Устройство для исследования динамических характеристик металлорежущего станка

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. К 22) Заявлено 24.06.77 (21с присоединением заявки 1 8-24 99 М 15/00 Яе С 06 Ст 7/4 Государственный кометеСовета Мнннстрав СССРоо делам нзобретеннйн отнрытнй(72) Авторы изобретен Ордена Трудового. Красного Знамени эксперименталь сследовательскнй институт металлорежуднх станков 1 й научно ЭНИМС)(71) Заявитель ТРОЙСТВО ХАРАКТЕР ЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИИК МЕТАЛЛОРЕЖУШЕГО СТАНКА об электрическогоайти применение ениенияческ асаетс моделиро ри дина ожет пытаниях металлореуших с Извес анков,тно устройство дских характерногков, представляющиРужающей, управаппаратуры 1 определения металлорежуе собой комдинами че щих ста плекс нарительнои ляющей и измеНаиболее 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 индуктивно связаны с якорем, жестко укрепленным в шпинделе металлорежушего станка, датчик перемещений, размещенный на суппорте металлорежушего станка, и первый фазо- вращатель Однако такие устройства позволяют определять характеристики динамической системы станка только на предельных режимах его работы, причем определение влияния следов обработки не представляет ся возможным.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет учета влияния следов обработки и внешних воздействий.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 фазовращателя и операционного усилителя соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого через переключатель подключен к выходу источника внешних возмущений, выход ко. - торого через переключатель соединен со вторым входом первого сумматора, третий вход которого подключен к выходудатчика перемещений, выход которого соединен со входом второго фаэоврашателя,выход второго сумматора подключен квходу усилителя мошности. 3Иа чергеже дана схема предлагаемогоустройства,Она включает в себя металлорежушийстанок 1 (упругую систему), датчик 2перемещений, первый фаэоврашатель 3, 1 яусилитель 4 мощности, электромагнитныйвибратор 5 с обмотками переменного ипостоянного тока, источник 6 постоянного тока, операционный усилитель 7 с регулируемым коэффициентом усиления, второй азоврашатель 8 для моделированияследов обработки, первый и второй сумматоры 9 и 10, источник 11 внешнихвозмущений, переключатель 12,Устройство работает следующим образом.Сердечник электромагнитного вибрато-.ра 5 крепится на суппорте или на столеметаллорежушего станка 1. Якорем вибратора служит оправка, закрепленная в 2%шпинделе станка. Датчик перемещенийукреплен в корпусе электромагнитноговибратора или на суппорте станка и измеряет относительные смещения сердечника и якоря. Выходное напряжение датчи- Мка, пропорциональное относительным перемещениям, поступает на сумматор 9 подвум параллельным каналам: непосредственно и через фазоврашатель 8. В этомсумматоре указанные напряжения проходят Моперацию векторного сложения, Напряже"ние с сумматора 9 подается на фаэоврашатель 3, настроечным параметром которого задается фазовый угол характеристики процесса резания. Выход фазоврашате цля 3 соединяется с входом операционного усилителя 7. Регулируемый коэффициент усиления операционного усилителя7 имитирует коэффициент характеристикирезания. Напряжение с этого усилителя 4 фподается на сумматор 10, выход которого усиленный усилителем 4 мощностиподсоединяется к катушке переменного тока вибратора 5. Обмотка постоянного то,:а вибратора 5 подсоединена к источнику6 постоянного тока, осуществляющемуподмагничивание вибратора.При имитировании внешнего воздействия на процесс резания напряжение с источника 11 внешних возмущений поступа-ет на сумматор 9, а при имитированнивоздействий на упругую систему станка -на сумматор 10. В качестве источника внешних возмущений 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 изобретенияУстройство для исследования динамических характеристик метвллорежушего станка, содержащее 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 перемещений, размещенный на суппорге металлорежушего станка, и первый фазоврашатель,отличаюшееся 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 кото6341 45 1, Кудинов В, А Миков И. Н., Айзенщтат Л, И и Егоров Е. А. Полуавтоматическая установка для динамического исследования станков, - Станки и инструмент, 1971, % 2.2. Авторское свидетеа ство СССР М 405118, кл С 06 С 7/48, 1972. ль И, ДубининаБорисова Корректор Е. Оичинская оставит ехред М янкова дак Тираж 1070осударственного комитетпо делам изобретений13035, Москва, Ж,1/40ИИПИ Г Заказ 4/5 тентф, г, Ужгор филиал П оектная рого подключен к выходу датчика перемещений, выход которого соединен со входом второго фазовращателя, выход второго сумматора подключен к входу усилителя мощности, ФИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе: Подписноеозета Министров ССи открытийушсная наб., д