Устройство для определения динамических характеристик металлорежущих станков

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11994130,Ц Кп 3 с присоединением заявки М В 23 В 25/06 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(0888) Дата опубликования описания 07.02,83 Д.фра й 72) Авторы иэобретени Проников, П.М.Чернянски Шенина, ордена Т удовогоордена Октябрь щей Революции":училище нм, Н,Э,Ба 3 Вина Московское орденаКрасного Знаменивысшее,техническо) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАИИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВИзобретение относится к областьстанкостроения и предназначено дляиспользования в станках с изменяющимся вектором силы резания по модулюи фазе, в частности в станках расточиой группы,Известно устройство для определения динамических характеристик металлорежущих станков беэ применениярезания, в которых имитация силовых воздействий на станок осуществляется при помощи электромагнита,имеющего обмотки постоянного и переменного тока, создающие постояннуюи переменную силы 1 1.В этом устройстве сердечник электромагнита с обмотками постоянного ипеременного тока устанавливается васуппорт или стоп станка. Вращающаяся оправка, закрепленная в шпинделе, является якорем электромагнита. 0 5 20 Однако это устройство имеет сле" дующие недостатки: при работе станка силовое воздействие не изменяет своего направления и координаты точки приложения, Это не позволяет имитировать нагрузки при расточвых работах, где силовое воздействие приложено в одной точке ва оправке и изменяет свое направление синхронно с вращением шпинделя.Известно также устройство для создания. радиальной нагрузки, позволяющее изменять направление силового воздействия синхронно с вращением шпинделя, В этом устройстве сердечник выполнен в виде двух щек с перемычкой. На перемычку установлены соответствующие обмотки постоянного и переменного тока. В щеках сердечника имеются соосные цилиндрические отверстия, внутри которых вращается якорь, выполненный в виде шихтованной шпонки на оправке, закрепленной на шпинделе станка. Силовое воздействие возникает в результате замыкания магнитного потока через, минимальный воздушный зазор сР между шпонкой и отверстием. Таким образом, при вращении оправки синхронно с изменением положения шпонки-якоря изменяется направление силового воздействия на станок 21.Однако это устройство не позволяет имитировать условия работы расточных станков, в которых силовое воздействие на оправку всегда приложено в одной точке, и расстояние от этой точки до опор шпинделя веи переменным током в сердечнике 2 возникает магнитный поток, который через зазор о замыкается на трубу- якорь 7, создавая притягивающую силу Р, воздействующую на станок(оправку 1 и стол б). При вращении сердечника 2 угловое положение зазора дизменяется. Следовательно, изменяется и угловое положение силы Р. При осевом перемещении шпинделя 5 с оправкой 1 и сердечником 2 силовое воздействие будет сохраняться на всей длине трубы-якоря 7. При этом вылет оправки 1 по отношению к опорам шпинделя 5 будет постоянным на всей длине хода шпинделя.Известное по прототипу устройство не позволяет воспроизводить условия нагружения при определении динамических характеристик расточных станковОно применимо для токарных, фрезерных станков., Использование этого устройства для расточных станков возможно лишь при поэтапном проведении испытаний, При этом необходимо выбрать около 10 характерных точек на длине хода шпинделя с оправкой и 90 точек во всей рабочей зоне станка. В каждой точке производится настройка устройства и непосредственно измерение, Каждая настройка занимает 15-20 мин. Время же для испытаний одного Станка составит 25-30 ч, причем проводить испытания должны минимум два специалиста, При испытании всех выпускаемых станков расточной группы (около 2000 шт в год) потребуется 50000-60000 ч, что при двухсменной работе потребует около 30 групп Испытателей. При этом получаются дискретные характеристики станка.Использование изобретения позволяет получить полную имитацию непрерывного силового воздействия на расточной станок при его работе. В пределах рабочей зоны станка потребуется только 9 перестановок. Время испытаний будет сокращено примерно в 10 раз при качественно новых условиях нагружения.Таким образом, существующие устройства не позволяют имитировать пол. ностью реальные условия нагружения расточных станков. Возможна лишь приближенная оценка динамических характеристик при значительно большей трудоемкости по сравнению с использованием предлагаемого устройства, которое позволяет имитировать реальные силовые воздействия на расточ-, ной станок при непрерывном вращении и осевом перемещении оправки. Формула изобретения изменяется при осевом перемещении шпинделя. Кроме того, в этом устройстве для создания необходимой силы плошадь шпонки-якоря должна быть достаточно большой, что утяжеляет конструкцию, увеличивает неуравнове шенность, приводит к искажению силового воздействия при высоких частотах вращения, длина якоря увеличивается с увеличением длины хода шпинделя.Целью изобретения является рас ширение функциональных возможностей устройства, в том числе имитация .условий работы расточных станков с непрерывным силовым воздействием на оправку, изменяющимся по направле нию синхронно с вращением и осевым перемещением шпинделя при неизменном расстоянии от его опор до точки приложения силы.Цель достигается тем, что в уст ройстве для определения динамических характеристик металлорежущих станков, содержащем сердечник с обмотками постоянного и переменного тока, стол станка, оправку, закреп" 25 ленную в шпинделе, и якорь, последний выполнен в виде трубы, установленной на столе станка, а сердечник закреплен на оправке, расположенной внутри трубы. 30Магнитный поток замыкается через якорь в месте минимального зазора сР Таким образом, при вращении оправки с сердечником будет изменяться угловое положение силового воздействия.Для обеспечения силового воздействия при осевом перемещении шпинделя размеры трубы-якоря взяты такие, чтобы при максимальном ходе шпинделя сердечник электромагнита не выходил эа его пределы, Оправка с сердечником балансируется в сборе, Роль якоря может выполнять стол, если силовое воздействие достаточно создать в одной плоскости. На фиг,1 приведено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.Устройство состоит из оправки 1, к торцу которой жестко прикреплен 50 сердечник 2 электромагнита с обмотками 3 и 4 постоянног, и переменного тока. Оправка 1 с сердечником 2 закрепляется в шпинделе 5. На столе 6 станка жестко закреплена тру ба 7, которая служит якорем. Диаметр отверстия трубы 7 выполнен таким, чтобы обеспечить необходимюй зазор б. Для обеспечения равномер- ного зазора дмежду якорем и сердечни.ком последний обточен по цилиндру необходимого диаметра.Устройство работает следующим об. разом.При подключении к обмоткам 3 и 4 питания соответственно постоянным 65 Устройство для определения динамических характеристик металлорежущих станков, содержащее сердечник с994130 Я(я Р Составитель В.ВлодавскийРедактор Н.Багирова . Техред И.Гайду. Корректор В.Прохненко раж 1104 твенного бретений 3-35, Р Подп омитета СССР открытий ушская наб.о аз 710/6 ТВНИИПИ Госудапо делам и113035, Иоскв д. 4/5 П фПатентфф,ентн жгород, ул и обмотками постоянного и переменногтока, стол станка, оправку, закрепленную,в шпинделе, и якорь, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных воэможностей и точности измерения,якорь выполнен в виде трубы, установ=пенной на столе станка, а сердечникзакреплен на оправке, расположеннойвнутри трубы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Испытания токарных станков средних размеров на виброустойчивость беэ применения резания. М., ЭНИМС, 1976. 2, Авторское свидетельство СССРУ 442898, кл. В 23 В 25/06, 1975.