Резец для динамических и температурных исследований процессов резания металлов Советский патент 1950 года по МПК B23B25/06 

Нормальные цельные резцы, обычно применяемые при исследовании процессов резания, не обеспечивают раздельного изучения усилий и температур на отдельных гранях резца.

Описываемый резец отличается тем, что его рабочее лезвие выполнено составным из пригнанных одна к другой и расположенных в различных соотношениях отдельных частей, связанных с датчиками или включенных в электрическую цепь естественной термопары.- Такая конструкция обеспечивает возможность измерения сил резания и трения раздельно в любой части рабочей поверхности задней или передней граней резца.

На фиг. 1 схематически показан резец для измерения сил трения; на фиг. 2 -вариант выполнения резца для измерения силы трения на передней грани; на фи1 3- вариант выполнения резца для измерения силы трения на задней грани; на фиг. 4-резец для измерения нормального давления стружки на переднюю грань; на фиг, 5 -резец

для измерения температуры контакта передней грани со стружкой; на фиг. 6 -резец для определения температуры задней грани; на фиг. 7-вариант выполнения резца для определения температурного поля контакта передняя граньстружка; на фиг. 8 -резец для определения температурного поля контакта задняя грань -изделие; на фиг. 9 -резец для определения температуры контакта лезвия со стружкой и сечение по АА.

Рабочее лезвие резца выполнено составным из пригнанных одна к другой и расположенных в различных соотношениях частей / и 2 (фиг. 1), помещенных в точно отшлифованных пазах державки 5. Для динамических измерений части 1 и 2 выполняются относительно подвижными, имеющими некоторую свободу перемещения в направлении действия сил МиГ. Перемеашние частей ограничивается датчиками 4 и 5. Датчики устанавливаются так, чтобы части / и 2 под действием сил N и 7 имели незначительное перемещение, необходимое для возбуждения достаточного количества пьезо-электричества. Микротоки, получаемые в датчиках, передаются в усилитель и записываются осциллографом на пленке или бумажной ленте, с последующей расшифровкой. Таким образом, датчиками и 5 можно измерить силы N н Т, действующие на переднюю и заднюю грани.

Изменяя переточкой расстояние X {фиг. 2 и 3) от вершины резца

до части /, можно -определить си лы трения между передней и задней гранями ,и разли.чными участками деформируемой; зоны обрабатываемого металла. Расстояние х -мож-ет изменяться от 4 до 1 см последовательным стачиван.-.ем части 2 (при измерении силового поля по передней грани) и части 1 (при измерении силового поля по задней грани).

Для определения нормального давления струн ки па различные участки передней грани часть / (фиг. 4) помещается в точно отшлифованном пазу части 2. Вершина части 1 находится от вершины части 2 на расстоянии х. Часть / может иметь некоторое перемещение в вертикальном направлении под действием силы Q, п тем самым передавать ее на датчик 4.

Аналогично решается вопрос при определении силового поля нормальных сил по задней грани резца.

Для определения температуры контакта передней грани со стружкой часть 1 (фиг. 5) тщательно изолируется от части 2 при помощи тонких тепло- и электроизоляционных прокладок. Части / и 2 скрепляются между собой болтами 6, помещенными в изоляционную трубку. Температура контакта измеряется естественной термопарой передняя грань-стружка. Точно так же определяется температура контакта задней грани резца с изделием (фиг, 6).

Для определения температурного поля контакта передняя грань - стружка электроизолированная часть / устанавливается в паз части 2 на расстоянии х от вершины резца (фиг. 7). Изменяя переточкой расстояние х, можно естественной термопарой стружка -передняя грань инструмента определить температурное поле этого контакта. Аналогичным образом может быть определено температурное поле контакта задняя грань инструмента - изделие (фиг. 8).

Для определения температуры контакта участка лезвия резца со стружкой, в исследуемом участке лезвия резца вырезается паз, в который вставляется изолированная часть / (фиг. 9). Естественная термопара часть / - стружка позволяет измерить температуры данных участков резца.

Предмет изобретения

1.Резец для динамических и температурных исследований процессов резания металлов с применением датчиков или естественной термопары, отличающийся тем, что, с целью осуществления измерения величины сил резания и трения или температур раздельно в любой части рабочей поверхности задней или передней граней резца, рабочее лезвие резца выполнено составным из пригнанных одна к другой и расположенных в различных соотношениях отдельных частей, связанных с датчиками или включенных в электрическую цепь естественной термопары.

2.Форма выполнения резца по п. 1, отличающаяся тем, что при динамических измерениях отдельные части лезвия выполняют относительно подвижными, а для температурных измерений их изолируют одну от другой при помощи тонких тепло- и электроизоляционнь1х прокладок.

т -С

Фиг. 5

.Л

Фиг. 6

У / III

.X

. .,„ i.

Фиг. 8

. J:

Фиг. 9