Устройство для имитации сил резания на токарных станках Советский патент 1987 года по МПК B23B25/06 

1335374

Изобретение относится к обработке материалов резанием и мбжет быть ис- - пользовано при испытании токарных станков под нагрузкой.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования имити- ф рующих сил резания нагрузок по величине и направлению и упрощение конструкции путем создания управляемого ю асимметричного магнитного поля, воздействующего через ротор на шпиндельную группу станка.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - IB схемы распределения магнитных потоков в магнитопроводе и имитируемых сил.

Устройство содержит закрепляемый в шпинделе станка гладкий цилиндри- 20 ческий ротор 1 и установленный с зазором концентрично ротору с зазором статор 2, полюсы 3-5 которого размещены равномерно по окружности на половине дуги ее. При этом полюсы 3 25 и 4 снабжены электрическими обмотками 6 и 7. Статор 2 установлен в круглом тонкостенном корпусе 8, закрепленном на суппорте 9 станка. Обмотки 6 и 7 автономно подключены к двум ЗО выходам блока 10 управления, который представляет собой микроЭВМ, оснащен- ную цифроаналоговым преобразователем и усилителем мощности выходного сиг- нала.

. Устройство работает следующим образом.

Включают привод испытуемого станка и нагружают шпиндель усилиями, имитирующими силы резания путем по- дачи с двух выходов блока 10 управления на обмотки 6 и 7 управляющих напряжений, пропорционально которым в указанных обмотках возникают элект рве и по ся

вз лю су ды

гд

1

ющ му

35

ще ны

рические токи 1, Ij, возбуждающие в полюсах 3 и 4 пропорциональные магнитные потоки Ф , Ф„ (фиг. 2)

Ф,

К,1.

, к,т.

(1)

К - коэффициент, определяемый 50 равляющих токов I магнитными свойствами элект- по формуле ромагнитной системы

1 , I, 2 Р;,

к,

сУ

(2)

где cf - зазор между (якорем) ротором и полюсами статора; р-о- магнитная проницаемость зазора; .

ф

S - площадь поперечного сечения

полюса; W --число витков обмотки.

Каждый из возбуждаемых потоков Ф, р , замыкаясь в магнитопроводе, разветвляется на магнитные потоки Ф , ф и Ф, Р, проходящие через друг ие полюсы статора 2. При этом соблюдается соотнощение

ф

Фз 4 ./2; Ф-г f 1/2.

5 П Силы Р,

электромагнит

р

Л 3 3

взаимодействия между ротором 1 и люсами 3-5 статора 2 определяю суммой потоков, проходящих через дый, из полюсов

Pi К2(з+ Ф, + Ф5)

p к(Фз+ Ф4+Фь) ;

РЗ %(V fe )S

с учетом соотношений (1-4) си

в зависимости от упра 1,1- вычисляются по где К 2

1 2 - 3

ющих токов муле

Р, ( 1/2)

Р K2Kj-(I,/2

Р, К2К„ 5 1 г

(IJ2 Составляющие Р

+ Ч) ;

- Ij/2)2

(5)

X

Р результирую5

щей имитируемой силы Р по координатным осям X, У равны

Р,Р,,К2- -|- 1,(1,/2 + Ij,);

(6)

.

(1,/2

1,)

При заданном направлении результирующей силы Р, т.е. соотношении сос

у

. I

соотношение yп определяется

1).

(7)

55 Предлагаемое устройство обеспечивает непрерывное регулирование направлением результирующей силы Р в пределах сектора, ограниченного полуокружностью.

Формула изобретения Устройство для. имитации сил резания на токарных станках, содержащее предназначенный для закрепления в шпинделе станка ротор и охватывающий его статор, представляющий собой равномерно расположенные по окружности полюса с электрическими обмотками.

отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования имитирующих нагрузок по величине и направлению и упрощения конструкции, полюса охватывают ротор на половине дуги окружности, а число обмоток выполнено на единицу меньше числа полюсов.

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано при испытании токарных станков под нагрузкой.Целью изобретения является расширение диапазона регулирования имитирующих силы резания нагрузок по величине и направлению и упрощение конструкции путем создания управляемого асимметричного магнитного поля, воздействующего через ротор на шпиндельную группу станка. Для этого полюсы 3 - 5 статора 2 размещены равномерно по окружности на половине дуги ее. При этом полюсы 3 и 4 снабжены электрическими обмотками 6 и 7, соединенны- . ми с блоком 10 управления. 2 ил. (Л со 00 СП со 4: ф1/г.

Фе 4 i

Редактор И. Шулла

Составитель В. Золотов -

Техред М.Дидык Коррректор С. Черни

Заказ 4004/13Тираж 974. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г,Ужгород,ул.Проектная,4

cpue.Z