Устройство для имитации сил резания на деревообрабатывающих станках Советский патент 1990 года по МПК G01M15/00 B27B1/00 

(Л

Ю снабжен имитатором 11 заготовки и закреплен на универсальном силовом крестообразном столе. Рабочая поверхность имитатора параллельна осям роликов 7 и расположена с натягом f относительно наружных цилиндрических поверхностей, роликов Имитатор выполнен из полимерных композиций на базе фторопластов. После встречи цилиндрических IQ роликов 7 с имитатором 11 заготовки 159 04 на шпиндель 1 будет передаваться импульсная нагрузка вследствие упругопластической деформацией материала имитаторй заготовки из-за натяга «f , После выхода имитатора 11 из контакта с роликами 7 каретка вместе с имитатором надвигается на шпиндельную насадку, на величину сГ и платформа 9 совершает обратное движение о 2 ил. табл.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и предназначено в качестве нагрузочно-имитирующего устройства для испытаний дереворежущих станков. Цель изобретения - повышение точности испытаний и надежности устройства. Устройство включает шпиндельную насадку, выполненную в виде барабана, по периферии дисков 2 и 3 которого, между ними, равномерно расположены параллельные шпинделю 1 оси 6 с закрепленными на них в подшипниках 8 цилиндрическими роликами 7. Нагружающий кронштейн 10 снабжен имитатором 11 заготовки 11 и закреплен на универсальном силовом крестообразном столе. Рабочая поверхность имитатора параллельна осям роликов 7 и расположена с натягом δ относительно наружных цилиндрических поверхностей роликов. Имитатор выполнен из полимерных композиций на базе фторопластов. После встречи цилиндрических роликов 7 с имитатором 11 заготовки на шпиндель 1 будет передаваться импульсная нагрузка вследствие упругопластической деформации материала имитатора заготовки из-за натяга δ. После выхода имитатора 11 из контакта с роликами 7 каретка вместе с имитатором надвигается на шпиндельную насадку на величину δ и платформа 9 совершает обратное движение. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к деревообработке и предназначено в качестве нагрузочно-имитирующего устройства для испытаний дереворежущих станков. Цель изобретения - повьш1ение точности испытаний и надежности устройства. На фиг. 1 схематично показано пред лагаемое устройство; на фиг. 2 - вид А на фиг о 1, Устройство состоит из двух кинематически связанных узлов шпиндельной насадки, установленной на испытуемом шпинделе станка вместо режущего инструмента - фрезы, и нагружающего си,лового крестообразного стола с имитатором заготовки, закрепленного на станине. Шпиндельная насадка представ ляет собой установленный на шпинделе 1 барабан, соетоящий из двух дисков нижнего 2 и верхнего 3 и втулки 4, закрепленньм на шпинделе 1 гайкой 5,, Между дисками 2 и 3 на вертикальных осях 6 закреплены цилиндрические ролики 7 в подшипниках 8о Количество роликов 7 соответствует числу резцов фрезы, наружные цилиндрические поверх ности роликов 7 полируются„ Нагружающий силовой крестообразньй стол устройства выполнен на базе унифицированного накладного стола УЕ4315-35, смонтированного на станине, на платформе 9 которого жестко установлен кронштейн 10 с имитатором 11 заготовки Имитатор 11 представля ет собой пластину из полимерного материала, закрепленную болтами на вер тикальной плоскости кронштейна 10 вдоль платформы 9 нагружающего силового крестообразного стола. Платформа 9 установлена на направ ляюпщх каретки 12 и оснащена приводо 13продольного перемещения (по стрелке Б) и двумя концевыми выключателями 14и 15о Каретка 12, в свою очередь, установлена на направляющих основания 16 и оснащена электромеханическим приводом 17 поперечного пepeмeD eния (по стрелке В) платформы 9 с кронштей- ном 10„ Высота ролика- 7 шпиндельной насадки превьппает ширину D имитатора 11 заготовки. Шпиндельная насадка и кронштейн 10 с имитатором 11 заготовки нагружающего силового крестообразного стола в исходном состоянии устройства выведены из взаимного контакта и расположены относительно друг друга тадим Образом, чтобы наружные цилиндрические поверхности роликов 7 и рабочая Поверхность имитатора ,11 заготовки были параллельны и установлены с натягом S . Устройство работает следующим обpa3«jM«Сначала включается .