Устройство для определения радиальной динамической жесткости шпиндельных узлов металлорежущих станков Советский патент 1974 года по МПК B23B25/06 

I

Изобретение относится к области станкостроения.

Известно устройство для определения радиальной динамической жесткости шниндельных узлов металлорежущих станков с электромагнитным преобразователем, содержащим сердечник с обмотками постоянного и переменного токов и якорь.

Цель изобретения - упрои ение конструкции и расширение технологических возможностей устройства.

Для этого в предлагаемом устройстве сердечник преобразователя установлен на базовой детали станка, например столе или супнорте, якорь укреплен на шпиндельном узле, а в цепь катущки постояиного тока включе измеритель перемениого тока.

На фиг. изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Устройство состоит из П-образного магнитонровода I, набранного из листовой электротехнической стали. Боковые стенки магнитонровода и.меют соосные цилиндрические отверстия. Поперечная часть магнитопровода скрепляет боковые стенки и несет катушки 2 и 3 постоянного и неременного тока соответственно. В отверстиях боковых стенок размещен якорь со щпонкой, которая является рабочей частью якоря и выполнена шихтованной. Шпонка создает рабочий воздушный зазор.

2

величина которого значительно меньше воздушного зазора между остальной частью якоря и отверстиями боковых стенок.

Основная часть магнитного потока проходит через минимальный, т. е. рабочий зазор.

Питание катушки переменного тока осуи естБляется от усилителя 4 переменного тока, к которому подключен звуковой генератор о.

Катушка 2 подключена к нсточннку посто0янного тока. Сердечник вибратора размещен на столе или суппорте 6 металлорежущего станка, а якорь закреплен в шпинделе 7.

Базовые поверхности и места закрепления сердечника и якоря при установке на другие

5 станки могут быть изменены.

В цепь катушки постоянного тока включен измеритель 8 переменного тока. Шкала нзмернтеля проградуирована в едннинах тока н линейного неремещения. Поэтому показания измерителя служат для оценкн протекающего неремеииого тока и уровня относительных колебаний в рабочем воздушном зазоре.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При нодключении к катушке неременного

Г1 тока выхода уснлнтеля мои ности в мпгнитпо ; цени вибратора возникает переменный магнитный поток. Катущка 2. питаемая постоянным током, создает постоянный магнитны; поток. Результирующий магнитный поток

0

развивает в воздушном зазоре электромапштное усилие, содержащее постоянную и переменную составляющие. Переменная составляющая усилия вызывает колебания якоря относительно сердечника. В результате воздушный зазор б может быть представлен следующим уравнением:

о г SD -)- Д 5 sin wt,

гдебо - постоянная составляющая;

Аб sin cot - переменная составляющая.

Переменная составляющая приводит к изменению магнитного сопротивления магпитопровода, которое, в свою очередь, приводит к возпикновению дополнительного переменного магнитного потока. Эта составляющая потока наводит в катушке постоянного тока переменную э.д.с.

Пзмеритель переменного тока, включенный в цепь катущки постоянного тока, измеряет переменный ток (или э.д.с.), величина которого пропорциональна амплитуде -колебания.

При вращении шпинделя изменяется угловое положение воздушного зазора н, следовательно, точка приложения электромагнитного усилия.

Таким образом, устройство позволяет определить динамическую жесткость шпиндельного узла при непрерывном угловом изменении точки приложения силового воздействия.

П р е д м е т и з о б р е т е п и я

Устройство для определения радиальной динамической жесткости шпиндельных узлов металлорежущн.х станков с электромагнитным преобразователем, содержащим сердечник с обмотками постоянного и переменного токов и якорь, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения технологических возможностей устройства, сердечник преобразователя установлен на базовой детали станка, например столе или суппорте, якорь укреплен на шпиндельном узле, а в день катущки постоянного тока включен измеритель переменного тока.

S

уУ

. 1

Фиг.г