датчика 6 момента присоединен к блоку 8 автоматической компенсации, который в свою очередь подключен к органу настройки датчика. Блок 8 состоит из усилителя 9 постоянного тока, схемы 10 управ- Ь пения и реверсивного электродвигателя 11.

На станке устройство располагается так, чтобы измеряемая составляющая силы резания создавала момент относительно оси 3, Так, например, при измерении тангенциальной составляющей силы ось устройства должна быть параллельна оси шпинделя. При измерении осевой составляющей силы резания ось устройства должна быть расположена перпендикулярно к оси шпинделя.

Момент, создаваемый на головке 1 измеряемой составляющей силы, передается на индексирующий диск 4 через участок 5 оси

3. При этом в материале оси возникают напряжения кручения, регистрируемые датчиком 6 момента. Составляющие силы резания, действующие вдоль оси 3 или поперек ее, воспринимаются радиально-упорным подшипником 7.

Выходное напряжение датчика 6, пропорциональное действующему моменту, подается на вход усилителя 9 постоянного тока, который смонтирован на интегральной схеме. Напряжение с выхода усилителя п.г.".упает на схему 10 управления реверсивным электродвигателем 11, где подводится к поляризованному реле. Если сигнал от датчика мс мента превышает некоторое пороговое значение, то указанное реле срабатывает, при35 чем направление переключения его якоря зависит от знака момента. При срабатывании замыкаются цепи последующих реле и схема управления включает реверсивный электродвигатель 11.Двиг,атель начинает вращаться в направЮ пении зависящем от знака момента; при этом он вращает орган настройки датчика b момента, компенсируя сигнал этого датчика, Когда компенсация закончитсч и выходной сигнал датчика станет меньше порогового значения, поляризованное реле возвращается в исходное состояние и через промежуточное реле останавливает вращение электродвигателя, Одновременно оно подает на двигатель тормозящее напряжение, что устраняет возможность возникновения автоколебаний, Описанный режим непрерывной компенсации реализуется при отсутствии резания. В результате все моменты сил, действующие при отсутствии резания, все время компенсируются, и датчик непрерывно автоматически устанавливается на нуль, Перед началом резания к блоку компенсации подводится электрический импульс, который выкпньчает его„ После этого устройство начинает работать в режиме без компенсации и измеряет крутящий момент, действующий при резании. При этом результат измерения включает и себя только момент от сил резания, поскольку перед самым началом резания датчик был автоматически установлен на нуль, а после начала резания момент от зажима поворотной части головки не изменяется.

Фор мула изобретения

Устроиство для измерения составляющеи сипы резания по авт.св, Ъ 424666, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено блоком компенсации, выполненным в виде связанного с органом настройки даг чика реверсивного двигателя, схема управления которого через усилитель подключена к выходу датчика, 532484

1

J иг.

Составитель Т. Юдахина

Редактор В, Дибобес Техред М. Левипкая Корректор Б. Игас

Заказ 5545/221 Тираж 1178 П одпис н ое

ОНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4