УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И КОМПЕНСАЦИИ ИЗНОСА РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ РЕЗЦА

Полезная модель относится к области металлообрабатывающего оборудования, в частности к вспомогательным устройствам, и может найти применение для контроля и компенсация износа режущей кромки резца в процессе обработки изделия на токарных станках.
Наиболее близким решением из уровня техники по технической сущности, назначению и достигаемому результату является устройство для измерения тангенциальной составляющей силы резания, состоящее из бесконтактного датчика перемещения, установленного с возможностью взаимодействия его чувствительного наконечника с нижней гранью резца, и последующего определения величины тангенциальной составляющей силы резания по деформации резца (Юркевич В.В. Измерение силы резания при точении // Машиностроитель. - 2010. - №5. - с.41-47).
К недостаткам данного устройства следует отнести невозможность контроля износа режущей кромки резца в процессе обработки изделия посредством измерения только тангенциальной составляющей силы резания.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленная полезная модель, является создание такой конструкции устройства, которая обеспечила бы контроль и компенсацию износа режущей кромки резца в процессе обработки изделия на токарных станках по величине отношения тангенциальной и радиальной составляющих силы резания, по которому рассчитывается величина износа резца, после чего производится коррекция его положения на величину износа.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что устройство для контроля и компенсации износа режущей кромки резца, содержащее средство съема информации, обеспечивающей возможность определения тангенциальной составляющей силы резания, а также систему обработки и передачи программно сформированной последовательности управляющих электрических импульсов на исполнительное средство токарного станка, функционально обеспечивающее перемещение резца в направлении обрабатываемого изделия на величину текущего износа его режущей кромки, согласно полезной модели, содержит дополнительное средство съема информации, обеспечивающего возможность определения радиальной составляющей силы резания, при этом основное и дополнительное средство съема информации выполнены в виде тензо-метрических датчиков, основное средство съема информации установлено на резцедержателе, а дополнительное - на внутренней поверхности полого вала револьверной головки, обеспечивающего возможность определения радиальной силы резания, при этом основное и дополнительное средство съема информации выполнены в виде тензометрических датчиков или тензометрического моста.
Оптимально тензометрический мост фиксировать на противоположных зонах внутренней поверхности полого вала револьверной головки.
Устройство для контроля и компенсации износа режущей кромки резца поясняется графическим материалом, где на фиг.1 изображена схема устройство для контроля и компенсации износа режущей кромки резца.
Устройство для контроля и компенсации износа режущей кромки резца содержит средство съема информации, выполненное в виде тензометрических датчиков 1, 2, установленных на револьверной головке 3 токарного станка. Тензометрический датчик 1 наклеен на резцедержателе, в котором закреплен резец 4, и измеряет тангенциальную В, составляющую силы резания.
ð
Датчик 2 выполнен в виде тензометрического полумоста и наклеен на внутренней поверхности отверстия в оси 5 револьверной головки 3 и измеряет радиальную Ð, составляющую силы резания. Датчики 1 и 2 соединены проводами с компьютером 6, который снабжен вычислительным средством с заданной программой, которое обеспечивает обработку полученной информации и подает управляющий сигнал в систему ЧПУ токарного станка в процессе обработки заготовки 7.
ò
ð
Устройство для контроля и компенсации износа режущей кромки резца 4 работает следующим образом. В процессе обработки заготовки 7 резцом 4 развивается сила резания, которая может быть представлена в виде двух составляющих тангенциальной Ð, и радиальной Ð. Отношение  для выбранного режима обработки в значительной степени зависит от состояния режущей кромки (радиуса при вершине). У нового резца 4 радиус скругления режущей кромки имеет малую величину и поэтому отношение  достаточно большое, а при затуплении резца 4, когда радиус закругления режущей кромки имеет большую величину, отношение  будет значительно меньше. Компьютер 6 рассчитывает величину отношения  и сравнивает ее с имеющейся априорной информацией, которая позволяет рассчитать величину износа режущей кромки. Так как износ режущей кромки приводит к увеличению размера диаметра обрабатываемой поверхности, то программное обеспечение подает управляющий сигнал в систему ЧПУ токарного станка на перемещение резца 4 на величину износа и тем самым повышается точность обработки.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в независимом пункте формулы изобретения, обеспечивает получение заявленного технического результата - высокоточное измерение износа режущей кромки резца 4 и коррекцию положения резца 4 в процессе обработки при поточном изготовлении изделий на токарном станке.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.
Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении может найти применение для коррекции положения резца при износе его режущей кромки в процессе обработки изделий на токарных станках при высокоточном производстве;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствуют требованиям условию патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.