Устройство для испытания сборных режущих инструментов

(51) 4 С 01 В 3 58 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ(56) Шустиков А.Д. Анализ качества сборных проходных резцов. Обзор.НИИМАШ. М., 1981, серия С: инструментальная и алмазно-абразивная промьппленность, с. 17.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ .СБОРНЫХ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ, содержащее станину, гидроцилиндр для нагружения режущих инструментов, корпус которого торцом связан со станиной, сферический индентор, взаимодействующий с поршнем гидроцилиндра, и механизм перемещения гидроцилиндра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью приближения испытаний к реальным условиям, оно снабжено телами качения, несколькими дополнительными гидроцилиндрами с тягами, блоком управления дополнительных гидроцилиндров, штоки которых посредством тяг соединены с корпусом основного гидроцилиндра, а полости - с блоком управления дополнительных гидроцилиндров, торец корпуса основного гидроцилиндра и станина, связанная с ним в виде сфер, центр которых совпадает с центром сферического инвертора, а тела качения размещены между сферами.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления дополнительными гидроцилиндрами выполнен в виде приводного кулачкового вала и гидроцилиндров, кинематически связанных с кулачками и гидравлически связанных с дополнительными и основным гидроцилиндрами еО 15 Изобретение относится к области исследования физических свойств материалов, а именно к устройствам для испытания режущих инструментов.Известно устройство для испытания сборных режущих инструментов, содержащее станину, гидроцилиндр для нагружения режущих инструментов, корпус которого торцом связан со станиной, сферический индентор, взаимодействующий с поршнем гидро- цилиндра и механизм перемещения гидроцилиндра.К недостаткам устройства относится то, что направление величины усилия нагружения остается неизменным в процессе испытания, В реальном процессе вектор силы резания постоянно меняет свое направление.20Целью изобретения является приближение испытаний к реальным условиям.Цель достигается за счет того, что устройство для испытания сборных режущих инструментов, содержащее станину, гидроцилиндр для нагружения режущих инструментов, корпус которого торцом связан со станиной, сферический индектор,взаимодействующий с поршнем гидроцилиндра, и механизм30 перемещения гидроцилиндра, снабжено телами качения, несколькими дополнительными гидроцилиндрами с тягами, блоком управления дополнительных гидроцилиндров, штоки которых посредст- З 5 вом тяг соединены с корпусом основного гидроцилиндра, а полости - с блоком управления дополнительньгх гидро- цилиндров, торец корпуса основного гидроцилиндра и станина, связанная с 40 ним, выполнена в виде сфер, центр которых совпадает с центром сферического индентора, а тела качения размещены между сферами.Кроме того, блок управления допол нительными гидроцилиндрами выполнен в виде приводного кулачкового вала и гидроцилиндров, кинематически связанных с кулачками и гидравлически связанных с дополнительными и основ ным гидроцилиндрами.На фиг. 1 изображена схема устройства для испытания сборных режущих ининструментов; на фиг, 2 - схема нагружения режущего инструмента.Устройство для.испытаний сборных режущих инструментов содержит станину 1, гидроцилиндр 2 для нагружения режущих инструментов 3, корпус 4 которого торцом 5 связан со станиной 1,сферический индентор 6, взаимодействующий с поршнем 7 гидроцилиндра, имеханизм 8 перемещения гидроцилиндра2. Устройство снабжено несколькимидополнительными гидроцилиндрами 9 стягами 10, штоки 11 гидроцилиндров 9связаны с тягами 10 и позволяют спомощью дополнительных гидроцилиндров9 поворачивать основной гидроцилиндр2 вокруг сферического индентора 6,причем гидроцилиндры 9 расположеныперпендикулярно относительно друг друга, Устройство снабжено блоком 12 управления дополнительных гндроцилиндров, выполненным в виде приводногокулачкового вала 13 и гидроцилиндров14 - 16, кинематически связанных скулачками 17 - 19 и гидравлически связанных с дополнительными гидроцилиндрами 9 и основным гидроцилиндром 2.