Динамометрическая расточная скалка Советский патент 1979 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к области станкостроения, в частности, может быть использовано при растачивании отверстий на металлорежущих станках токарного типа, оснащенных системами автоматического управления упругими перемещениями системы СПИД (станокприспособление-инструменг-деталь). Известны расточные оправки, которые содержат полый корпус -и стержень катушку и якорь бесконтактного индуктивного датчика, электрическую схему и резец .I. Позволяя измерять в процессе обра ботки величину собственного прогиба динамометрическая оправка, вместе с тем, имеет ряд недостатков. На точность измерения собственных упругих перемещений оправ-ки, возникающих под действием осевой и радиальной составляющих силы резания, оказывают влияние собственные упругие перемещения, обусловленные дейст вием тангенциальной составляющей сил резания. Это снижает достоверность получения информации о величине и направлении упругого перемещения на замыкающем звене системы СПИД. Конструкция оправки не позволяет измерять упругие перемещения, вызван ные действием тангенциальной составляющей силы резания. В общем случае оправка известной конструкции не может быть применена Д.ПЯ обработки отверстий на токарных станках. Цель изобретения - измерение соб стзе:ч 1ых упругих деформаций кручения расточной скалки, вызываегзых тангенциальной составляющей силы резания. Поставленная цель достигается тем, что динамометрическая расточная скалка снабжена двухлепестковой втулкой, жестко закрепленной на противоположном от резца конце стержня, расположенного в полости корпуса, и щтифтом, соединяющим стержень с полым корпусом, а также кронштейнами, прикрепленными к противоположному от резца торцу полого корпуса, причем на кронштейнах установлены катушки бесконтактных индуктивных датчиков, соосно расположенные с якорями двухлепестковой втулки. Кат5г11кк и якоря бесконтактных индуктивных датчиков расположены между собой с зазором Д , величина которого настраивается перемещением кронштейнов . Преимущество предлагаемого изобретения заключается в том, что с помощью 3 описываемой скалки можно измерять с ственные упругие деформации кручени вызванные тангенциальной составляюще силы резания. Кроме того, предлагаем расточная скалка может быть применен для обработки отверстий в деталях н токарных станках. На фиг. 1 схематично .изображен общий вид динамометрической расточной скалки; на фиг. 2 - разрез динамометрической скалки; на фиг. 3 - поперечное сечение А-А фиг. 1; на фиг. 4 - поперечное сечение Б-Б фи г. 2 . Динамометрическая расточная скалка состоит -ИЗ полого корпуса 1, внут ри которого расположен стержень 2, установленный на подшипниках 3 и 4. Левый конец стержня 2 при помощи штифта 5 и планки б жестко соединен с корпусом 1. Ка правом конце стержня 2 неподвижно закреплена двухлепестковая втулка 7, на лепестках которой расположены якоря 8 и 9, выполненные в виде дисков. К правому торцу корпуса 1 с помощью винтов 10 и 11 прикреплены кронштейны 12 и 13 на которых соосно с якорями установлены катушкь 14 и 15 бесконтактных индуктивных датчиков. Между торцами якорей 8 и 9 и катушками 14 и 15 имеется воздушный зазор. Для предотвращения попадания стружки ро внутреннюю полость корпус 1 применяются крышки 16, 17 и 18. Измерительная часть динамометрической скалки защищена кожухом 19, который прикреплен к корпусу 1. Динамометрическая расточная скалка с помощью болтов 20 и 21 жестко крепится в резцедержателе 22 токарного станка. Резец 23 установлен в левой части корпуса 1 и закреплен болтами 24. К кожуху 19 прикреплена крышка 25, на которой смонтирована электрическая схема 26. Динамометрическая расточная скалка работает следующим образом. В процессе черновой обработки отверстия под действием тангенциальной составляющей силы резания происходит скручивание цилиндрической части корпуса 1 динамометрической скалки относительно сечения В-В места крепления последней в резцедержателе 22 станка. При этом стержень 2 поворачивается в подшипниках 3 и 4, так как он жестко связан с корпусом 1 и вследствие углового поворота катушек 14 J1 15 и якорей 8 и 9 бесконтактных индуктивных датчиков. Это приводит к изменению коэффициентов самоиндукции катушек 14 и 15, пропорциональному угловому повороту стержня 2 и цилиндрической части корпуса 1. Электрические сигналы с индуктивных датчиков суммируются и поступают в усилительно-преобразовательное устройс1во. 19 При изменении в процессе обработки входных данных детали (величины припуска на обработку или твердости обрабатываемого материала) происходит отклонение величины тангенциальной составляющей силы резания и упругого перемещения на замыкающем звене системы СПИД. Отклонение величины тангенциальной составляющей силы резания вызывает изменение угла закручивания цилиндрической части корпуса 1 динамометрической скалки и величины зазоров Д . Электрический сигнал, пропорциональный возникшему отклонению угла закручивания и упругого перемещения на замыкающем звене, поступает в усилительно-преобразовательное устройство, которое вырабатывает соответствующий сигнал для осуществления необходимой корректировки хода технологического процесса растачивания отверстия (например, изменение осевой подачи скалки). Собственные упругие перемещения динамометрической расточной скалки, вызванные действием осевой и радиальной составляющих силы резания, не влияют на точность определения измеряемой величины, ввиду упругости стержня 2. Вместо индуктивных бесконтактных датчиков могут быть применены контактные индуктивные датчики с соответствующими установочными элементами вместо кронштейнов 12 и 13. Величина воздушных зазоров в каждой паре индуктивных датчиков регулируется за счет перемещения кронштейнов 12 и 13, имеющих дпя этой . Достигнутое цели пазы положение фиксируется при помощи винтов 10 и 11. Регулировка параллельности рабочих торцов якорей 8 и 9 и катушек 14 и 15 так же осуществляется за счет углового перемещения кронштейнов 12 и 13 в пределах зазора 10 и 11 и пазами между винтами б . Предлагаемое устройство может быть применено при черновом растачивании отверстий в деталях типа длинные цилиндры на токарных станках, оснащенных системами автоматического управления. Формула изобретения Динамометрическая расточная скалка, содержащая полый корпус, с которым жестко связан резец, стержень,, установленный внутри полого корпуса, и бесконтактные индуктиьные датчики, содержащие катушки, отличающаяся тем, что, с целью измерения тангенциальной составляющей усилия резания, она снабжена двухлепестковой втулкой, жестко закрепленной на противоположном от резца конце стерж