Задний центр токарного станка

(1) 4 В 23 Я 15,0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т;.Ц 1 г ) КАРН Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Кировский политехнический институт(54) ЗАДН ИГ ЦЕНТР ТО ОГОСТАНКА(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для базирования и закрепления деталей на токарных станках. Цель изобретения -- расширение технологических возможностей путем измерения радиальной и осевой составля 1 оцих силы резания и усилия закрепления детали, а также обеспечение эффективного управления процессами закрепления деталей на токарных станках с ЧПУ и точения путем непрерывного измерения силы резания. Для этого задний центр, содсржа 1 шпй устаювлепцый в ко)мсе базовый коцмсцпй элемент и хвостовик, сон)яяепцЙ с посадочным от - Верстием задней оабки станка, снаожен псзокерамическим преобразователем механического воздействия в электрический сигил. Преобразователь выполнен в виде колпа из сдвиговой пьезоксрамики или 1 юляриз ваи - ной в радиалцом направлении и номенон между базов 1 м коцхсным элементом и корпусом. Задний центр также снабжен дополнительн 1 ми базируюцьими конуснымп элементами, каждый из которых несет колыю пьезокерамического преобразователя.2 з. и. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для базирования и закрепления деталей на токарных стан ках.Целью изобретения является расширение технологических возможностей токарного станка путем измерения радиальной и осевой составляющих силы резания, и также усилия закрепления детали.На фиг. 1 изображен задний центр, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема базирования обрабатываемой детали при измерении силы резания.Задний ценгр токарного станка содержит корпус 1, установленный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и фиксации в требуемом положении относительно хвостовика 2 посредством пальца 3 и винта 4. Для фиксации слукит конический фиксатор 5, подпружиненный пружиной 6, опиракпцейся на винт 7, ввернутый в хвостовик.В переднем конце фиксатора выполнено гнездо 8, в которое вхо;ьит двуплечий рычаг 9, шарнирно закрепленный в пазу хвостовикана осн 1 О. Хвостовик установлен в отверстии пиноли 11 задней бабки токарного станка.В корпусе устройства по окружности, про веденной из центра на оси пальца, закреплены базируюшне обрабатываемую деталь эле менты 12. Ош имнот базовый конус 13 с перемешым от одного элемента к другому уол са также ци индрическю посадочную поверхность 14, на которой закреп,ены (приклеены, например) кольца 15, выполненные из пьезокерамики. Последние представляот собой пьезокерамический преобразователь механического воздействия в электрицеский сигнал. Спаруки эти кольца плотно установлены в растоцках корпуса центра.Часть колец изготовлена из нляризованнй в радиальном направлении пьезокерамики и воспринимает усиля, приложенные к центру в радиальном направлении. Друпе кольца 16, выполненные из сдвиговой пьезокерамики, также закреленные между базируошими элементами и корпусом, могут воспринимать и измерять осевыс нагрузки.Ьазируощие элементы пабьксны коницескими пездами на задней торцовой поверхюсти, в которые входит упомянутый фиксатор. Опн сопряжены через центровое отверстие 17 с обрабатываемои детальк 18.Отверстие может иметь разиооразнук форму, согласно которой выполняются базовые конусы, за счет изменения угла при вершине х в пределах А - с.,(фиг. 3).Задний центр работает следуюцим обра.зом.Обраоатываемую деталь 18 передним концом закрепляют в приспособлении, установленном в ппинделе станка, например в самоцентрирующем патроне. Для закренления ее заднего конца подводят пиноль 11 задней бабки до касания конуса 13 с центровым отверстием 17 детали 18. Если по ус-.ловиям обработки требуется вести ее с из мерением осевой силы закрепления деталина станке и точения с измерением осевой составляющей силы резания, то в рабочей позиции (на линии центров станка) должен находиться базируюший элемент 12 с пьезокерамическим кольцом 16 из сдвиговой пьезокерамики. В этом случае при осевом нагружении центра в кольце 16, между его обкладками, возникает электрический потенциал, снимаемый с кольца (проводники условно не показаны) и пропорциональный величине 5 нагружения. В процессе точения, когда возникает осевая составляющая силы резания, усилие закрепления детали 18 уменьшается, цто может привести к ее самопроизвольному раскреплению, либо к потере надежного базирования. Это нд славливает увеличение погрешностей обработки. Отмеченное характерно для условий обработки деталей малой жесткости, даюших большие прогибы, способствующие уменьшению их фактической длины.Если после такой обработки требуетсяобточить детали большей жесткости, которые предполагаот и более жесткие режимы, возникает необходимость контролировать радиальные усилия, действующие на деталь со стороны режушего инструмента. Эта задаца решается при использовании базирую- щего элемента 12 в сочетании с пьезокерамическим кольцом 5, которое способно воспринимать механическое воздействие в любом направлении вдоль радиуса, проведенного из центра на оси базируюцего элемента, Это соответствует люоому расположению режущего инструмента относительно детали.Величина снимаемого электрического напряжения пропорциональна радиальной составляющей силы резания. Получаемый электрический сигнал после усилия может быть использован для уп)завления динамическими параметрами процесса точения.Для смены в раоочй позиции центра очередного базируюшего элемента достаточно 45 отвести фиксатор 5, повернув рычаг 9 вокругоси 10 и скав пружину 6. После этого повертывают корпус 1 вокруг пагыьа 3 так, чтобы требуемый базируоший элемент 12 оказался в рабочеи позиции, т. е. на линии центров станка. После этого рычаг 9 отпус О кают, производят таким образом фиксацию.Для повышения точности измерения усилий и точности ооработки деталей используются базируюшие элементы 12 с разными углами конусов 3. Для работы с измеренирадиагьных уси,ий ьелесоооразно использовать конусы с меньшим углом (с,), а для измерений оевых усилий - соответственно с оольшим углом , В этом случае1355450 Формула изобретения оставитерел И.раж 786та ССС35 Раирелирг ль В. ЛлексееикоВерее Ко)рекПолинеР по делав ивобрстснишская наб л. 4 5ятие, г. Ужгорол. л.р Л. пниоткрытии гоектная,линия контакта детали и конуса смещается из плоскости 1 - 1 в плоскость 11 - 11. Благодаря такой замене также повышается точность обработки деталей, так как базирование происходит по хорошо сохраняющейся базовой поверхности, При этом целесообразна криволинейная форма образующей центрового отверстия 17 детали 18. 1. Задний центр токарного станка, содержащий установленный в корпусе базовый конусный элемент и хвостовик, сопряженный с посадочным отверстием задней бабки станка, отличающиися тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, центр снабжен пьезокерампческим преобразоватеРедактор Н. Горват Т Заказ 5462/6 Т ВНИИПИ Госуларственного комит3035, Москва, Ж Произволственно.иолиграфицесколем механического воздействия в электрический сигнал, выполненным в виде кольца из сдвиговой пьезокерамики, помещенного между базовым конусным элементом н корпусом.2. Задний центр по п. 1, отличающийся тем, что, пьезокерамический преобразователь выполнен в виде кольца из пьезокерамики, поляризованной в радиальном направлении, и жестко закреплен на базовом конусном элементе.3. Задний центр по п. 1, отличающийся тем,. что он снабжен дополнительными базирующими конусными элементами, каждый из которых содержит кольцо пьезокерамического преобразователя, а корпус центра установлен на хвостовике с возможностью фиксируемого поворота вокрг горизонтальной оси.