УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ РЕЗАНИЯ

Настоящая полезная модель относится к области обработки металлов в нем, в частности к токарной обработке, и может быть использовано в научных целях при исследовании процесса резания для точных значений осевой и тангенциальной составляющих силы резания.
В настоящее время измерение составляющих силы резания осуществляют тензометрическими устройствами позволяющими измерять составляющие силы резания (см. Полетика М.Ф. Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов. - Машгиз, М - Свердловск, 1963, 105 с.)
Существующие устройства для измерения составляющих силы резания не обеспечивают их точности, особенно на чистовых операций обработки, когда значения этих составляющих имеют небольшие величины.
Из уровня техники известно наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату устройство для измерения силы резания, состоящее из корпуса, в который устанавливается пьезопакет, предварительно поджатый винтом и элементов регулировки усилия поджатия, выполненных в виде сменного клина (см. патент РФ на изобретение №2028872, МКИ В23В 25/06, опубликовано 20.02.1995, прототип).
Однако недостатком устройства является недостаточно точная регулировка усилия поджатия пьезопакета, что сказывается на точности регистрации составляющих силы резания в процессе их измерения.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение точности измерения составляющих силы резания, в частности при чистовой токарной обработке.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение точности измерения составляющих силы резания, в частности при чистовой токарной обработке. Кроме этого, усилия от других элементов станка, могут внести погрешности при измерении составляющих силы резания.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство для измерения составляющих силы резания, содержащее корпус с расположенными в нем нагрузочными элементами, каждый из которых включает установленный в отверстия корпуса датчик и винт, при этом корпус выполнен Т-образной формы с возможностью размещения в нем резца с державкой, при этом в корпусе упомянутых винтов нагрузочных элементов использованы микрометрические винты, выполненные с возможностью фиксации датчиков на державке резца.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 - вид устройства сбоку; на фиг.2 - поперечный разрез устройства по А-А.
z
x
Устройство состоит из корпуса 1, имеющего Т-образную форму, резца 2, прижимной крышки 3, болтов 4, крепящих крышку 3 к корпусу 1, датчика 5 для регистрации вертикальной составляющей силы резания P, микрометрического винта 6, датчика 7 для регистрации осевой составляющей силы резания P, микрометрического винта 8.
Работает устройство следующим образом. Корпус устройства 1 с помощью Т-образной части крепится в резцедержателе станка. Державка резца 2 с помощью крышки 3 и болтов 4 крепится к корпусу 1. Датчики 5 и 7, (пьзокерамические, емкостные или индукционные) контактируют с державкой резца 2 и поджимаются к нему микрометрическими винтами 6 и 8. Так как корпус динамометра 1 крепится в резцедержателе Т-образной формой, то усилие зажима его не оказывает влияние на датчики 5 и 7 и усилие зажима резца в резцедержателе не оказывает влияние на их показания. Кроме этого, предварительный поджим датчиков 5 и 7 микрометрическими винтами 6 и 8 к державке резца исключает регистрацию начального нелинейного участка характеристики «ток - усилие на датчик», что также повышает точность измерений составляющих силы резания, особенно при их небольших значениях.
z
х
Конструкция устройства была использована при измерении составляющих сил резания при чистовом точении алюмоматричных композиционных материалов токарным проходным резцом из поликристаллического алмаза АСПК-2 в среде Lab VIEW при следующих режимных параметрах: v=100…300 м/мин, 5=0,01…0,05 мм/об, t=0,1…0,5 мм. Полученные значения составляющих сил резания: P=1,5…34 Н. Р=1.0…22 Н.