Устройство для измерения температуры резания методом естественной термопары Советский патент 1977 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к станкостроению. Известны устройства для измерения температуры резания методом естественной термопары при токарной об(работке деталей резцами с механическим креплением твердосплавной пластинки 1, которые содержат резцедержавку, режущую твердосплавную пластинку и составленный из материала режущей части резца контактный стержень, помещенный внутри резцедержавки. Применение контактного стержня обуславливается необходимостью удалить «холодный спай (хвостовик контактного стержня) от «горячего спая термопары (зоны резания) с целью получения точной информации о температуре в зоне резания. В известных устройствах для установки контактного стержня в теле резцедержавки выполнено отверстие в виде сверления по высоте головки резца.

Недостатком этих устройств является то, что тепло, поступающее из зоны резания в резец, быстро нагревает помещенный внутри резцедержателя контактный стержень и в месте крепления соединительного проводника возникает «паразитная термоэ.д.с, снижающая точность измерения. Длина контактного стержня у резцов с механическим креплением твердосплавной пластинки ограничивается высотой резцедержателя, что также отрицательно сказывается на точности измерения.

Известные устройства позволяют производить только кратковременные измерения температуры резания (1-2 мин), что является недостатком при применении их в станках,

оснащенных системами автоматического управления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является резец, содержащий резцедержавку, припаянную твердосплавную режущую пластинку и контактный стержень из материала режущей части, который помещен внутри резцедержавки в отверстие, просверленное по ее длине 2.

Недостатками этого резца является то.

что в каждой резцедержавке необходимо сверлить отверстие под установку контактного стержня. Если время непрерывного резания превышает 8-10 мин, резцедержавка и контактный стержень, расположенный внутри

ее, нагреваются до значительной величины, что способствует появлению «паразитных термоэ.д.с. Длина контактного стержня ограничивается длиной резцедержавки.

Цель изобретения - обеспечение высокой точности измерения температуры резания методом естественной термопары при длительных замерах (60 мин и более).

Это достигается тем, что контактный стержень, составленный из материала режущей части резца, вынесен из тела резцедержавки и помещен в открытый зигзагообразный наз съемной диэлект рической пластины из материала с низкой теплопроводностью (например, текстолита), которая крепится на одной из боковых граней резцедержавки. На чертеже изображено предлагаемое устройство для измерения температуры резания. Оно состоит из резцедержавки /, режущей твердосплавной пластины 2, составленного из материала режущей части резца контактного стержня 3, который помещен в открытый зигзагообразный паз съемной диэлектрической пластины 4, изготовленной, например, пз текстолита и закрепленной на одной из боковых граней резцедержавки. Электрический контакт между отдельными, твердосплавными пластинками, образующими контактный стержень, обеспечивается винтами 5, контакт между стержнем к твердосплавной режущей пластинкой обеспечивается механическим креплением, например струбципами 6. Применение съемной пластины, в которой помещен в открытом пазу контактный стержень, исключает необходимость сверления отверстия под установку контактного стержня в партиях резцов, которыми оснащаются станки, имеющие устройства для автоматического регулирования температуры. Нагрев контактного стержня , помещенного в съемную пластину 4 из материала с /низкой теплопроводностью, значительно меньше по сравнению с расположением его внутри резцедержавки. В то же время условия естественного охлаждения контактного стержня 4 с применением открытого паза обеспечивают лучшее по сравнению с известными резцами термостатирование «холодного спая (хвостовика контактного стержня). Длина контактного стержня 3 не ограничивается длиной резцедержавки / и при необходимости может быть увеличена . до 1000 мм и более за счет удлинения съемной пластины 3 или увеличения числа пазов в ней. Предлагаемое устройство позволяет значительно снизить влияние «паразитных термоэ.д.с и тем самым производить с высоко: степенью точности измерение температуры при длительных замерах (60 мин и более). Устройство работает следующим образом. Термоэлектродвижущая сила, возникаюая в зоне резания, через режущую твердоплавную пластинку 2 и контактный стержень 3 по соединительному проводнику поступает к показывающему прибору 7. Комбинированный резец при этом изолируется от суппорта диэлектрическими прокладками. Съем термоэ.д.с от детали S осуществляется через токосъемник 9. Величина термоэ.д.с. в милливольтах фиксируется прибором 7 пропорционально температуре в зоне резания. Предлагаемый комбинированный резец обеспечивает высокую точность измерения температуры резания (±1%) методом естественной термопары при длительных замерах за счет наибольшего удаления «холодного спая от зоны резания без изменения конструкции или формы типовых резцов, применяемых при металлообработке. Технический эффект от использования изобретения состоит в том, что создаются предпосылки для применения естественной термопары как промышленного датчика температуры резания. Формула изобретения Устройство для измерения температуры резания методом естественной термопары, содержащее резцедержавку и составленный из материала режущей части резца контактный стержень, отличающееся тем, что, с целью обеспечения высокой точности измерения температуры резания при длительных замерах, оно снабжено закрепленной на боковой грани резцедержавки диэлектрической пластиной с зигзагообразным открытым пазом, выполненной из материала с низкой теплопроводностью, например текстолита, причем контактный стержень помещен в указанном пазу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: .1. «Адаптивное управление станками под ред. В. С. Валакшина, М., 1973 г., стд. 307. 2. Аваков А. А. «Физические основы тео.. рий стойкости режущих инструментов, М., 1950 г., стр. 178-180.

У///Л//////

////7//Х/////