Устройство для измерения силы резания

(51) 4 В 23 В 25/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ение относится к обласоения и мояет быть исвЬ Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 1311854, кл. В 23 В 25/06, 1984(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫРЕЗАНИЯ(57) Иэобретти станкостр пользовано в силоизмерительных системах. Цель изобретения - повышениеаточности, упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей за счет использования на станках с автоматической сменой инструмента. Для этого в корпусе 1 стандартной оправки для закрепления инструмента 5 установлен стакан 2 и генераторные датчики 9 с демпфирувщими токосъемниками, на обкладках которых при воздействии на инструмент силы резания возникает электрический заряд, зависящий и функционально связанный с изменением силы резания, 2 ил.Изобретение относится к станкостроению и может быгь использовано в силоизмерительных системах, преимущественно на металлорежущих стан 5 ках,Цель изобретения - повышение точности измерения, упрощение конструкции, расширение функциональных воэ.можностей эа счет исгольэования на стенках с автоматической сменой инструмента,На фиг.изображена оправка,общий вид; на фиг, 2 - разрез А-Ана фиг, 1. 15Устройство содержит корпусстандартной оправки. В расточенноеотверстие корпуса 1 вставлен скользящий стакан 2 с заплечиками 3, вКотором с помощью болта 4 крепитсяинструмент 5. Накидная гайка 6служит для выбора осевого зазораскользящего стакана в корпусе оправки. На эаплвчиках 3 стакана 2 нвыступах 7 корпуса 1 оправки эакреплены демпфирующие токосъемники8, в качестве которых могут бытьиспользованы изоляционные пластинки, обладающие демпфирующими свойствами, с наклеенными на них токопроводящими пластинами (например, тефлоновые пластинки с наклеенными посеребренными или кадмированними латунными пластинками). Между электродами токосъемников 8 помещены генераторные датчики 9 (например, пьезокерамические). На фиг. 2 показанодва датчика, но может быть и меньше,и больше. Для подключения электродов токосъемников к регистратору 10во время установки оправки с инструментом в шпиндель станка на корпусеоправки закреплен штыревой разъем 11.От штыревого разъема 11 до электродов токосъемников 8 в корпусе 1 опранки выполнен канал 12 для прокладкив нем проводов, по которым сигнал отдатчиков 9 передается к разъему 11,С приемной части разъема 11 сигналпоступает к регистратору 10 черезскользящий токосъемник (не показан).Скользящий токосъемник служит дляпередачи сигнала с врашающегося шпинделя к неподнижньщ контактам регистраторов и представляет иэ себякруглую изоляционную пластину с двумя токопроводящими дорожками, соединенными с разъемом 11, и две мецно-графитовые щетки, закрепленные на неподвижной части станка и соединенные электрически с регистратором 1 О. При этом медно-графитовые щетки скользят по токопроводящим дорожкам, которые вращаются вместе с оправкой, На токосъемнике смонтирован управляющий элемент и прерыватель для снятия сигнала в заданном утловом положении фрезы, который не имеет существенного отличия от прототипа и потому здесь не рассмотрен, На датчиках создается предварительный на" тяг винтами 13, установленными в выступах 7 корпуса 1 со стороны, противоположной месту установки датчиков 9.Устройство работает следующим образом.При вращении шпинделя корпус оправки через выступы 7 на корпусе 1 и демпфирующие токосъемники 8, закрепленные на этих выступах, передает усилие на пьезокерамические датчики 9. Датчики передают усилие на эаплечики 3 скользящего стакана также через демпфирующий токосъемник, который закреплен иа эаплечике стакана 2, в котором закреплен инструмент. При отсутствии силы резания датчики 9 находятся под постоянным давлением, определяемым силой сжатия демпфнрующих пластин с помощью винтов 13, и поэтому выходное напряжение датчика равно, нулю. Как только на фрезу начинает действовать сила резания, пьезоэлементы начинают сжиматься с силой, равной где Г - сила сжатия пьезоэле"ментов;Гр - сила, касательная к диаметру фрезы;К К /К- отношение радиуса фрезык радиусу окружности, иакоторой находятся пьезоэлементы.Согласно основному уравнению для пьезоэлементов на их обкладках появляется электрический заряд Я, равный фа Р "Р,где Р - пьезоэлектрическая постояннаяпьезоэлемента.Напряжение, возникающее на обкладках пьезоэлемента, равно0 " Р Р/Сгде С - емкость пьезоэлемента,ков, а в корпусе оправки выполненканал от пьезоэлемента до введенного штыревого разъема, установленногона ободке корпуса оправки со стордны, обращенной к шпинделю станка. Составитель А, СеменоваТехред М,Дидык Корректор Э. Лончакова Редактор Н, Тупица Заказ 6905/11 Тираж 880 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Провктная, 4 3 14Это напряжение через токосъемники 8 по проводам, уложенным в канал 12, поступает на штыревой разъем 1, далее через скользящий канал 12 поступает на штыревой разъем 1 и далее через скользящий токосъемник на регистратор, На скользящем токосъемнике смонтирован управляющий элемент и прерыватель дпя обеспечения регистрации сигнала от фрезы в заданном ее угловом положении,Формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения силы резания, содержащее корпус оправки с ободком для закрепления инструмента в шпинделе станка, датчик перемещения, регистратор, связанный с датчиком перемещения посредством управляющего элемента и прерывателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це 4924 Влью повышения точности упрощенияконструкции и расширения функцион;.льБых воэможностей, датчик перемещениявыполнен в виде пьезоэлемента, расположенного в полости, образованнойзаплечиками стакана, введенного в устройство и установленного концентричпо в корпусе оправки, и выступами,ныполненьпщи в корпусе оправки, вупомянутой полости расположены введенные демпфирующие токосъемники,причем в выступах корпуса со стороны,противоположной месту установки пьезоэлемента, установлен введенный элемент регулировки предварительногонатяга пьезоэлементов и токосъемни