испытуемый шпиндель 1 к шпиндельная насадка приходит во вращение Циливдрические ролики 7 насадки описывают окружность с радиусом R. Затем включается привод 13 продольного перемещения нагружающего стола и платформа 9 с кронштейном 10 и имитатором 11 заготовки надвигается на вращающуюся шпиндельную насадку в тангенциальном направлении (по стрелке Б), С момента встречи цилиндрических роликов 7 шпиндельной насадт ки с имитатором -11 заготовки на шпиндель 1 будет подаваться импульсная нагрузка вследствие упругопластической деформации материала имитатора 11 заготовки из-за натяга Г . Как только платформа 9 переместилась в крайнее нижнее по фиг. 1 положение и имитатор 11 заготовки вышел из контакта с цилиндрическими роликами 7 шпиндельной насадки, срабатывает концевой выключатель 14 и срабатывает привод 17 осевого перемещения. Каретка 12 вместе с платформой 9, кронштейном 10 и имитатором 11 заготовки надвигается на шпиндельную насадку в радиальном направлении (по стрелке В) на величину «Г, равную величине пластической деформации имитатора 11 заготовки за проход цилиндрических роликов 7 и шпиндельной насадки по его поверхности, и платформа 9 совершает обратное движение (фиг,1 вверх по стрелке Б) до контакта с кон цевым выключателем 15 Вновь срабатывает привод 17 и процесс испытаний повторяется. Использование в качестве материала имитатора 11 заготовки металлов ,. технически нецелесообразно, поскольку даже при натягах f, составляющих доли мм, в контакте с цилиндрическими роликами 7 будет развиваться значительная температура,высокие ударные нагрузки, а следовательно, надежност такого устройства будет низка, Б предлагаемом устройстве в качестве материала имитатора заготовки использована фторопластовая композИция Ф-4К15М5, обладающая высокой проч ностью и износостойкостью (превышающей стойкость при трении фторопласта Ф-4 в 10 раз), коэффициентом трения скольжения по стали 0,02, а также остаточными деформациями О, Кроме того, в устройстве трение скольжения заменено трением качения, поскольку цилиндрические ролики 7 установлены в подшипниках 8, В таком случае можно считать, что угол контакта if цилиндрического ролика 7 с имитатором 11 заготовки будет равен R- сР arcuos ---, где R - радиус наружной поверхности ролика; - величина натяга (R и ), мм. Расчетные значения ф для R 90 мм при разных натягах f я еоответствуклцие им значения толщины снима емого слоя t при реальном фрезеровании приведены в таблице. Применение полимера позволяет увеличить количество ходов платформы 9 15 0 1) без ее надвигапо стрелке Б (фиг ния на шпиндельную насадку в радиальном направлении (по стрелку В на фиг. 1). При этом необходимо следить, чтобы температура имитатора 11 заготовки в зоне контакта не превьш1ала 327°, что соответствует пределу текучести большинства фторопластов. После износа рабочей поверхности имитатора заготовки он снимается с кронштейна 10, переворачивается на другую поверхность и вновь крепится на кронштейн. Испытания продолжаются. При-,иэносе (разлохмачивании) обеих поверхностей имитатора заготовки он снимается с кронштейна и нагревается в печи до t 327С, вследствие чего он в основном восстанавливает первоначальные размеры и свойства и вновь используется в испытаниях,. Величина имитируемого усилия F при сохранении заданных f обеспечи- вается монтажом на кронштейне имитаторов заготовок различной ширины D. Определив в эксперименте для заданных Ц приведенную на 1 см ширины имитатора заготовки силу F1, выбирают ширину D пластины имитатора заготовки, как см. При этом удельная нагрузка на поверхность ими-татора заготовки не дапжна превьш1ать 2,95 МПа, поскольку при больших нагрузках могут иметь место значительные остаточные деформации. Таким образом,предлагаемое устройство позволяет имитировать весь диапазон сил резания при фрезеровании древесины и древесных материалов. При этом обеспечивается возможность регулировать длительность импульсов имитируемой силы, действующей на шпиндель станка, и соответствующую силу при цилиндрическом фрезеровании древесины при типовых режимах резания с толщиной снимаемого слоя до 5 мм, что повышает точность испытаний и надежность устройства. Форму л а изобретения Устройство для имитации сил резания на деревообрабатьшающих станках, включающее установленную на шпинделе насадку и узеп силового нагружения, смонтированньй на станине, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний к надежности устройства, шпиндельная насадка вьтолнена в виде барабана, между

дисками которого расположены параллельные шпинделю оси с закрепленными на них в подшипниках цилиндрическими роликами, при этом узел силового нагружения выполнен в виде установленного на станине крестообразного силового стола, на рабочей поверхности которого смонтирована контактная пластина из полимерной композиции на основе фторопласта, причем рабочая поверхность пластины параллельна осям цилиндрических роликов и расположена с натягом относительно их наружньк поверхностейо