Способ определения усилий при накатывании резьбы на автоматах типа ролик-сегмент

(5ПТИ л измеряют при каждом поворота ролика и изсоставляющих изменении уг ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Московский автомеханический институт(56) 1, Миропольский Ю.А., Луговой Э.П Дмитренко В.А. Экспериментальные исследования резьбонакатного автомата модели А 2522 с роликом-сегментом. "Кузнечно-штамповочное производство", М., 974, Р 5, с.27-29.2. Авторское свидетельство СССР Ф 158433, кл. В 21 Н 3/04, опублик. 9.10,63 (прототип). 4) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕ 11 ЕН 1 И УС 1 Л 1 Й РИ НАКАТЫВАНИИ РЕЗЬБЫ НА АВТОМАТАХПА РОПП(-СЕГМЕ 11 Т, включающий в себя осциллографическую регистрацию радиальных, тангенциальных составляю. щих сил, значений углов поворота ролика и изделия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности определения усилий при накатывании резьбы, мгновенные значения радиальной и тангенциальной делия и измеряот угол между направлением равнодействующей и радиальнойсил.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может бытьиспользовано при исследовании, проектировании и расчете резьбоцакатногооборудования и инструмента.Известен способ определения усилий, действующих при накатываниирезьбы, при котором регистрация усилий производится на тензометрическихэлементах, установленных в станинеи воспринимающих нагрузку на сегмеи-. Г 3.Однако такой способ дает толькокачественную Картину изменения силпри накатывании, т.е. це обеспечивает требуемой точности.Известен способ определения радиальных усилий, реализованный в устройстве, позволяющем осуществлятьосциллографическую регистрацию радиальных и тангенциальных составляющих сил, значений углов поворотаролика и изделия ь.2 ",.Недостатком известного способаявляется невысокая достоверность определения усилий в связи с цевозмож.остью определения действительныхзначений радиальных и тангенциальнл 1 х составляющих сил непосредственнов процессе накатывания резьбы.Цель изобретения - повьпдение достоверности определения усилий принакатывании резьбы.Укаэаццая цель достигается тем,что согласно способу определения усилий при накатываии резьбы ца автоматах типа ролик-сегмент, включаюшему в себя осциллографическую регистрацию радиальных, тагенцальных составляющих сил, значеций углов поворота ролика и изделия, мгновенныезначения радиальной и тангенциальнойсоставляющих сил измеряют при каждомизменении угла поворота ролика ииэделия и измеряют угол между направлением равнодействующей и радиальнойсил.На фиг.изображена схема установки приборов а узле ролик-сегмент,на фиг.2 - впд А на фиг. на отметчик углов поворота накатного ролика ); ца фиг. 3 - узел ролик-сегмент,вид сверху; на фиг. 4 - осциллограмма, пример.Автомат ролик-сегмент с приборами содержит вал 1, расположенный в подшипниках 2 станины автомата (поКаэацо условно ), На валу 1 жестко закреплен накатной ролик 3, а ниж 5 10 5 Определение усилий при накатывании проводят следующим образом.Протарировацные приборы подключают к тезометрической аппаратуре (не показао ), Включают автомат, в результате чего накатной ролик вращается на валу 1 в направлении, укаэанном стрелкой. Иэделие 9 подается на позицию обработки, увлекается накатным роликом 3 в зазор между ним и сегметом 7. При вращении накатного ролика обтюратор 6 перемещается, перекрывая луч от осветителя 11 на фотодиод 12 в соответствии с числом пазов на обтюраторе. Изменение освещенности фотодиода 2 вызывает изменение величины тока, подаваемого ца гальванометр регистрирующего прибора, в результате чего на осциллограмме (фиг.4 ) получают пилообразную кривую а, показывающую изменеие углового положения накатного ролика во времени. Изделие 9, вращаясь вокруг собственной оси, об" катывается по неподвижному сегменту 7. При этом меняется ее угловое положение отостельно центра накатного ролика 3. Этот параметр регистрируется, например, индукционным отметчиком 8, подающим линейный сигнал (кривая Б , фиг.4), величина которого пропорциональна угловому голожеию заготовки при прохождении ее в зазоре между накатным роликом 3 и сегментом 7. В процессе накатываия на накатной ролик 3 действуют тацгецциальная Г, (фиг,3 и радиальная Г силы, которые образуют равнодействующую силу 1, направление которой зависит от положения накатываемого изделия, определяемого угломи соотношения тангенциаль" ной и радиальной силы, т,е, угла с,;20 25 ЗО 35 40 1;50 55 ний конец вала соединен с поиводомавтомата (не показано)На валу наклеены.напоимеотенэорезисторы 4 длярегистрации крутящего момента,тенэорезисторы 5 для регистрации равнодействующей сил, действующих на накатной ролик при на-,катывании, и установлен обтюратор б.