Устройство для исследования процессов резания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК В 25 ГОС БРЕТЕНИЯ САНИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институт проблем машиностроения при. Московском ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени высшем техническомучилище им, Н,Э,Баумана(56) 1. Авторское свидетельство СССРЮ 105967, кл, В 23 В 35/00, 1948,2, Авторское свидетельство СССРй 484939, кл, В 23 В 25/06, 1976(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РЕЗАЦИЯ при скоростяхболее 50 м/с, содержащее измерительную систему, включающую аксеероме.немразцремеща ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,.ЯО 1038080 Д л тр ствол с закрепленнымив резцами и с обрабатываемымоб ом, имеющим возможность петься внутри ствола вдоль егооси, отличающееся тем,что, с целью повышения точности ре, гистрации усилий резания, акселерометр установлен на торце обрабатытываемого образцанаправленном кдульному срезу ствола, один иэ контактов акселерометра соединен срезцами, а другой через контактнуюспицу диаметром 0,01-0,015 калибра- ствола с заостренным свободным кон"цом, установленную на упомянутомторце образца, соединен с контактнымтокосъемником, закрепленным,на дуль" Еном срезе ствола и выполненным в виде рамки из изоляционного материалас закрепленной в ней медной фольгойтолщиной 0,004-0,008 калибра ствола,сложенной в 5-7 слоев,0 2Устройство состоит из ствола 1,обрабатываемого образца 2, реэцедержа.теля 3, в который устанавливают рез-цы 4. На дульном срезе ствола закре"плен на кронштейнах 5 токосъемник,представляющий собой рамфу 6 с крышкой, выполненную иэ изоляционногоматериала например текстолита, внутрькоторой закладывают медную фольгу 7толщиной 0,004-0,008 калибра ствола,свернутую в 5-7 слоев,Акселерометр, установленный вобрабатываемый образец 2, состоит ииз металлического цилиндричес когокорпуса 8 с внутренней и наружнойрезьбой. На торцовой поверхностикорпуса акселерометра на припое уста.новлена пьезокерамическая пластинка9, Противоположный полюс пьезокерамической пластинки посредством изолированного провода 10, проходящегочерез отверстия в пьзокерамикеизолирующей текстолитовой шайбе 11и в днище корпуса акселерометра,соединяют с металлической контактной шайбой 12, которую устанавливаютв корпус, датчика через текстолитовую втулку 13, имеющую внутреннююи наружную резьбу, с помощью металлической контактной втулки 14 с в внутренней Ъ наружной резьбой. Капля припоя 15 крепящего провод кповерхности пьезокерамической пластины является грузом действующимна пьезокерамику.Все втулки, устанавливаемые в корпус акселерометра,склеивают между собой по резьбеэпоксидной смолой,В отверстие металлической контактной втулки 14 ввинчивают контактную стальную спицу 16 диаметром0,01-0,015 калибра ствола с заточенным на конус концом. Для снятия акселерометра осевой нагрузки от спицыпри движении в ловителе образца,спицу ввинчивают в акселерометрчерез шайбу 17 с резьбовым отверстием, которую изолируют от образца текстолитовой шайбой 18Выбор толщины фольги, количества ее слоев, а также диаметраконтактной спицы, обусловлен наилучшим контактом фольги со спицей,устойчивостью спицы и возможностьюиспользования акселерометра многократно, При меньшей толщине фольгии меньшем количестве ее слоев отмечается непостоянство электрического контакта между фольгой и спицей,103808Изобретение относится к металлообработке и предназначено 1 ля исследования процессов при скоростях более 50 м/с,Известно устройство для исследования процессов сверхскоростного резания, в котором цилиндрической заготовке сообщают движение относительно режущего инструмента, помещенного у дульного среза артиллерийской 10системы, давлением пороховых газовв стволе указанной системы 1 1.Однако это устройство не дает возможности осуществлять регистрациюфизических параметров резания и следить эа их изменением в процессеобработки,Известно также устройство для ис". следования процессов резания, вклю.чающее измерительную систему с акселерометром, обрабатываемый образеци резцы 2 .Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, фиксируемая акселерометром, 25установленным на резце, которая взначительной степени зависит от вылета резца, жесткости его закрепления, массы резца, моста установки,акселерометра и качества его крепления к резцу,Цель изобретения - повышение точности регистрации усилий резания,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для исследова"ния процессов резания, содержащемизмерительную систему, включающуюакселерометр, ствол с закрепленнымив нем резцами и с обрабатываемым образцом, имеющим воэможность перемещаться внутри ствола вдоль его оси,акселерометр установлен на торце об"рабатываемого образца, направленномк дульному срезу ствола, один из контактов акселерометра соединен с резцами, а другой через контактную спицу диаметром 001-0,015 калибра ствола с заостренным свободным концом,установленную на упомянутом торце образца, соединен с контактным токо 50съемником, закрепленным на дульномсрезе ствола и выполненным в виде рамки из изоляционного материала с закрепленной в ней медной фольгой толщиной 0,004-0008 калибра ствола,сложенной в 5-7 слоев.На фиг, 1 представлено устройство,общий вид; на фиг, 2 - образец с акселерометром.Э оЗ 8080 а при большей толщине фольги, уве,личении ее слоев, уменьшении диаметра контактной спицы наблюдаются потеря устойчивости спицы, ее изгиб и поломка. Увеличение диамет 5 ра контактной спицы вызывает увеличение осевой нагрузки на акселерометр при движении в ловителе об- ,разца и приводИт к выходу его из1строя, лишая этим самым воэможности 10 использовать акселерометр многократно. с3 токосъемнике используют медную фольгу- металлический лист толщиной 0,004-0,008 калибра ствола,Использование металлического листабольшей толщины приводит к потереустойчивости иглы, ее изгибу и поломке. Медная фольга, сложенная в5-7 слоев, поддерживает надежный контакт с движущейся через нее спицей,не вызывая дополнительной нагрузкина акселерометр и не искажая реэулвтаты измерения сил резания,4Устройство работает следующйм образом.Под действием пороховых газовобразец с установленным в немакселерометром и со спицей движетсяпо каналу ствола и попадает на резцы, При перемещении образца междурезцами осуществляется его обработ"ка и контактная спица находится вконтакте с фольгой токосъемника.Элект ри чес кий сигнал снимается с ак"селерометра через резец и меднуюфольгу токосъемника,Устройство дает возможность расширить область исследования процессов сверхскоростного резания, а,именно измерять усилия резания, используя акселерометры многократно, Знание значения силы резания позволяетвыбрать оптимальные режимы обработки,спроектировать режущий инструменти установки для обработки резанием сосверхвысокими скоростями, т.е. повысить производительность механичесд 5 кой обрдботкиа1038080 Составитель В.Влодавскииедактор А.Огар Техред Т.Фанта Корректор О. ТигорИве е т е Ф Е Е МВ Заказ е лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 103/12 Тираж 1106 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Подпиного комитета СССРний и открытийРауаская наб д. Й/5