СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ РЕЗАНИЯ Советский патент 1945 года по МПК G01L1/20 

Известные способы измерения силы резания, основанные на измерении упругих прогибов резца, при помощи индуктивных датчиков обладают тем недостатком, что требуют применения специальных резцедержателей, как это, например, имеет место в мембранных месдозах.

Предлагаемый способ дает возможность измерения сил резания при нормальной работе в обычных эксплоатационных условиях, причем измерительные средства не вносят в измерения никаких искажений. Достигается это тем, что индуктивные датчики, выполненные в виде электрических тензометров, устанавливаются на резце - один на верхней или нижней поверхностях его и другой на боковой поверхности, на некотором расстоянии от режущей кромки. По показаниям этих тензометров, обусловленных деформацией волокон резца, судят о вертикальной и осевой составляющих силы резания.

Исходя из того, что составляющие силы резания деформируют волокна резца прямо пропорционально величине силы, они всегда могут быть точно определены, если известны величина деформации и модуль упругости материала резца.

Удлинение или сжатие измеряются тензометрами, а модуль упругости может быть либо определен специально для заданного материала, либо принят равным 2,2·10⁶, как это установлено многочисленными опытами над сталью.

Если установить на резце два тензометра, из которых один измеряет деформации волокон и верхней или нижней плоскости резца, а второй - деформации волокон в боковой плоскости на определенном расстоянии от режущей кромки, то по показаниям этих тензометров можно измерять вертикальную и осевую составляющие силы резания.

Величина радиальной составляющей силы резания в обычно применяемых резцах не может быть измерена этим способом достаточно точно вследствие того, что деформации сжатия резца от этой силы весьма малы. Эта составляющая может быть принята равной определенной доле вертикальной составляющей, полученной из опытов, проведенных ранее другими методами.

Силы резания не постоянны, а колеблются с различной частотой в зависимости от условий резания; поэтому указанные тензометры должны быть регистрирующими с достаточно высокой собственной частотой.

Всем этим требованиям удовлетворяют электрические тензометры в мостиковой схеме, основанные на индуктивном методе. В них деформации волокон резца, изменяя величину между железного пространства, изменяют силу индуктированного тока и нарушают равновесие мостика, что регистрируется или указывается соответствующим прибором (например, шлейфером осциллографа). Мостиковая схема нужна для возможности тарировки при статическом нагружении, а также удобна для измерения указывающим прибором в случаях, когда частота колебаний силы резания мала.

Способ измерения силы резания с помощью индуктивных датчиков, отличающийся тем, что последние, выполненные в виде электрических тензометров, устанавливают на резце - один на верхней или нижней поверхностях его и другой на боковой поверхности, на некотором расстоянии от режущей кромки, и по показаниям этих тензометров, обусловленным деформацией волокон резца, судят о вертикальной и осевой составляющих силы резания.