Устройство для диагностики режущего инструмента

)5 В 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф 23альное конструкиндельных автомаЭ,Донской тель ч 15 ТВО ЛЛЯ ЛИАУМЕ НТА(54) УСТРОЙ ЖУЩЕГО ИНСТ (57) Изобре ке металлов польэовано д ния на метал ОСТИ КИ чтоаме"ак ение относит резанием и м я к обработжет быть исо управленках, в я адаптивно орежущих ст оказа(71) Киевское специторское бюро многошптов(56) Авторское свидОф 1301649, кл. В 23 Изобретение относится к обработкеметаллов резанием и может быть использовано для адаптивного управления на металлорежущих станках, вчастности токарных многошпиндельнькавтоматах,Целью изобретения является повышение точности и производительностии расширение технологических воэможностей эа счет исключения влиянияжесткости упругой перемычки на результат измерения,На фиг. 1 показана устройство,план; на фиг. 2 - то же, внд слева;на фиг, 3 - сечение А-А на фиг, 1;на фиг 4 - сечение Б-Б на фиг. 1;на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1.Обрабатываемая деталь 1 (фиг. 1)крепится в патроне (цанге), связанчастности на токарных многошпиндельньк автоматах. Целью изобретения является повышение точности и производительности обработки и расширениетехнологических воэможностей за счетисключения влияния жесткости упругойперемычки на результат измерения.Пружина взаимодействует при наладкеи при резании с резцедержателем непосредственно своей опорной поверхностью, а с корпусом " через регулируемый винт, Меняя натяг пружины,можно создавать предварительный натяг в.упругой перемычке, частичноразгрузить измерительный датчик,позволяет испольэовать его без зны .как при черновой обработке, ти при чистовой. 5 ил. ном са шпинделем станка (не п ны) . На суппорте 2 автомата закреплен корпус 3 с резцедержателем 4, соединенным с корпусом упругой перемычкой 5, крепящейся винтами 6 к рез цедержателю 4 и корпусу 3В реэцедержателе закреплен резец 7, Между реэцедержателем 4 и корпусом 3 размещены резиновая прокладка 8, тарельчатая пружина 9 с опорой 10 и рабочий датчик 11. Между корпусом 3 и прикрепленной к нему накладкой 12 размещен компенсационный датчик 13, По оси пружины 9 и датчиков 11 и 13 расположены нажимные винты 14-16. Датчики 11 и 13 посредством проводов связаны с блоком 17 контроля усилий, электрически связанным с блоком управления станком.Рабочий и компенсационный датчики11 и 13 подключаются известным обра"зом и блоком резисторов (не показаны), размещенным в блоке 17, образуямостовую схему и располагаясь по диагонали электрического моста,Наладка и работа устройства осуществляется следующим образом.Сборка корпуса 3, резцедержателя 4 1 Ои упругой перемычки 5 ведется, обеспечивая за счет зазоров в крепежных.отверстиях под винты 6 требуемое положение резца 7 по высоте относительно оси детали 1 и предварительную деформацию прокладки 8. Окончательная Фиксация взаимного положениякорпуса 3, резцедержателя 4 и перемычки 5 достигается штифтованием либо другим известным способом (например, эа счет рифлений на поверхностяхконтакта, шпонками и т,п.),До начала обработки осуществляетсярегулировкой винта 14 нагружение тарельчатой пружины 9, обеспечиваяпредварительное напряжение упругойперемычки 5 и разгрузку рабочего датчика 11, затем регулировкой винтов15 и 16 достигается равновесие электрического моста с подключенными датчиками 11 и 13.При обработке детали резцедержатель 4 под действием тангенциальнойсоставляющей силы резания стремитсяповернуться вокруг оси упругой перемычки 5 на небольшой угол, создаваянагрузку на датчик 11, меняющуюся в.соответствии с изменением силы резания. Нагрузка в направлении радиальной составляющей силы резания воспринимается имеющей максимальную жесткость в этом направлении упругой перемычкой 5, что гарантирует минимальные смещения резца в радиальном направлении, определяющем размер детали. Кроме того, в этом направлении.обеспечено повышенное демпфированиеза счет создания предварительной деформации резиновой прокладки 8, являющейся одновременно элементом уплотнения и предохранения от попадания смазочно-охлаждающей жидкости кдатчику 11, тарельчатой пружине 9 испаям проводов.В направлении тангенциальной составляющей силы резания жесткость уп 55ругой перемычки .минимальна, однаков этом направлении осуществляется силовое замыкание резцедержателя 4 и корпуса 3 посредством звеньев винт15 - датчик 11, что обеспечивает достаточно высокую жесткость, определяемую весьма малой податливостьюприменяемых датчиков, в данной конструкции магнитоупругих. В случаевозникновения вибраций появляетсяприложенная к тарельчатой пружине 9вдоль ее оси знакопеременная нагрузка со стороны резцедержателя 4, вызывающая осцилляцию пружины 9 и знакопеременное изменение, вследствие имеющейся конусности, диаметра ее опорного (большего) торца, вызывая возрастание жесткости стыка эа счет силтрения, развивающихся на внешних кромках тарелки пружины при их скольжениипо опоре 10, и способствуя демпфированию вибраций. Сигнал, пропорциональный текущему значению радиальнойсоставляющей силы резания, поступаетот датчика 11 к блоку 17 контроля усилий и далее в блок управления станком для выработки команды на прекращение подачи и смену инструмента припревышении значения силы сверх заданной вследствие повышенного износарезца или падения этой силы до нуля,что имеет место при поломке режущейпластины.При резком возрастании силы резания, что свидетельствует о превышении припуска или твердости заготовкисверх заданных значений (в отличиеот износа резца, при котором силывозрастают постепенно), кроме выдачи команды на прекращение подачи вблоке управления реализуется командана автоматический отвод инструментови перегрузку бракованной заготовки вотводящий лоток,При необходимости информация отекущем значении усилий резания может быть использована для измененияизвестным способом подачи или скорости резания так, чтобы обеспечитьстабильность усилий. По мере нагрева резцедержателя нагреваются рабочий 11 н компенсационный 13 датчики, при этом равновесие электрического моста не нарушается и практически исключается смещение нулевой точки, т.е. компенсируются температурные погрешности. Возможны другие схемы температурной1 компенсации с приценением одного рабочего нагружаемого датчика, обеспе 5 151чивающие температурные погрешности,не превышающие 0,1 Х на 10 С.Формула из обретенияустройство для диагностики режущего инструмента, содержащее установленный в корпусе и соединенный с ним упругой перемычкой резцедержатель и силоиэмерительный датчик, расположенный между корпусом и резцедержателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности и расширения технологи 2789 6ческих воэможностей, устройство снабжено дополнительным упругим элементом, выполненным в виде тарельчатой 5пружины установленной между корпуУсом и резцедержателем с возможностьювзаимодействия с резцедержателем своей опорной поверхностью, а с корпусом через введенный в устройстворегулируемый винт, причем осеваяплоскость пружины в поперечном сечении реэцедержателя перпендикулярнаосевой плоскости упругой перемычкии параллельна тангенциальной составляющей силы резания.