На сегменте 7 смонтирован отметчик 8углового положения накатываемого иэделия 9. На сегменте 7 закреплен корпус 10 отметчика углов поворота накатного ролика осветитель 11 и фотодиоц 12 с элементами питания и усиления (не показано ).Определение тангецциальной силы производится тецзорезисторами 4. Оци регистрируют величину крутящего момента, при которой при известном радиусе накатного ролика определяется .величина тацгенциальной силы Г . Тарировка этих тензодатчиков может быть проведена в зависимости от величины тангенциальной силы, тогда кривая Ь на фиг,4 дает в каждый 10 момент времени действительное значение тацгенциальной силы Г , Тензорезисторьг 5 для регистрации реакции вала 1 наклеены параллельно оси вала, причем рабочий и компенсационный датчики диаметрально противоположны (фиг.З . Величина сигнала от этих тензарезисторов при одной и той же величине силы, действующей на вал, изменяется в зависимости от угла действия силы относительна плоскости, проходящей через центры тензорезцсторов и вала, Если направление действия сипы лежит в указанной плоскости, величина сигнала, подаваемого от тензарезистора, макси- мальца; если направление действия силы перпендикулярно этой плоскости, то величина сигнала равна нулю, При этом изменение величины сигнала праггорцианально косинусу угла между направлением действия силы и диаметральной плоскостью, проходящей через центры тецзорезисторов.Для определения направления ос 35 новных взаимно перпендикулярных плоскостей, положения тензорезисторов 5 при вращении вала на обтюраторе 6 устанавливают метки, которые обеспечивают на осциллограмме характерный40 сигнал, Точки аи а " на кривой й фиг.4 дают направления соответственно для максимальных и нулевых отклонений сигнала. Полученньгй, например, в момент а сигнал принимается за45 начальное положение накатного ролика. От этого положения отсчитывается угол поворота Г накатного ролика в процессе накатывания, В этот же момент времени по кривой ъ (фиг.4) получают действительное значение радиальной силы Г ца осциллограмме при условии, что ось накатываемога иэделия лежит в диаметральной плоскости, проходящей через центры тенэорезисторов 5. Это наблюдается,55 если совмещен угол поворота накатного ролика 9 и угол поворота на 1катываемого иэделия (фиг.З), т.е. имеется равенство- г =О. В абг 2 щем случае тецзорезистары 5 ца "валу 1 накятцога ролика воспринимают равнодействующую г.,направление которой смещено на угол а( (фиг.З) относительно направления радиальной силы Г,. Поэтому в момент, когда- 9 О тле когда диаметраль - ная плоскость, проходящая через центры тецзарезисторов 5, перпендикулярна плоскости, проходящей через ось накатного ролика и ось накатьгваемого изделия, тензорезисторы 5 регистрируют величину тангенциальной силы Г . Величина этой силы сравнивается с. тацгецциальцай силой Г , полученной с помощью тецзорезггсторав ч. Кри. вая г,регистрггрующая реакцию вала цакатцага рогцгка, пересекает нулевую линию д в момент, когда =90 + с. Это дает возможность определить угол с- между равнодействующей Р и радиальной Г силаиг. Далеейпо известным тригонометрическим соот наюециям определяют действительные величины всех силцействующих на накатной ролик в процессе накатывания. Пацример, для определения величины равнодействующей в любой момент времени используют зависимостьМЕс 05 9 - г( саэЫййМ 2 Мгде Г - отклонение кривой Г реакции вала накатного ролика от нулевой линии 4 (фиг,4) в момент, когда цакатываемае изделие находится ца угле поворота Р а накатной ролик ногверггулся на2 Л 1угол Ч . Таким образом, можно полу 1.чить действггтельную вегпгчпцу равцодействующей сил накатывания при любом изаимггам паложегпги цакатцага ролика и сегмента. Для определения дей-, ствительной величины радиальной силыиспользуют зависимость Г =Гсов с =1исаэг р а для определения дейстгм гм вительной величины тацгецциальнай силы с использованием кривой реакциий в:а а м( -Если необходимо аггреде.цгть характер иэмецеция соотношения тангецциальцой и радиальной составляющей, увеличивают число тензарезисторав для регистрации реакции вала накатного ролика и располагают их попар 109 1971 но, как показано ранее, в различных диаметральных плоскостях, смещенных относительно друг друга на углы, необходимые дя получения требуемой точности.предлагаемый способ по сравнению с базовым объектом, который принят за прототип, дает возможность повы"сить достоверность определения усилий при накатывании резьбы благодаряопределению как действительных величин сил, действующих в системе инструмент-станок, так и их направленияв каждый момент времени.1091971Составитель М,Хостикоев Редактор Н.Киштулинец Техред М,Кузьма Корректор А.Зимокосов Заказ 3172/6 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4