Устройство для исследования динамических характеристик металлорежущего станка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

И306PETEН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 634145 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.06.77 (21) 2499771/18-24

g (51) М. Кл

Ст 01 М 15/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

4 06 Cj 7/48

Государственный комнтет

Совета Мнннстраа СССР по делам нзобретеннй н открытнй (43) Опубликовано 25.11.785юллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 28.11.78 (53) УДК 681,333 (088.8) В. А. Кудинов, E И. Шибанов, Н. А. Кочинев, И. H. Миков и Ф. С. Сабиров (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового. Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущнх станков (ЭНИМС) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОРЕЖУЙЕГО СТАНКА

Изобретение касается электрического моделирования и может найти применение при динамических испытаниях металлорежуших станков.

Известно устройство для определения динамических характерно гик металлорежущих станков, представляющие собой комплекс нагружающей, управляющей и измерительной аппаратуры (11 .

Наиболее близкое к предлагаемому изобретению устройство для исследования динамических характеристик металлорежушего станка содержит усилитель мощности, выход которого подключен к первому входу электромагнитного вибратора, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного тока, обмотки электромагнитного вибратора индуктнвно связаны с якорем, жестко укрепленным в шпинделе металлорежушего станка, датчик перемещений, размещенный на суппорте металлорежушего станка, и первый фазовращатель ." ..

Однако такие устройства позволяют определять характеристики динамической системы станка только на предельных режимах его работы, причем определение влияния следов обработки не представляет5 ся возможным.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет учета влияния следов обработки и внешних воздействий.

10 Это достигается тем, что в устройство введены сумматоры, операционный усилитель, источник внешних возмущений, переключатель и второй фазоврашатель, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, выход которого через цепочку из последовательно соединенных первого фазоврашателя и операционного усилителя соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого че20 рез переключатель подключен к выходу источника внешних возмущений, выход ко.— торого через переключатель соединен со вторым входом первого сумматора, тре6341 45 тий вход которого подключен к выходу датчика перемешений, выход которого соединен со входом второго фаэоврашателя, выход. второго сумматора подключен к входу усилителя мошности. f

Иа чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Она включает в себя металлорежуший станок 1 (упругую систему), датчик 2 перемещений, первый фаэоврашатель 3, f0 усилитель 4 мошности, электромагнитный вибратор 5 с обмотками переменного и постоянного тока, источник 6 постоянного тока, операционный усилитель 7 с регулируемым коэффициентом усиления, вто- t5 рой фазоврашатель 8 для моделирования следов обработки, первый и второй сумматоры 9 и 10, источник 11 внешних возмущений, переключатель 12.

Устройство работает следуюшим обра- 20 зом.

Сердечник электромагнитного вибратора 5 крепится íà cynnopre или на столе металлорежушего станка 1. Якорем вибратора служит оправка, закрепленная в 25 шпинделе станка. Датчик перемешений укреплен в корпусе электромагнитного вибратора или на суппорте станка и измеряет относительные смещения сердечника и якоря. Выходное напряжение датчика, пропорциональное относительным перемещениям, поступает на сумматор 9 по двум параллельным каналам: непосредственно и через фазоврашатель 8. В этом сумматоре указанные напряжения проходят З5 операцию векторного сложения. Напряже" ние с сумматора 9 подается на фаэовра датель 3, настроечным параметром кото рого задается фазовый yr oë характеристики процесса резания. Выход фазоврашате- + ля 3 соединяется с входом операционного усилителя 7. Регулируемый коэффициент усиления операционного усилителя

7 имитирует коэффициент характеристики резания. Напряжение с этого усилителя подается на сумматор 10, выход которого усиленный усилителем 4 мощности подсоединяется к катушке переменного тока вибратора 5. Обмотка постоянного то::а вибратора 5 подсоединена к источнику

6 постоянного тока, осушествляюшему подмагничивание вибратора.

При имитировании внешнего воздействия на процесс резания напряжение с источника 11 внешних возмушений поступает на сумматор 9, а при имитированни воздействий на упругую систему станка— на сумматор 10. В качестве источника

I внешних возмушений может быть использован звуковой генератор при имитировании гармонических воздействий, генератор пилообразных или импульсных сигналов, магнитограф с записанным на его ленте полигармоническим или случайным сигналом и т. п.

Предлагаемое устройство позволяет проводить динамические испытания металлорежуших станков с выделением роли каждого иэ воздействий на элементы их динамических систем при замене процесса резания.его моделью, позволяет прогнозировать точность обрабатываемых на станке деталей по результатам испытаний без применения резания. При сравнительных испытаниях серийно выпускаемых станков повышается надежность полученных результатов вследствие более высокой стабильности параметров моделирующих электронных устройств по сравнению с результатами испытаний непосредственно резанием, при которых разброс параметров режущего инструмента и заготовок .весьма значителен.

Формула изобретения

Устройство для исследования динамических характеристик металлорежушего станка, содержашее усилитель мощности, выход которого подключен к первому входу электромагнитного вибратора, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного тока, обмотки электромагнитного вибратора индуктивно связаны с якорем, жестко укрепленным в шпинделе металлорежушего станка, датчик перемешений, размещенный на суппорте металлорежушего станка, и первый фазоврашатель,отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет учета влияния следов обработки и внешних воздействий, в него введены сумматоры, операционный усилитель, источник внешних возмущений, переключатель и второй фазовраша гель, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, выход которого через цепочку иэ последовательно соединенных первого фазоврашателя и операционного усилителя соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого через переключатель подключен к выходу источника внешних возмущений, выход которого через переключатель соединен со вторым входом первого сумматора, третий вход кото