УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к области электрического моделирования.

Известиы устройства для дииамических испытаний стаиков без резания, использующие вибраторы. Такие устройства включают в себя возбудитель колебаний - вибратор, размещаемый на стайке. Питание вибратора осуществляется от усилителя мощности, причем частота колебаний задается звуковым генератором. Испытания ведутся во всем диапазоне частот, а полученная характеристика упругой системы стайка путем дополнительной обработки с характеристикой резания позволяет нолучнть величину предельпой стружки.

Однако известные устройства имеют больщие габариты, особеино велики они у усилителя мощности. Кроме того, такие устройства требуют дополнительиой обработки результатов испытаний.

Наряду с этим возможно испытание системы только на нескольких частотах. Для мехаиических систем такими частотами являются резонансные. В этом случае, как известно, для возбуждения системы необходима малая мощность, следовательно, габариты усилителя моииюсти становятся небольшими.

Цель изобретения - создаиие малогабаритного устройства для моделирования процесса резаиия, при этом моделируюи ая установка

совмещена со станком и работает в натуральном масштабе времени.

Это достигается тем, что при замыкаиии механической и электронион частей устройства организуется цепь обратной связи, а примеиение фазовращателя делагг эту обратную связь положительной.

На чертеже ноказана блок-схема устройства.

Она содержит исследуемую систему 1, датчик 2 перемещеиий, фазовращатель 3, усилитель 4 мощности, электромагнитный вибратор 5 с катушками переменного и постоянного тока, источник 6 ностоянного тока.

Сердечник вибратора размен, на столе или суннорте станка- Якорем вибратора служит оправка, закренленная в И1нииделе стайка.

Датчик перемещеиий укреплен в корпусе вибратора и измеряет относительные смещения якоря и сердечника. Выходное наиряжение датчика, проиорциопальпое от юсительным перемещениям, поступает через фазовращатель на усилитель мощности. Выход усилителя моитности нодключен к катушке переменного тока вибратора. Катушка постоянного тока нодсоедииеиа к источнику иостоянного тока, осуществляющему подмагннчивание вибратора.

Известно, что

сила резания описывается уравнением

k-b

Р

Да,

+P-Tf

где k - удельная сила резания; b - ширина срезаемого слоя; Да - изменение толщины срезаемого Ту - постоянная времени резания.

Коэффициент усиления системы моделирует удельную силу резания k. Постоянный ток создает усилие, пропорциональное силе резания с шириной b и толш,иной а срезаемого слоя. Величину фазового сдвига, вносимую постоянной времени Гр, моделирует фазовращатель. Изменение толщины срезаемого слоя Да измеряет и вводит в модель датчик перемещений.

Таким образом, развиваемое вибратором усилие имитирует две составляющие силы резания: постоянную, обусловленную шириной b и толщиной а срезаемого слоя; переменную, обусловленную шириной Ь и изменением толщины Да срезаемого слоя.

Прн испытании станков изменение коэффициента усиления, нодмагничивания и фазового сдвига в замкнутой системе позволяет моделировать процесс резания. Определяется нредельная ширина стружки (без резания), при которой наблюдается устойчивая работа станка, т. с. отсутствуют вибрации.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования процесса резания, содержащее исследуемую систему, усилитель мощности и вибратор, к первому входу

которого подключен источник постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью унрощения устройства, оно содержит датчик перемеще5)ий, вход которого соединен с выходом исследуемой системы, и фазовращатель, вход которого подключен к выходу датчика перемещений, а выход через усилитель мондности соединен с вторым входом вибратора, нричем выход вибратора нодключен к входу исследуемой системы.