Устройство для измерения составляющей силы резания Советский патент 1976 года по МПК B23B25/06 B23Q15/00 

1

Изобретение относится к измерительньхм устройствам, применяемым в автоматизированных металлорежущих станках с адаптивным yпpaвлeниe,

По основному атв, св. № 424666 иэвестно устройство для измерения составляющих силы резания, выполненное в виде поворотной резцодержавки, которая содержит датчик момента, охватывающий ось резцовой головки, и радиально-упорный подшипник установленный между резцовой головкой и индексирующим диском. Однако в этом устройстве еще до начала процесса резания на выходе датчика момента возникает сигнал, обусловленный усилиями от зажима поворотной части головки при индексации (после смены инструмента), которые частично передаются на чувствительный элемент датчика. Поэтому измерения при резании происходят с некоторой погрешностью, которая может оказаться весьма существенной, если усилие, действующее при отсутствии реза БИЯ, сравнимо с силой резания.

Цель изобретения повышение точности измерений.

Для этого в предлагаемом устройстве датчик подключен к блоку компенсации сигнала, обусловленного силами, которые дей ствуют при отсутствии резания. Этот блок, получив сигнал о наличии , управляет органом настройки датчика момента таким образом, чтобы скомпенсировать указанный сигнал. В таком режиме блок работает при отсутствии резания; при переходе к резанию блок компенсации автоматически выключается.

На фиг. 1 показано описываемое устройство продольный разрез; на фиг. 2 - схема подключения блока компенсации.

Резцовая головка 1 и индексирующий диск 2 закреплены на оси 3. Ось закреплена в корпусе 4, в котором размешены механизмы зажима и поворота резцовой головки (на чертеже не показаны). Участок 5 оси 3, соединяющий резцовую головку и индексирующий диск, является преобразователем датчика 6 момента, например, магнитоупругого типа. Снаружи датчика резцовая гатовка 1 опирается на индексирующий диск 2 через радиально-упорный подщипник 7, Выход датчика 6 момента присоединен к блоку 8 автоматической компенсации, который в свою очередь подключен к органу настройки датчика. Блок 8 состоит из усилителя 9 постоянного тока, схемы 10 упра&пения и реверсивного электродвигателя 11. На станке устройство располагается так, чтобы измеряемая составляющая силы резания создавала момент относительно оси 3, Так, например, при измерении тангенциальной составляющей силы ось устройства долж на быть параллельна оси щпинделя. При измерении осевой составляющей силы резания ось устройства должна быть расположена пер пендикулярно к оси шпинделя Момент, создаваемый на головке 1 изме ряемой составляющей силы, передается на индексирующий диск 4 через участок 5 оси 3. При этом в материале оси возникают напряжения кручения, регистрируемые датчиком 6 момента. Составляющие силы резания действующие вдоль оси 3 или поперек ее, воспринимаются радиально-упорным подшипником 7, Выходное напряжение датчика 6, пропорциональное действующему моменту, подается на вход усилителя 9 постоянного тока, кото рый смонтирован на интегральной схеме На пряжение с выхода усилителя пл77ул1ает на схему 10 управления реверсивным электродвигателем 11, где подводится к поляризованному реле. Есл-и сигнал от датчика момента превышает некоторое пороговое значение, то указанное реле срабатывает, причем направление переключения его якоря зависит от знака момента. При срабатывании замыкаются цепи последующих реле и схема управления включает реверсивный электродвига тель И.Двит атель начинает вращаться в нагфа лениизависящем от знака момента; при этом о вращает орган настройки датчика 6 MOMeHTaj компенсируя сигнал этого датчика Когда компенсация закончится и выходной сигнал датчика станет меньше порогового значения, поляризованное реле возвращается в исходное состояние и через промежуточное реле останавливает вращение электродвигателя. Одновременно оно подает на двигатель тормозящее .чапрялсение, что устраняет возможность возникновения автоколебаний Описанный режим непрерывной компенсации реализуется при отсутствии резания, В результате все моменты сил, действующие при отсутствии резанияг все время компенсируются, и датчик непрерывно автоматически устанавливае1ч;я на нуль Перед нача лом резания к блоку компенсации подводи-рся электрический импульс, который выключает его. После этого устройство начинает работать в режиме без компенсации и измеряет крутящий момент, действующий при резании. При этом результат измерения включает в себя только момент от сил резания, поскольку перед самым началом резания датчик был автоматически установлен на нульз а после начала резания момент от зажима поворотной части головки не изменяетсяФормула изобретения Устройство для измерения составляющей силы резания по авт.св, N9 424666, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено блоком компенсации, выполненным в виде связанного с органом настройки даа чика реверсивного двигателяв схема управления которого через усилитель подключена к выходу датчика.

L7

f i 1 L

.

:

,

/

Фиг. 1

фиг. 2