Динамометрический резец Советский патент 1984 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к измерительным устройствам, определяющим оптимальные уг.повые параметры режущего инструмента, и может быть использовано в области механической обработки резанием упругопластичного материала, преимущественно натуральной и прессованной древесины. Известен динамометрический резец для регистрации величины таких энергетических параметров, как касательная и нормальная составляющая усилия резания, включаю щий стержень с тензодатчиками и рабочую головку с режущей кромкой и прилегающими к ней боковыми гранями 1. Недостатком указанной конструкции является отсутствие возможности измерения усилий бокового зажима инструмента в зоне таких закрытых видов резания как пиление, выборка пазов, фрезерование проущин, а также при моделировании этих процессов. Цель изобретения - повыщение точности измерения усилий бокового зажима резца обрабатываемым материалом. Поставленная цель достигается тем, что динамометрический резец, содержащий рабочую головку с режущей кромкой и тензодатчиками, закрепленными на стержне, в рабочей головке выполнены пересекающиеся продольный и перпендикулярный ему пазы, образующие консоли, свободные концы которых образуют измерительные грани, а в продольном пазу установлена упругая и-образная пластина с тензодатчиками, концы которой жестко прикреплены к консолям. На фиг. 1 изображен динамометрический резец, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - график зависимости усилия бокового зажима PQ от угла бокового поднутрения /) при поперечном резании прессованной древесины с плотностью 1200 кг/м Динамометрический резец включает стержень I с боковыми поверхностями 2 и 3, рабочую головку 4 с режущей кромкой 5. На стержне 1 размещены рабочий 6 и компенсационный 7 тензодатчики, которые регистрируют усилие резания, действующее на режущей кромке 5. К режующей кромке 5 примыкают две боковые грани 8, наклоненные к боковым поверхностям 2 и 3 под углом бокового поднутрения Л . На боковые грани 8 в зоне резания действуют нормальные усилия бокового зажима инструмента Р, возникающие за счет упругой деформации восстановления обрабатываемого материала. Для обеспечения точности размера по щирине выбираемого паза боковые грани 8 имеют повышенную жесткость 7. Они при резании практически не деформируются, что исключает возможность измерения ими усилий бокового зажима Р. Для измерения усилий бокового зажима рабочая головка 4 включает измерительные боковые грани 9, расположенные на консолях 0, образованных продольным 11 и перпендикулярным ему поперечным 12 пазаВоспринимая деформацию упругого восстановления обрабатываемого материала после прохода граней 8, грани 9 имеют возиожность измерять усилия бокового зажииа , Измерительные грани 9 по форме и геометрическим размерам выполнены идентично граням 8, что является основанием для того, чтобы считать значения Р численно равными значениям Р. При движении динамометрического резца в обрабатываемом материале в точках приложения Pg действуют силы трения F, которые в стенках консолей 10 вызывают напряжения растяжения. Усилия Р деформируют стенки консолей 10 вовнутрь продольного паза 11, вызывая в стенках со стороны паза напряжения сжатия. Указанное сложное напряженное состояние стенок консолей 10 не позволяет размещать на них тензодатчики с возможностью регистрации деформаций, возникающих только от действия сил бокового зажима. С целью обеспечения регистрации деформаций стенок консолей 10, возникающих только от действия сил бокового зажима, тензометрические датчики 13 размещены на упругой и-образной пластине 14, которая свободно вставлена в продольный паз 11. Концы U-образной пластины 14 жестко прикреплены к консолям 10. Указанное размещение U-образной пластины 14 исключает деформирование расположенных на ней тензометрических датчиков 13 от действия продольных сил трения F. Это позволяет при измерении PiJ избежать взаимовлияния усилий Рй и F, чем существенно повыщается точность измерений, проводимых динамометрическим резцом. Динамометрический резец используется в комплекте с электронной усилительной и регистрирующей аппаратурой. Тензометрические датчики 13 подключаются к усилительной аппаратуре по полумостовой схеме. Градуировка динамометрического резца на измерение усилий бокового зажима производится путем последовательного нагружения эталонным динамометром консолей 10 в точках приложения усилий Pjf. Для осуществления процесса резания стержень зажимается в возвратно-поступательно движущийся суппорт. Для обеспечения идентичных условий взаимодействия боковых граней 8 и 9 с обрабатываемым материалом рабочая головка динамометрического резца выставляется так, чтобы режущая кромка 5 и нижние опорные кромки 15 осуществляли движение в одной плоскости резания.

ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ РЕЗЕЦ, содержащий рабочую головку с режущей кромкой и тензодатчиками, закрепленными на стержне, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения усилий бокового зажима резца, в рабочей головке выполнены пересекающиеся продольный и перпендикулярный ему пазы, образующие консоли, свободные концы которых образуют измерительные грани, а в продольном пазу установлена упругая U-образная пластина с тензодатчиками, концы которой жестко прикреплены к консолям. (Л со 00 4