Устройство для исследования процесса резания Советский патент 1989 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к металлообработке, в частности к исследованию процессов механической обработки деталей, изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов.

Целью изобретения является повышение надежности в работе и снижение расхода режущего инструмента за счет фиксации малых деформаций инструмента.

На фиг.1 изображено устройство, центральный продольный разрыв; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3- разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит диск 1, фрезу 2 установленные на оправке 3, пёрйскопическую систему 4 призм с объективом, кинокамеру 5, лазер 6, коллиматор 7, интерферометр 8 Майкельсона, призму 9.. Перископическая система 4 включает в себя объектив 10, призмы 11, 12. В интерферометре 8 Майкельсо. на имеются полупрозрачное зеркало 13, опорное зеркало 14, ив качестве предметного зеркала принята торцовая полированная поверхность зуба 15 фрезы 2.

Призма .9 установлена в отверстии оправки 3 и предназначена для направления луча, излучаемого лазером 6 в интерферометр 8. Лазер 6 и коллиматор

4 05 СЛ

CF1

7 установлены на кронштейне 16, рас- йоложенном в задней части станка/ 17..Скоростная кинокамера 5 установлена на кронштейне 18, прикрепленном к серьге t9 фрезерного станка 17.

Оси лазера б, коллиматора 7, .призм 9, tZ и объектива кинокамеры 5 расположены на одной оптической оси 1-t,которая совпадает с осью вращения фрезы. В диске 1 выполнен паз, в котором перемещается объектив Юс призмой 11.

Устройство работает следующим образом.

Фреза 2 приводится во вращение с угловой скоростью to , соответствующей выбранной скорости резания. При этом с фрезой относительно ее оси или оси .trpt вращение перископическая система 4 интерферометра 8, призма 9. Одновременное вращение этих частей устройства обеспечивает постоянное слежение за сое- т оянием полированной торцовой поверх.ности зуба 15 во время полного оборота фрезы 2

Лучи от лазера 6 проходят через коллиматор 7 в.центральное отверстие шпинделя станка 17 и оправки 3. При движении, .в отверстии лучи падают на призму 9, от которой на;правлдются на, зеркало 13 вращающегося интерферометра 8. От зеркала 13 часть при отражении,падает на, .торцовую поверх ность зуба t5 фрезы, а друга,5 яасть лучей,, при прохождении через зеркало t3 падает на опорное зеркало t От зеркала.. t4 лучи отража,ютс5 и падают на зеркало t3 Отраженные от зеркала. 1-3 лучи. на,правляются на полирова,нную поверхной;гь зуба t5 фрезы 2. Эти лучи взa мoдe iqтвyюfг, ,с луча.ми, отраден зеркала, 13, пала,илцими на указанную павер; носл ь, зуба фрезы 2, При отсутствии дефррмдций зуба фрезы 2 ход лучей в плеча интерферодетра, . 8 a,V в.., ,, что ведет ,к образова нию на; торцовой; по- лированной П9верхности эуба 15 фрезы 2 интерференционных полос равной толщины.

.-

При силовых или тепловых дефор-- мациях зуба 15 величина хода а лучей (фиг. 1) изменяет.ся, в то время как величина хода в сохраняется постоянной. Это ведет к разности

Q

15

20 , 25

Q -д

35

40

хода лучей в плечах интерферометра 8, т.е. (а - в) ±5 , где S величина деформации инструмента в рас- - сматриваемой зоне. Появление рааиос- ти хода лучей ( 5) вызывает движение интерференционных полос на полированной поверхности зуба фрезы. Образующиеся на этой поверхности картины интерференционных полос (как движущихся, так и равной толщины) фиксируются кинокамерой 5 через объектив 10, призмы 11, 12.

Направление хода лучей лазера 6 в центральном отверстии шпинделя станка 17 и оправки 3 выбрано таким образом, что они попадают постоянно во вращающийся интерферометр 8 вез вращения лазера 6.

Это значительно упрощает конструкцию устройства для исследования процессов резания и устраняет влияние эффектов вращения на работу лазера и устройства в целом. Кроме того, сохранение лазера неподвижным значительно упрощает его эксплуатацию в процессе исследования.

Предложенное устройство для исследования процесса резания позволацет: выполнить расчеты зубьев фрезы на прочность; выбрать оптимальные геометрию и материал режущей части инструмента; определить оптимальные режимы.обработки; повысить надежность, режущих инструментов в работе и сократить расход релсущего инструмента.

Формула изобретения

Устройство для исследования про--- цесса резания, содержещее диск, жестко закрепленный на оправке, фрезу, кинокамеру и перископическую систему оптических призм, установленных на диске, отличающее- с я тем, что, с целью повьппения надежности в работе и снижения расхода инструмента, устройство снабжено интерферометром Майкельсона с полупрозрачными и опорными зеркалами, установленными жестко на оправке между перископической системой оптических призм-диска и зубом фрезы, а также лазером, коллиматором и призмой, при этом оптические оси лазера, кбллиматора, призм и объектива кинокамеры расположены на одной оси и совпадают с осью вращения фрезы.

17

-TTV

фигЛ

Изобретение относится к металлообработке, в частности к исследованию процессов механической обработки деталей, изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов. Целью изобретения является повьшение надежности и сокращение расхода режущего инструмента за счет фиксации малых деформаций инструмента. Устройство для исследования процесса резания, содержащее диск, жестко закрепленный на фрезерной оправке, фрезу, кинокамеру, перископическую систему оптических призм, снабжено вращающимся интерферометром Майкельсона с полу прозрачным и опорным зеркалами,, в котором в качестве предметного зеркала принята торцовая полированная поверхность исследуемого зуба фрезы. Оси лазера, коллиматора, призм, .установленных в оправке объектива кинокамеры, расположены на одной оптической оси, совпаданяцей с осью вращения фрезы. Лучи лазера, неподвижно установленного на станке, направляют в центральное отверстие шпинделя сганка и фрезерной оправки таким образом, что они постоянно попадают во вращающийся интерферометр без применения вращения лазера. 3 ил. с б (/)

.2

Редактор М. Бандура

Составитель В.Жиганов Техред А.Кравчук

Заказ 865/14

Тираж 831

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,-Раушская наб., д. 4/5

П иэводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина. 101

(иг.З

Корректор М.Васильева

Подписное