Динамометрический резцедержатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсниа

Социалистических

Республик

742041 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22}Заявлено 15,07.77 (21) 2499526/25-08 с присоединением заявки.% (28) Приоритет— (51) М. Кл.

В 23 В 25/06

Государственный комитет

Опубликовано 25.06.80 Бюллетень .% 23

Дата опубликования описания 25.06.80 ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9. .07-229 (088.8) . (72) Авторы изобретения

А. Г. Схиртладзе и Б. X. Салатов

Долгопрудненский машинбстроительный завод и Московский станкостроительньп завод (71) Заявители (54) ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛЬ

Изобретение относится к машиностроению и, в частности, может быть использовано при обработке деталей иа токарных станках с ЧПу.

Известен динамометрический резцедержатель, состоящий из корпуса и усилительно-преобразовательного устройства, включающего в себя датчики (1).

Однако известный резцедержатель не может измерять отдельно упругие деформации, возниlO кающие соответственно от действия осевой и тангенциальной составляющих силы резания при точении и от действия радиальной и тангенциальной составляющих силы резания при растачивании отверстий; не позволяет по данным

l5 измерения упругих деформаций в процессе обработки определять направление и величину вектора силы резания прн точении, растачивании, торцовании и отрезке.

Цель изобретения — измерение собственных деформаций резцедержателя в трех координатных плоскостях в процессе обработки и возможность осуществления поворотов корпуса резцедержателя.

Это достигается тем, что на корпусе установлена полая тяга, внутри которой размещен стержень, одним концом жестко закрепленный в ней, а свободный конец его снабжен консольным рычагом, несущим на себе кронштейны, на которых установлены датчики, кроме того, корпус снабжен цилиндрическим фланцем, в котором установлен якорь, выполненньпт в виде кольца.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Динамометрический резцедержатель состоит из корпуса 1, в котором установлена полая тяга 2. Внутри тяги размещен стержень 3, который одним концом жестко закреплен на ней, а свободный его конец снабжен консольным рычагом 4, несущий на мбе кронштейиы 5 и 6, на которых установлены катушки индуктивности датчиков 7. Датчики соединены с усилительно-преобразовательным устройством 8, которое имеет четыре контрольных прибора.

3 74204

Кронштейны 5 и 6 имеют пазы 9, за счет которых можно регулировать величины воздушных зазоров Ьх, Ь„, Ь .

На корпусе резцедержателя закреплены четыре сменных резцовых блока 10, имеющих возможность регулировки по высоте за счет свободного перемещения вдоль зубчатых пазов

11, имеющихся в корпусе 1 и блоках 10..

В основании резцедержателя расположены конечные вьпслючатели 12. 10

С целью возможности осуществления поворотов корпуса резцедержателя для установки соответствующего инструмента в рабочую позицию и измерения деформации резцедержателя вне зависимостИ от того, какой из режущих 15 инструментов находится в зоне резания, на торце корпуса 1 установлен цилиндрический фланец 13, в котором размещен общий для трех датчиков якорь 14, выполненный в виде кольца.

Весь цикл разжима, подъема, поворота и зажима реэцедержателя происходит лри помощи пневмоцилиндра, закрепленного на корпусе суппорта 15.

Поворот резцедержателя осуществляется 25 шток-рейкой 16 пневмогидроцилиндра и шестерней 17, За счет винтовых кулачков 18 шестерни 17 и тяги 2 происходит разжим резцедержателя. Подъем резцедержателя осуществляется кулачками муфты 19 и стакана 20. При поворо- э0 те муфты 19 ее пазы входят в зацепление с храповиком 21, связанным с корпусом посредством штифта 22, после чего происходит совместный поворот шестерен, муфты и корпуса на 90 . Окончание поворота резцедержа- 35 теля контролируется конечным выключателем 12, на который воздействует шток-рейка 16 при ее нахождении на регулируемый упор 23.

После каждого поворота резцедержателя устройство 8 автоматически устанавливает для 40 каждого датчика начало отсчета величины измерения воздушного зазора Ь.

Устройство работает следующим образом.

Режущий инструмент, например проходной резец 24, устанавливают в резцовом блоке 10. 45

В процессе обработки под действием осевой, радиальной и тангенциальной составляющих сиI лы резания происходят деформации резцедержателя в трех координатных плоскостях. В результате деформации резцедержателя происходит изменение величин воздушных зазоров Ь„, Ь„, Ь между рабочими торцами катушек индуктивности датчиков 7 и якорем 14 соответственно:

Ь вЂ” от осевой составляющей силы резания, х

Ь вЂ” от радиальной составляющей, Ь вЂ” от у тангенциальной составляющей силы резания.

Изменение величин Ь, Ь, Ь приводит к изх у

1 4 менению индуктивности катушек. Электрические сигналы с датчиков пропорциональны каждый соответствующему изменению Л„, Ь„, Ь, а следовательно возникшим величинам деформаций и величинам составляющих: осевой, радиальной и тангенциальной силы резания, и поступают в усилительно-преобразовательное устройство 8, в котором сигналы усиливаются и суммируются, на основании чего определяется сигнал, пропорциональный величине вектора силы резания.

Показания контрольных приборов дают возможность судить с соответствующей величине

Ь, Ь, Ь И возникшей величине осевой, раХ g Z диальной и тангенциальной составляющей силы резания. Один из контрольных приборов показывает величину вектора силы резания.

При отклонениях входных данных обрабатываемой детали (величины припуска на обработку твердости материала), затуплении режущего инструмента происходит изменение силового режима обработки от заданного. Вследствие этого изменяются величины деформации резцедержателя и соответственно величины Л„,, Л . Возникшие изменения Л, Ь, Ь по х вышеуказанной схеме измеряются и устройство

8 выдает сигнал пропорциональньй величине изменения вектора силы резания. На основании этого осуществляется корректировка хода процесса обработки при помощи системы автоматического управления за счет изменения, например, величины подачи.

Формула изобретения

1. Динамометрический реэцедержатель, состоящий из корпуса и усилительно-преобразовательного устройства, включающего в себя датчики, .отличающийся тем, что, с целью измерения собственных деформаций резцедержателя в трех координатных плоскостях в процессе обработки, на корпусе установлена полая тяга, внутри которой размещен стержень, одним концом жестко закрепленный в ней, а свободньй конец его снабжен консольным рычагом, несущим на себе кронштейны, на которых установлены датчики.

2. Резцедержатель по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью возможности осуществления поворотов корпуса резцедержателя, он снабжен цилиндрическим фланцем, в котором установлен якорь, выполненньй в виде кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 294678, кл. В 23 В 25/06, 1969.