УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАРИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЕРМОПАРЫ, ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к приборостроению, в частности, к измерительным приборам, и предназначено для измерения температурных и силовых параметров при обработке поверхности резанием.
Известно устройство для измерения температуры, содержащее температурный датчик, определяющий температуру, дисплей, отображающий измеренную температуру на основании данных, определенных температурным датчиком, зуммер, издающий звук, по меньшей мере, когда заканчивается измерение, и схему управления, включающую в себя схему, побуждающую зуммер издать звук посредством определения времени конца измерения, и схему для обработки данных, определенных температурным датчиком, и отображения измеренной температуры, полученной при обработке, на дисплее, при этом зуммер содержит вибрационную пластинку, зафиксированную таким образом, что она зажата с обеих поверхностных сторон в окрестности периферии вибрационной пластинки, а электронный термометр содержит несущую часть, которая держит окрестность периферии на одной поверхности вибрационной пластинки, и обладающий гибкостью прижимной элемент для прижатия вибрационной пластинки к несущей части посредством прижатия окрестности периферии другой поверхности вибрационной пластинки, и также содержащий механизм, прижимающий окрестность центра прижимного элемента на стороне, противоположной к стороне, снабженной вибрационной пластинкой, в прижимном элементе для изгиба прижимного элемента и, тем самым, прижатия окрестности периферии на другой поверхности вибрационной пластинки упругой реактивной силой прижимного элемента (см. № RU 2425339 C2, G01K 7/00, опубл. 27.07.2011)
Признаки, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели - содержит температурный датчик.
Причины, препятствующие поставленной задаче - необходимость контакта температурного датчика с поверхностью.
В качестве прототипа принято известное устройство для измерения температуры поверхности металла при обработке поверхности резанием. Устройство содержит световод и фотоэлектрический преобразователь с диафрагмой на входе, в светонепроницаемом корпусе, установленные на поворотном механическом устройстве, состоящем из основания, первой измерительной шкалы и поворотного механизма с прорезью, содержащего вторую измерительную шкалу и поворачивающуюся линейку с ползуном, причем световод и фотоэлектрический преобразователь выполнены на ползуне и могут быть ориентированы под разными углами к источнику теплового излучения. Изобретение позволяет оптимизировать процесс измерения температуры поверхности металла при обработке поверхности резанием. (см. №91425 U1, G01K 7/00, опубл. 10.02.2010).
Признаки, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели - содержит температурный датчик (пирометр), установленный на поворотном механическом устройстве, и регистрирующее устройство.
Причины, препятствующие поставленной задаче - конструкция предложенного устройства не предусматривает возможность определять силы резания при резании. Данная конструкция сильно подвержена вибрациям, так как имеет консольную конструкцию, и поэтому не позволяет точно ориентировать пирометр в зону резания, что необходимо для получения полных достоверных данных при измерении температуры резания в процессе обработки резанием.
Задачей заявляемой полезной модели является измерение силовых и температурных параметров резания при обработке поверхности резанием.
Технический результат достигается тем, что пирометр установлен на поворотном механическом устройстве, состоящем из площадки основания установленной на динамометре, поворотной порталы с прорезями, причем пирометр выполнен на портале и может быть ориентирован под разными углами, на разном расстоянии к источнику теплового излучения.
Для достижения технического результата предлагается устройство для тарирования естественной термопары, измерения сил резания и температуры в процессе резания, содержащее динамометр с режущим инструментом естественной термопарой, пирометр, лазерный прицел которого нацелен в зону резания, и регистрирующее устройство, в котором новым является то, что оно дополнительно содержит поворотное механическое устройство, состоящее из площадки основания, установленной на динамометре, и поворотной порталы с прорезями, при этом указанный пирометр установлен на портале с возможностью ориентирования под разными углами, на разном расстоянии к зоне резания.
На фиг. 1 представлена схема поворотного механического устройства, на фиг. 2 изображена общая схема устройства для измерения температурных и силовых параметров резания при обработке поверхности резанием.
Устройство для тарирования естественной термопары, измерения сил резания и температуры в процессе резания содержит динамометр 1 с режущим инструментом естественной термопарой 5, пирометр 4, лазерный прицел которого нацелен в зону резания, регистрирующее устройство 8 и милливольтметр 9 естественной термопары 5. Дополнительно устройство содержит поворотное механическое устройство 6, состоящее из площадки основания 2, установленной на динамометре 1, и поворотной порталы 3 с прорезями. Пирометр 4 установлен на портале 3 с возможностью ориентирования под разными углами, на разном расстоянии к зоне резания.
Устройство работает следующим образом.
Динамометр 1 с площадкой основания 2 поворотного механического устройства 6 закрепляется на суппорте металлорежущего станка. Портала 3 с прорезями позволяет ориентировать пирометр 4 относительно вершины токарного резца естественной термопары 5 и поверхности обрабатываемой металлической детали 7 (Фиг.2). При этом лазерный прицел пирометра 4 направлен в зону резания. Прорези порталы 3 позволяют точно ориентировать угол наклона и регулировать положение и фокусное расстояние пирометра 4.
Особенность работы предлагаемой полезной модели заключается в том, что пирометр 4 (Фиг.1) установлен на поворотном механическом устройстве 6, закрепленной на динамометре, что позволяет легко ориентировать его под разными углами относительно любых поверхностей обрабатываемой металлической детали 7, и обрабатываемого инструмента, не прерывая работу металлообрабатывающего станка.
В процессе, например, резания при помощи регистрирующего устройства 8 сравнивают показания пирометра 4 (температура, °C) и милливольтметра 9 (mV). В результате сравнения определяют температурную шкалу термопары 5 для использования ее в дальнейшем в процессе резания без пирометра 4.
Таким образом, обеспечивается возможность измерения температурных и силовых характеристик резания в процессе обработки резанием. Устройство для измерения температурных и силовых характеристик резания при обработке поверхности резанием позволяет получать достоверные данные о температуре обрабатываемой поверхности детали и сил резания, что важно для исследования и оптимизации процессов обработки металлов резанием.