Динамометрическая оправка длязЕНКЕРОВАНия Советский патент 1981 года по МПК B23B49/00 

1

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности может быть использовано при зенкеровании отверстий на металлорежущих станках токарного типа, оснащенных системами адаптивного управления упругими перемещениями системы СПИД.

Известны динамометрические оправки для зенкерования, содержащие полый корпус и измерительную часть с усилительнопреобразовательным устройством.

Недостатком таких оправок является их низкая точность информации о величине и направлении упругого перемещения на замыкающем звене системы СПИД. Конструкции оправок не позволяют измерять упругие .перемещения, вызванные действием тангенциальной составляющей силы резания. Оправки не могут быть использованы для обработки отверстий с использо ванием дополнительной опоры.

Целью изобретения является измерение собственных упругих деформаций кручения при зенкеровании.

Поставленная цель достигается тем, что динамометрическая оправка для зенкерования снабжена наружной трубой, один конец которой через несущую втулку неподвижно установлен на корпусе, а другой - свободно на опоре качения, расположенной

в хвостовой части полого корпуса, и взаимодействует с измерительной частью. При этом оправка снабжена болтом-насадкой, установленным в передней части корпуса,

внутренние каналы которого используются

для подвода смазывающе-охлаждающей

жидкости (СОЖ) в рабочую зону зенкера.

На фиг. 1 схематично изображен общий

вид динамометрической оправки для зенкерования; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - схема использования дополнительной опоры.

Динамометрическая оправка состоит из полого корпуса 1, на котором неподвижно

установлена за счет посадки и штифтов 2 несущая втулка 3, служащая, для фиксации .от проворота насадного зенкера 4. На несуа ей втулке 3 с диаметральным зазором относительно корпуса 1 одним концом закреплена наружная труба 5. Провоположный конец трубы 5 базируется на сепараторе подшипника 6, представляющим собой опору качения. На правом конце трубы 5 неподвижно установлены два

кронштейна 7, в которых расположены якоря 8 индуктивных бесконтактных первичных преобразователей. Якоря 8 выполнень в виде винтов с дисковым основанием. Для фиксации каждого якоря использованы гайки 9. На полом корпусе 1 напротив йкорей 8 неподвижно закреплены винтами 10 кронштейны 11. На каждом из кронштейнов расположена катушка 12 индуктивности первичного преобразователя. Измерительная часть динамометрической оправки зашищена кожухом 13, который прикреплен к полому корпусу 1. Между кожухом 13 и трубой 5 имеется зазор, позволяющий последней проворачиваться. На крышке 14, которая закрывает заднюю часть кожуха 13, установлен разъем 15, через который осуществляется подвод питания к катушкам индуктивности 12 и съем сигналов с последних на усилительно-преобразовательное устройство 16 (УПУ). Насадной зенкер крепится на динамометрической оправке посредством полого болта 17 и шайбы 18. Через штуцер 19 осуществляется подвод смазывающе-охлаждающей жидкости. Величина воздушных зазоров Aj и Аг между рабочими торцами якорей 8 и катушек индуктивности 12 регулируется за счет перемещения кронштейнов 11 или осевого перемещения якорей 8. СОЖ в рабочую зону зенкера 4 подается как спереди, так и сзади последнего. Динамометрическая оправка устанавливается в резцедержатель 20 токарного станка и жестко крепится в нем с помощью болтов 21. Для осуществления обработки с использованием дополнительной 22 передней опоры вместо болта 17 устанавливается болтиасадка 23, служащий направляющим элементом динамометрической оправки. Болтнасадка точно центрируется в посадочном отверстии полого корпуса 1. Динамометрическая оправка для зенкерования работает следующим образом. В процессе чернового консольного (длина отверстия в заготовке Б не превышает 5-6 диаметров последнего) зенкерования цилиндрическая часть полого корпуса 1 оправки скручивается под действием тангенциальных составляющих силы резания, возникающих на каждом зубе посадного зенкера и приложенных относительно оси оправки на расстоянии, равном радиусу обрабатываемого отверстия. В результате скручивания наружная часть сечения I-I изменит свое угловое положение относисечения II-II тельно сечения и-и места крепления оправки в резцедержателе 20 станка. При этом происходит поворот наружной трубы 5, так как ее левый конец жестко связан с несущей - втулкой 3 (а она с корпусом i), а правый конец базируется на опоре качения. В результате поворота трубы относительно сечения П-II изменяется угловое положение якорей 8 относительно катушек индуктивности 12. Это приводит к изменению величины воздушных зазоров Д и Л2 и соответственно к изменению коэффициентов самоиндукции катущек пропор ционально угловому повороту наружной трубы 5. Электрические сигналы с индуктивных первичных преобразователей, пропорциональные угловому повороту наружной трубы, суммируются и поступают в УПУ 16, Это устройство имеет контрольный прибор, по которому можно судить о величине угла скручивания сечения I-I относительно сенения II-II и возникшей величине крутящего момента, а также тангенциальных составляющих силы резания. При изменении в процессе обработки входных данных заготовки (величины припуска на обработку, твердости обрабатываемого материала) и затупленнн режущего инструмента происходит отклонение величины тангенциальной составляющей силы резания и, следовательно, крутящего момента. Это вызывает изменение угла поворота трубы 5 и зазоров AI и AZ. Электрические сигналы, пропорциональные возникшему отклонению угла поворота трубы 5, поступают в УПУ, которое вырабатывает соответствующий сигнал для осуществления необходимой корректировки хода процесса обработки отверстия или отверстий в партии заготовок (например, изменением величины осевой подачи оправки). Формула изобретения 1.Динамометрическая оправка для зенкерования, содержащая полый корпус и измерительную часть с усилительно-преобразовательным устройством, отличающаяся тем, что, с целью измерения собственных упругих деформаций кручения при зенкерований, она снабжена наружной трубой, один конец которой через несущую втулку неподвижно установлен на корпусе, а другой - свободно на опоре качения, расположенной в хвостовой части полого корпуса, и взаимодействует с измерительной частью. 2.Оправка по п. 1, отлич:ающаяся тем, что она снабжена болтом-насадкой, усановленным в передней части корпуса, нутренние каналы которого используются ля подвода смазывающе-охлаждающей идкости в рабочую зону зенкера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 424693, кл. В 23В 35/00, опублик. 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 323194, кл. В 23В 49/00, опублик. 1972.

/

16

23

(Pui.i

20