Резцедержатель токарного станка Советский патент 1987 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к устройствам д/1я крепления инструментов типа резцов в станках токарной группы.

Целью изобретения является измерение усилия резания в процессе обработки детали и повышение точности и стабильности измерения за счет возможности управлять процессом резания поддерживая силы резания постоянными.

На фиг. 1 схематически изображен резцедержатель, разрез; на фиг. 2 вид А на фиг. I; на фиг. 3 - разрез Б-Б на .фиг. 2; на фиг. 4 - схема включения пьезокерамических пластин.

Резцедержатель содержит корпус 1, крепящийся с возможностью фиксированного поворота на суппорте 2 токарного станка. В корпусе 1 выполнен продольный паз 3, в котором установлена с возможностью поднастроечного перемещения в вертикальной плоскости плита 4, несущая резец 5. Плита. 4 крепится к корпусу 1 резцедержателя посредством специальных винтов 6, ввернутых в плиту 4, проходящих через точно выполненные направляющие отверстия корпуса и подпружиненных по отношению к нему пружинами 7 сжатия в направлении от резца. Плита 4 имеет нижнюю опорную поверхность, состоящую из плоских отдельных участков 8-10, выполненных наклонно, под рабными углами, меньшими угла самоторможения Этой поверхностью плита 4 сопряжена с имеющей аналогичную опорную поверхность подкладной планкой 11, установленной в упомянутом пазу корпуса резцедержателя с возможностью продольного перемещения в этом пазу. Планка в этом случае имеет прорезь 12, в которую входит головка регулировочного винта 13, ввернутого в резьбовое отверстие корпуса 1.

Для обеспечения свободного хода планки в ней имеются сквозные пазы 14, в которые пропущены винты 6, крепящие плиту 4, несущую резец 5. На скошенной опорной поверхности подкладной планки 11 выполнены пазы,,в которых закреплены, например с помощью клеевого соединения, блоки 15-17 пьезокерамических пластин, которые .сверху контактируют через прокладки 18 с опорной поверхностью плиты 4. Блоки могут состоять из двух пьезокерамических пластин, каждый, если

требуется, производит измерение Одной составляющей силы резания. Для измерения всех трех составляющих силы резания, раскладываемой по трем перпендикулярным осям, блок выполняется из трех пар пьезокерамических пластин, как это показано на фиг. 1 и 4. Учитывая, что толщина пластины невелика и достигает 1 мм, а также имеются пленки из материалов, обладающих пье- зоэффектом, габаритный размер такого блока достаточно мал и вписывается в стандартный резцедержатель наиболее распространенных токарных станков. Кроме того, электронная блок-схема содержит усилитель, блок питания и измерительный прибор, установленные в каждом канале (см. фиг. 4).

Блоки установлены с выступанием на 0,02-0,03 мм над опорной поверхностью. Резец сверху прижимается винтами 19 с нормируемым по величине усилием к плите резцедержателя и служит

5 для обработки детали 20.

Устройство работает следующим образом.

Резец 5 устанавливают при отжатых винтах 19 на плиту 4 и производят

0 выверку положения вершинки резца относительно линии центров станка, ис- . пользуя для зтого известные средства. При -необходимости вращением регулировочного винта 13 плиту 4, несущую резец, доднимают или опускают до сов5 мещения вершинки резца с линией центров станка. Это достигается путем взаимодействия плиты 4 по скошенной под углом, меньшим угла- самоторможе- опорной поверхности на участках 0 с аналогичной поверхностью подкладной планки 11 при продольном перемещении последней вдоль паза 3 корпуса за счет вращения указанного регулировочного винта 13, причем для

более точной выверки и улучшения условий работы при точении вершинку резца следует устанавливать на 0,01- 0,02 мм Bbipje линии центров.

0 Далее резец закрепляют винтами 19 с усилием, необходимым для его прочного крепления и достаточным для создания рабочего нагружения на пьезоке- рамические пластины блоков 15-17.

5 Величина усилия дополнительно может быть подкорректирована созданием натяга винтом 13, при этом положение резца не .меняется и точность настройки сохраняется.

ния 0 й

После включения станка производят обработку детали 20. Б процессе обработки возникает сила резания, которую принято рассматривать как сумму трех ее составляющих (Р., Р измеряемых вдоль взаимно перпендикулярных координатных осей. Под действием этой силы создается напряженное состояние пьёзокерамических пластин, в которых под действием механического нагружения возникает пропорционал ный по величине электрический сигнал снимаемый с пластин и после усиления в электронной ча ти устройства поступающий на измерительный прибор. Величина силы резания измеряется таким образом,на протяжении всей обработки и является основной исходной информацией для управления процессом точения дет-алей. Возможна обработка с постоянной величиной силы резания посредством регулирования подачи.

Резцедержатель применим для точения деталей малой жесткости с регулированием самой величины силы резания, о которой можно судить по величине одной из составляющих, например

2

В этом случае для повышения процеса точения силу резания увеличивают, когда, резец находится возле задней и передней опор детали. В зависимости от конфигурации обрабатываемых деталей и точностных требований} предъявляемых к ним, подключают измери-

204

тельную цепь для измерения одной, двух или трех составляющих силы резания. В последнем случае, суммируя показания приборов, получают результирующую силу.

Формула изобретения

10

ка

1. Резцедержатель токарного стан- .содержащий корпус, несущую резец

5

5

0

5

0

плиту с возможностью вертикального перемещения для настройки и снабженную опорной поверхностью, скощенной под углом и сопрягаемой с планкой, размещенной в пазу корпуса с возможностью продольного перемещения, о т- лича.ющийся тем, что, с целью измерения усилий резания, планка снабжена пазом, выполненным на ее опорной поверхности, а резцедержатель снабжен блоком пьёзокерамических пластин, установленных в пйзу планки с возможностью взаимодействия с плитой, несущей резец, причем блок снабжен тремя парами пьёзокерамических пластин.

2. Резцедержатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности результатов измерения, опорные поверхности плиты и планки выполнены в виде отдельных участков с одинаковым углом наклона, причем каждый из участков снабжен блоком пьезокерами- ческих пластин.

фиг. 2.

6- 6 noSep i/fno

71

12

12

(риг.З

Изобретение относится к металлообработке, а именно к устройствам для крепления резцов в станках токарной группы. Целью изобретения является измерение усилия резания в процессе обработки детали и повьшение точности и стабильности измерения за счет возможности управления процессом резания, поддерживая силы резания постоянными. В корпусе 1 ре зцедержа- теля выполнен продольный паз 3, в котором установлена плита 4 с возможностью подстроечного перемещения в вертикальной плоскости. Плита 4 имеет опорную поверхность, состоящую из от- дельных участков 8-10, вьшолненных наклонно и сопрягаемых с аналогичными поверхностями подкладной планки, в пазах которой закреплены блоки 15-17 пьезокерамических пластин, контактирующих через прокладку 18 с опорной поверхностью плиты 4. Блок пьезокерамических пластин выполнен- из трех пар, что позволяет производить измерение всех трех составляющих силы резания по осям X, у и Z. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л ;i2 2i2i2 s V г

Составитель В.Жиганов Редактор Э.Слиган Техред М.Дидык

4080/13

Тираж 974Подписное

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

фиг4

Корректор В.Бутяга