Электродвигатель 20 с редуктором21, имеющим вал с кулачками 17 - 19соответствующего профиля, воздействующими на плунжеры гидроцилиндров 1416, которые соединены с соответствующими дополнительными гидроцилиндрами9 (на чертеже показан один гидроцилиндр 9) . Профили кулачков 17 и 18и их взаимное расположение на валурассчитывается в соответствии с необходимыми перемещениями штоков 11дополнительных гидроцилиндров 9таким образом, чтобы обеспечить заданную траекторию перемещения гидро.цилиндра 2.Полости 22 дополнительных гидроцилиндров 9 соединены с блоком 12управления дополнительных гидроцилиндров,Торец корпуса основного гидроцилиндра 2 и станина 1, связанная сним, выполнены в виде сфер, центркоторых совпадает с центром сферического индентора 6, а между сферамиразмещены тела 23 качения, выполненные в виде шариков. Устройство работает следующим образом.Режущий инструмент 3 со сферическим индентором 6 устанавливают под шток гидроцилиндра 2 и закрепляют в приспособлении.При включении злектродвигателя 20 кулачки 17 - 19 через плунжеры гидроцилиндров 14 - 16 создают давление рабочей жидкости в системе.Давление, развиваемое гидроцилиндром 16, передается в гидроцилиндр 2, который штоком через индентор 6 нагружает вершину инструмента 3 нагрузкой переменной величины. 5Одновременно с этим давление, развиваемое гидроцилиндрами 15 и 14 посредством кулачков 17 и 18, уста-. новленных на одном валу с кулачком 19, передается в гидроцилиндры 9, О поршни которых через тяги 10 перемещают основной гидроцилиндр 2 вокруг индентора 6. Взаимосогласованным перемещением дополнительные гидро- цилиндры 9 осуществляют движение гид роцилиндра 2 в пространстве по заданной траектории.На фиг. 2 показан режущий инструмент 3, на вершину которого воздействует результирующая сила 24 реза ния, измеренные векторы которой образуют в пространстве фигуру 25. Она строится по результатам измерений сил резания. на одном обороте детали или инструмента. 25Перед испытаниями сборных режущих инструментов измеряют изаписывают на носитель с помощью динамометра или исследуемого инструмента, например резца с тензодатчиком, составля ющие Р , Р, Р - силы резания при реальном точении крупной детали, имеющей неравномерный припуск, затем анализируют полученные записи составляющих силы резания, выделяют период 35 одного оборота де 1 али, рассчитывают и строят пространственную фигуру 25 из мгновенных (по дискретным значениям) значений результирующей силы . 24 резания (см. Фиг. 2), Потом составляют программу перемещений основного гидроцилиндра 2 с помощью взаимноперпендикулярных дополнительных гидроцилиндров 9, соответствующую фигуру 25 (фиг. 2) и разбрасывают сопряженную с первой программу измерений усилия гидроцилиндра 2, которая задается блоком управления дополнительных гидроцилиндров, затем устанавливают необходимую частоту перемещений гидроцилиндра 2, равную, например, числу оборотов детали при точении, и производят испытание резца под переменными по программе нагрузками, соответствующими усредненным величинам сил резания реального процесса.После испытания производится оценка величины и характера износа сопряженных поверхностей деталей сборного резца, при необходимости испытания продолжают по другой программе,включающей измененные по сравнению. с предыдущим траекторию и усилия. Для ускорения или увеличения объема испы.- таний частоту нагружения увеличивают по сравнению с реальным процессом путем увеличения частоты вращения кулачков 17 - 19.Использование устройства для испытания сборных режущих инструментов позволяет ускорить испытания инструмента, имея возможность увеличить частоту нагружений по сравнению с реальным резанием;повысить достоверность результатов испытаний в связи с возможностью увеличить их длительность и приблизить характер нагружения к реальному процессу;сократить расход металла, электроэнергии и трудозатрат по сравнению с реальным испытанием на крупных станках;на основе изучения характера износа и деформации контактных поверхностей оптимизировать конструкцию сборного инструмента и его отдельных деталей,1145758 12 Гайдош Те Подписное Заказ 4350 Тираж арств зобреЖ-З ИИПИ Го 5 Пр пре яти одственно-полиграфичес Редактор Л. Письма по делам13035, Иоскв 778нного комитета ССений и открытийРаушская наб орректор В. Бутяга Ужгород, ул. Проектна