Динамометрическое устройство для измерения составляющих силы резания в шпиндельном узле Советский патент 1974 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к станкострорнию.

Известны динамометрические устройства для измерения составляющих силы резания в шпиндельном узле, основанные на принципе измерения прогиба переднего конца шпинделя под действием сил резания, в которых на корпусе вокруг фланца переднего конца шпинделя расположены магнитные датчики, измеряющие перемещения фланца шпинделя под действием сил резания.

Однако такие устройства обладают недостаточной точностью, так как магнитные датчики измеряют перемещения вращающегося фланца шпинделя, что вносит дополнительные погрешности, обусловленные дииамикой вращения шпинделя (эксцентриситетом фланца шпинделя, его биением и т.п.),

Цель изобретения - повышение точности измерения двух составляющих радиальной силы резания по координатным осям ± гх и ± Ру

Это достигается тем, что наружное кольцо переднего подшипника шпинделя, воспринимающее радиальную нагрузку, устанавливается Ь смонтированном с зазором в отверстии корпуса подвижном кольце, взаимодействующим с датчиками перемещений и соединенным упругими цилиндрическими пальцами, равномерно расположенными по окружности, с неподвижным кольцом, установленным между заплечиками отверстия корпуса и втулкой, закрепленной через кольцо подшипника крышкой.

Такая конструкция устройства позволяет измерять перемещения невращающегося кольца под действием сил резания; вся конструкция устройства закрыта от попадания стружки и пыли, так как находится внутри корпуса,

На чертеже изображено предлагаемое устройстБО в разрезе вдоль оси шпинделя. В расточке корпуса I до упора в заплечики установлено неподвижное кольцо 2. Оно связано цилиндрическими пальцами 3, равномерно расположенными по окружности, с подвижным кольцом 4, смонтированным с зазором 130 втулке 5. Втулка посредством крышки ь жестко крепит неподвижное кольцо 2 в корпусе I, В расточке подвижного кольца 4 установлено наружное кольцо радиальное подшипника 7 передней опоры шпинделя 8, От осевого перемещения наружное кольцо подшипника за креплено крышкой 9. Внутреннее кольцо подшипника размещено на шпинделе 8 между проставочным станком 10 и гайкой II. Осевую на грузку, действующую на шпиндельный узел, воспринимают упорные подшип ники 12 и 13, установленные не- вращающимися кольцами в расточках неподвижного кольца 2 и вращающимися кольцами на шпинделе. Упорные подшипники закреплены гайкой 14,расположенной на шпи11деле 8. К наружной поверхности подвижного кольца 4 подведены измерительные наконечники датчиков 15 и 16 перемещений. Датчики перемещений расположены под углом 90° друг к другу в плоскости,перпендикулярной оси шпинделя (4 датчика), что позволяет измерять составляющие силы резания + РХ, - Рх, -ьРу и - Ру. Силы резания, возникающие при обработке, передаются через шпиндель на подшипник 7, а с подшипника - на подвижное кольцо 4, которое перемещается в радиальном направлении, деформируя упругие цилиндрические пальцы 3. Перемещения подвижного кольца 4 фиксируются датчиками перемещений, команда с которых подается в исполнительные механизмы адаптивной системы станка. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Динамометрическое устройство для измерения составляющих силы резания в шпиндельном узле, содержащем установленный в корпусе на подшипниках шпиндель, упругие элементы и датчики перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения составляющий радиальной силы резания, на наружной кольце подшипника с зазором относительно корпуса закреплено подвижное кольцо, взаимодействующее с датчиками перемещения, а в корпусе закреплено неподвижное кольцо, связанное с подвижным через paBHOiMepHO расположенные по окружности упругие пальцы.

v 5 47

15

rW

7/7