Устройство для измерения сил резания

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ЫСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 06884 Кл е23 В 25/06 осударстаеииый комитеСовета Министров СССРоа делам изобретенийи открытий 3) Опубликован юллетень1сания 22,03. 77 01. УДК 621.9. 08(72) Авторы изобретен А, Тараненко, Л, С. Ямпольский и В,докимо 71) Заявитель евастопольский пр троительный институт РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН 4) Л РЕЗАНИ элемент, образованный тонкими стерж магнитопровода с электрическими обм ми 31. При работе воздействие сил ре ния приводит к изменению механически напряжений в магнитопроводах и комп ных сопротивлений магнитоупругих чувс тельных элементов, что соответствен зывает появление напряжения на выхо схемы. Изо ями,отка- зах екс ляется овленнисом висимость точности измерения от дей 5 ствия температуры резания. Цель изобретения - повышение точи изм ия.тигант п о чувствительустройства выв замкнутый паз мися между соятем, ч Это ый элредлагаемого омешеннойя сообшаюши ыми рабоче поверхност н в виде п лы с двум пол кап бой аполненбоковых средой камераях одной из корические преобимеет обьем,орых приклеень нзо разователи, Вторая камера бретение относится к станкостроьию и может быть использовано в системах автоматического управления станками,Известны устройства для измерения радиальной составляющей силы резания, вклкчаюшие преобразователи и упругие элементы различной формы: кольцевой 11, Ш-образной 21,Ввиду влияния тангенциальной и осевойсоставляющих силы резания на результатизмерения не обеспечивается однозначностьи высокая точность измерения радиальнойсоставляющей, которая оказывает непосредственное действие на механизм образования погрешностей размера и формы детали.Кроме того, устройства сложны и приустановке на универсальных станках снижаются их технологические возможности, а кинематические цепи устройств вносят дополнительную погрешность в результате измерения,Известно также устройство для измерения усилия резания, включаюшее упругиеэлементы, образованные замкнутыми пазами, выполненными в резцедержателе из магнитоупругого материала, и чувствительный остатком описанного устройства явевысокая точность измерения,обу я магнитным и упругим гистереатериала магнитопровода, а также5415 превышающий объем первой, контактирует с упругим элементомполинии действия измеряемой силы и поджата с противоположной стороны регулировочным винтом.На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг, 2 - двухкамерный капсульный чувствительный элементв разрезе.Устройство содержит выполненный врезцедержателе 1 замкнутый сквозной 10паз 2, перпендикулярный направлению действия измеряемой силы. Паз 2 образуетупругий элемент 3. В пазу 2 по линиидействия измеряемой силы размещен передающий шарик 4 и регулировочный винт 5. 1 ЬРезцедержатель 1 закреплен винтами 6 вкронштейне 7. Между передаюшим шариком4 и наконечником регулировочного винта 5расположен чувствительный элемент 8, представляющий собой капсулу с двумя сообщающимися и заполненными рабочей средойкамерами 9 и 10 соответственно меньшегои большого объема. На боковых поверхностях а малой камеры 9 прикреплены тензометрические преобразователи, включенные по мостовой схеме, Для приданиятребуемых упругих характеристик чувствительный элемент выполнен из пружиннойстали,Устройство работает следующим обра 30зом,Перед началом измерения электрическая мостовая схема приводится в равновесие.35При точении на режущую кромку инструмента и резцедержатель 1 действуют составляющие силы резания, При упругой стадии работы возможно использование принципа независимости действия сил. В этом 40 случае упругий элемент 3 можно рассмачъривать как балку, защемленную с двух сторон и имеющую на эпюре изгибающих моментов от действия тангенциальной составляющей силы резания нулевую линию в горизонтальной плоскости, совпадающую с линией действия радиальной составляющей, на которой перемещение по координате У от тангенциальной составляющей отсутствует. Осевая составляющая воспринимается упругим элементом 3, который в своей плоскосц ти работает как балка-стенка. Влияние осевой составляющей на деформированное состояние несущественно. Следовательно, при выставлении измерительного наконечника у на линии действия измеряемой силы 1-1 обеспечивается однозначное измерение действия радиальной составляющей силы резания. Йеформация упругого элемента 3 через передающий шарик 4 передается на Е 1 904стенки камеры 1 0 капсульного чувствительного элемента 8. Воспринимаемые камерой 10 деформации передаются рабочейсредой на стенки камеры 9, Таккакобъемкамер различный, капсульный чувствительный элемент 8 одновременно выполняетроль усилителя деформаций. йеформациистенок камеры 9 приводят к изменениюсопротивления тензометрических преобразователей, вследствие чего на выходе мостовой схемы появляется электрическийсигнал, пропорциональный радиальной составляющей силы резания, Сигнал черезсравнивающее устройство и усилитель поступает на исполнительный механизм системы автоматического управления станка.Такая конструкция устройства позволяет с высокой точностью измерять малыезначения радиальной составляющей силы резания при точении, устранять взаимовлияние других составляющих на результатизмерения, приблизить измерительную псьзицию к источнику информации,Предлагаемое устройство по сравнениюс известными имеет меньшие габариты, характеризуется простотойнастройкиитарировки, что способствует его использованиюв системах автоматического управления станками и в других областях,Формула изобрет енияУстройство для измерения сил резания, содержащее упругий элемент, образованный замкнутым пазом, выполненным, например, в резцедержателе, и чувствительный элемент, отличающееся тем,что,сцелью повышения точности измерения, чувствительный элемент выполнен в виде помещенной в замкнутый паз капсулы с двумя сообщающимися между собой и заполненными рабочей средой камерами, на боковых поверхностях одной из которых приклеены тензометрические преборазователи, причем вторая камера с объемом, превышающим объем первой, контактирует с упругим элементом по линии действия измеряемой силы и поджата с противоположной стороны регулировочным винтом.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Самоподнастраивающиеся станки. Сборник,Под ред. Балакшина Б. С. М., "Машиностроение", 1967, стр. 136.2, Авторское свидетельство СССР376179, кл. В 23 В 25/06, 1970.3, Заявка1996078/25-8 от05,02,74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.541590А-АСоставитель Т, ЮдахинаРедактор И. Бродская Техред А. Богдан Корректор Л.Боринская Заказ 5892/7 Тираж 1178 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4