Устройство для измерения усилий резания Советский патент 1992 года по МПК G01L5/16 

Изобретение относится к силоизмери- тельной технике.

Известен прибор для измерения усилий резания, содержащий разрезной резец, одна из пластин которого закреплена на прямоугольной люльке, установленной в корпусе между винтовыми опорами ы сило- измерительными датчиками. Другая пластинка резца закреплена на раме, жестко установленной в корпусе. Между рамой и вертикальной стойкой, имеющей общее основание с рамой, установлен силоизмери- тельный датчик.

Известно также устройство для измерений усилий резания, содержащее жесткое основание, снабженное боковыми стойками, жестко присоединенными к основанию и снабженными двумя динамометрами, расположенными один над другим и связанными двумя люльками. Верхняя люлька присоединена к верхним динамометрам, а нижняя - к нижним. Устройство снабжено режущим инструментом, разделенным пазом на две части - верхнюю и нижнюю. Верхняя часть режущего инструмента присоединена к верхней люльке, а нижняя часть - к нижней люльке

Устройство позволяет измерить верхними динамометрами боковых стоек только физические составляющие силы резания на передней поверхности инструмента. Нижние динамометры измеряют только суммарные значения составляющих силы резания (технологические) и не позволяет непосредственно измерять составляющих силы резания на задней поверхности режущего инструмента, что снижает точность измерения распределения нагрузок на контактных поверхностях режущего инструмента.

Для определения оптимальной геометрии режущего инструмента в описанном устройстве необходимо иметь набор составных частей режущего инструмента, имеющих разную геометрию или набор жестких оснований. Это снижает точность, уве- личивает трудоемкость измерений и

Ј

XJ VI 00 СЛ О

со

позволяет получить результаты лишь для фиксированных значений геометрических параметров режущего инструмента.

Целью изобретения является повышение точности и эффективности за счет обес- печения бесступенчатой регулировки геометрии режущего инструмента.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения усилий резания, содержащее два соединенных между собой упругих тензометрических блока, жесткое основание, на котором закреплен первый упругий тензометрический блок, а также режущий инструмент, разделенный на две части, введен фиксатор, второй упругий тензометрический блок выполнен в виде гребенки упругих тензометров, четные из которых прикреплены к одной части, а нечетные - к другой части режущего инструмента, причем первый упругий тензометрический блок закреплен на основании с возможностью фиксированного поворота вокруг горизонтальной оси, проходящей через вершину режущего инструмента.

Цель достигается еще тем, что крепление первого упругого тензометрического блока на жестком основании выполнено в виде цилиндрического клеммного соединения.

На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - боковой вид первого упругого тензометрического блока; на фиг. 4 - вид сверху на первый упругий тензометрический блок; на фиг. 5 - боковой вид второго упругого тензометрического блока; на фиг. 6 - вид сверху на второй упругий тензометрический блок.

Устройство для измерения усилий резания содержит жесткое основание 1, режущий инструмент 2, разделенный пазом 3 на две части - верхнюю и нижнюю, каждая из которых соединена со своим упругим тензометром 4, упругий тензометрический узел 5 с горизонтальной осью б поворота относительно жесткого основания 1 и средство фиксации 7 поворота упругого тензометрического узла 5 относительно жесткого основания 1, выполненное в виде цилиндрического клеммного соединения. Упругий тензометрический узел 5 разделен на два блока - первый 8 и второй 9, которые сопряжены между собой по цилиндрической поверхности 10, ось которой проходит через вершину 11 режущего инструмента 2.

Вертикальная стенка 12 жесткого основания 1 снабжена цилиндрической направляющей упругого тензометрического узла 5 с горизонтальной осью 6 поворота относительно жесткого основания 1.

Упругий тензометрический блок 9 выполнен в виде гребенки упругих тензометров 4, разделенных пазами 13, обеспечивающими нечетное их количество.

Верхняя и нижняя части режущего инструмента 2 присоединены к четным и нечетным упругим тензометрам 4. Упругий тензометрический блок 8 выполнен в виде двух боковых упругих динамометров 14, соединенных

0 с упругим-тензометрическим блоком 9 неподвижно. Средство 7 фиксации упругого тензометрического узла 5 в повернутом положении выполнено в виде цилиндрического клеммного соединения упругого

5 тензометрического блока 5 и жесткого основания 1.

Для применения электрических методов измерения составляющих сил резания устройство может быть снабжено тензодат0 чиками, расположенными на плоскостях упругих динамометров Д1 (фиг. 5) и Да (фиг. 3). Устройство работает следующим образом.

Верхнюю и нижнюю части режущего ин5 струмента устанавливают в рабочее положение и скрепляют соответственно с четными и нечетными упругими динамометрами 4. В процессе резания измеряют упругими динамометрами 4 и 14 составляющие

0 силы резания. Передний и задний углы режущего инструмента изменяют поворотом упругого тензометрического блока 9 по цилиндрической поверхности 10 относительно второй части 9 упругого тензрметрического

5 блока. Поворотом относительно жесткого основания 1 вокруг оси 6 упругого тензометрического узла 5 обеспечивают изменение расположения передней поверхности режущего инструмента относительно оси заго0 товки.

Использование поворотного упругого тензометрического узла 5 с горизонтальной осью поворота позволит бесступенчато плавно изменять расположение передней

5 поверхности режущего инструмента относительно оси заготовки (угол наклона режущей кромки). Наличие двух упругих тензометрических блоков 8,9, сопряженных между собой по цилиндрической поверхно0 сти 10 со средством фиксации поворота первого относительно второго в вертикальном плоскости, позволит бесступенчато изменять величины переднего и заднего углов режущего инструмента. Наличие двух упру5 гих тензометрических блоков позволит раздельно изменять составляющие - физические, технологические и общие силы резания. Бесступенчатое изменение геометрии режущего инструмента позволяет уменьшить трудоемкость проведения измерений. Разделение упругого тензометриче- ского блока 9 пазами 13 на нечетное количество упругих динамометров позволит избежать консольного закрепления частей режущего инструмента.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения усилий резания, содержащее два соединенных между собой упругих тензометрических блока, жесткое основание, на котором закреплен первый упругий тензометрический блок, и режущий инструмент, разделенный пазом на две части, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и эффективности путем обеспечения бесступенчатой регулировки геометрии режущего инстру

мента, в него введен фиксатор, второй упругий тензометрический блок выполнен в виде гребенки упругих тензометров, четные из которых прикреплены к одной части, а нечетные - к другой части режущего инструмента, причем первый упругий тензометрический блок закреплен на основании с возможностью фиксированного поворота вокруг горизонтальной оси, проходящей через вершину режущего инструмента.

2. Устройство по п. 1,отличающеес я тем, что крепление первого упругого

тензометрического блока на жестком основании выполнено в виде цилиндрического

клеммного соединения.

Использование: измерение компонент усилий резания, например при обработке технологических режимов резания на токарных станках. Сущность изобретения: устройство содержит жесткое основание, режущий инструмент, два упругих тензо- метрических блока, сопряженных по цилиндрической поверхности, центр которой совпадает с вершиной режущего инструмента. 1 з.п.ф-лы, 6 ил,

Фиг, k

Фиг.5