Устройство для исследования процесса резания Советский патент 1976 года по МПК B23C3/00 B23B25/06 

1

В современном машиностроении при исследовании процессов резания металлов применяют различные устройства, позволяющие получать информацию о характере протекания той или иной стороны изучаемого процесса.

Известны устройства, предназначенные для изучения процесса стружкообразования, которые при всех своих конструктивных отличиях имеют общий признак, заключающийся в том, что получение необходимой информации о протекании процесса стружкообразования возможно только после мгновенного вывода режущего инструмента из контакта с обрабатываемым изделием. Разнообразие конструкций таких устройств обусловлено только потребностью в достижении наибольшей быстроты вывода инструмента из зоны резания, так как чем быстрее происходит вывод инструмента, тем меньше искажается картина протекания процесса стружкообразования, например, путем последующего анализа корней стружек.

Для изучения процесса резания применяется высокоскоростная киносъемка. Однако известными методами возможна лишь киносъемка при обработке металлов невращающимся инструментом, например токарным резцом. Применение киносъемки зоны стружкообразования известными методами при изучении процесса резания вращающимся инструментом не представляется возможным, так как в данном случае не обеспечивается постоянство нахождения вершины режущего элемента в поле зрения объектива. Известно также устройство для изучения процесса резания путем киносъемки деформаций инструмента в данном процессе, например при сверлении, состоящее из диска с нанесенными рисками по окружности и соосно

установленного с ним рел ущего инструмента, в котором на шпинделе станка устанавливается стаканчик, имеющий буртик с рисками такого же диаметра, что и диск, закрепленный на инструменте. Размеры стаканчика выбирают таким образом, чтобы его буртик и диск были расположепы на расстоянии 0,5-0,8 мм один от другого. Под действием крутящего момента инструмент деформируется и диск проворачивается относительно буртика, что и фиксируется кинокамерой, наведенной на поверхность буртика и диска. С помощью такого устройства нельзя исследовать динамику стружкообразования в процессе резания, так как оно позволяет изучать

только динамические свойства режущего инструмента, а именно неравномерность крутящего момента, угол раскручивания инструмента и т. д. Целью изобретения является создание устройства, позволяющего производить исследование процесса стружкообразования на всем пути контакта режущего зуба с обрабатываемым изделием путем киносъемки зоны стружкообразования. Согласно изобретению это достигается тем, что на диске со стороны торца, обращенного к фрезе, установлен объектив, а с другой стороны размещена радиально направленная перископическая система оптических призм, одна из которых обращены к объективу, а другая центром плоскости, параллельной торцу диска, установлена по оси его вращения, причем призма, обращенная к объективу, выполнена с возможностью перемещения в радиальном направлении.

На чертеже показано описываемое устройство. Оно содержит диск 1, жестко закрепленный на фрезерной оправке 2 с помощью гайки 3. Со стороны торца диска, обращенного к фрезе (инструмент) 4, установлен объектив 5 так, чтобы вершина зуба фрезы, за которым ведется наблюдение, оказалась совмещена с оптической осью объектива, передающего изображение исследуемого процесса на перископическую систему оптических призм 6 и 7. Последняя обращена к кинокамере 8 и центром плоскости, параллельной торцу диска, установлена по оси вращения инструмента. Тубус 9, жестко связанный с призмой 6, выполнен подвижным в радиальном направлении диска и фиксируется при помощи клинового зажима 10.

Работает устройство следующим образом.

Фреза 4 и диск 1, закрепленные на одной оправке, синхронно вращаются вокруг своей оси, чем обеспечивается непрерывность нахождения верщины зуба фрезы в поле зрения объектива 5. В то время, когда в контакте с обрабатываемым изделием 11 находится наблюдаемый зуб фрезы, изображение процесса стружкообразования через объекТИБ попадает на призму 6. Призма 6, преломляя ход лучей изображения, передает их на призму 7, которая направляет изображение в кинокамеру 8. Перемещая в процессе настройки устройства тубус 9 с призмой 6 вдоль

радиально направленного паза диска, можно обеспечить различную степень центрирования изображения исследуемого процесса относительно оси вращения диска, что дает возможность наблюдать за прирезцовой зоной

обрабатываемого изделия.

Формула изобретения

1.Устройство для исследования процесса резания, например, при фрезеровании путем

его киносъемки, состоящее из диска и соосно установленного с ним режущего инструмента, отличающееся тем, что, с целью обеспечения киносъемки процесса стружкообразования на всем пути контакта режущего зуба с обрабатываемым изделием, на диске со стороны торца, обращенного к инструменту, установлен объектив, а с другой стороны - радиально направленная перископическая система оптических призм, одна из которых обращена к объективу, а другая центром плоскости, параллельной торцу диска, установлена по оси его вращения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что призма, обращенная к объективу,

выполнена с возможностью перемещения в радиальном направлении.