Задний центр токарного станка
Изобретение относится к машиностроению , а и.менио к устройства.м для базирования и закреиления деталей на токарных станках . Цель изобретения - расширение технологических воз.можностей путе.м измерения радиальной и осевой составляюиаих силы резания и усилия закреиления детали, а также обеснечение эффективного управления ироцессами закреиления деталей на токарных станках с ЧПУ и точения нутем неирерывного измерении силы резания. Для этого задний центр, содержанлий установлеиный в кориусе базовый конусный э.чемент и хвостовик, сопряжень:ый с носа.аочн1 1м отверстием задне бабки станка, снабжен пьезокерамическим нреопразователе.м NiexaHii- ческого воздействия в электрический снгиа,. Преобразователь вынолиен в виде ко,:|ьиа из сдвиговой ньезокерамики или иоляризова - ной в радиал1)Ном нанравлении и номеи1еи между базовым конусным элементом и кориусом. Задний центр также снабжен донолнительными базируюни1ми конусными эле- .ментами, каждый из которых несет кольцо иьезокерамического иреобразователя. 2 3. и. ф-лы, 3 и,:1. с (Л оэ О сд 4 сл о
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1355450 А ) (1) 4 В 23 Q 15, 00 ф . ю 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ИВ.г) 4:.:
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4007649 3! -08 (22) 6.0! .86 (46) 30.11.87. Б|ол. X 44 (71) Кировский политехнический институт (72) Л. A. Васильевых, IO. Л. Анатов и Г. Б. Светлаков (53) 621.91 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 454093, кл. В 23 В 1,, 00, 1974. (54) ЗАДНИЙ ЦЕНТР ТОКАРНОГО
СТАНКА (57) Изобретение относится к машиностроению, à именно к уcòðîéñòâàм для базирования и закрепления деталей на токарных станках. Llc;Ib изобретения — — расширение техно !огических во",мо>к!гостей путем измерения радиальной и осевой составля101цих силы резания и си,:и!я закрепления детали, а также обеспечение эффек! ивного управления процессами закре11ления деталей I3d токарных станках с ЧПУ и точения путем непрерывного измереIIIIII силы pCзапия. Для этого задний центр, содсржагций уста5юв;IEfI!fHIÉ в коРп3 сВ оазов»1Й 0113 сны!! э,feil IIT и хвостовик, сопря>к! !! пl>п1 с посадочным ()1ВЕРСТИЕМ Зс1ДНЕИ OQOIxfl СтаНКа. ИЫОЖЕН ПЬС зокерамическим прес1бразователем механического воздействия в электр1гчсский сигfl,.I.
Преобразователь выполнен в ви 1е кольца из сдвиговой пьсзоксрамики или !1оляриз! 13а!—
НОЙ В радиаЛЬНОМ НаираВЛЕНИИ И ПОМЕП1с и между базовым конусныM элементом и корпусом. Задний центр также снабжен дополнительн! !ми базируюгцими конуснымп эл0ментами, каждыи из которых несет кол! цо пьезокерамического преобразователя.
2 з. и, ф-лы, 3 ил.
1355450
Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для базирования и закрепления деталей на токарных стан ках.
Целью изобретения является расширение технологических возможностей токарного станка путем измерения радиальной и осевой составляющих силы резания, а также усилия закрепления детали.
На фиг. 1 изображен задний центр, разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема базирования обрабатываемой детали при измерении силы резания.
Задний центр токарного станка содержит корпус 1, установленный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и фиксации в требуемом положении относительно хвостовика 2 посредством пальца 3 и винта 4. Для фиксации слу>кит конический фиксатор 5, подпружиненный пружиной 6, опирающейся на винт 7, ввернутый в хвостовик.
В переднем конце фиксатора выполнено гнездо 8, в которое <3ходит двуплечий рычаг
9, шарнирно закрепленный в пазу хвостовика на осн 10. Хвостовик установлен в отверсти<и пиноли 11 задней бабки токарного станка.
В корпусе устройства по окружност)<, llpo веденной из центра на оси пальца, закреплены базирующне обрабатываемую деталь эле менты 12. Ош им 10T базовый конус 13 с переме<шым от одного элемента к другому у< ол с<„а также цилиндрическ3 Io посадочную поверхность 14, на которой закреплены (приклеены, например) кольца 15, выполненные из пьезокерамики. Последние представ IHIoT собой пьезокерамический преобразователь механического воздействия в электрический сигнал. Спару)ки эти кольца II Ioòно установлены в расточках корпуса центра.
Часть колец пзготовл IIB из <н)ляризованн<)й
B радиальном направлении пьезокерамики и воспринимает усилия, <.риложенпые к центру в радиальноч направлении. Другие кольца 16, выполненные из сдвиговой пьезокерамики, также закрепленные между базиру)ошими элементами и корпусом, могут воспринимать и измерять осевыс нагрузки.
Ба З пру<О ГцИЕ ЭЛСМ ЕптЫ Cir IO>reer Отверстие может иметь раз<и)ооразну<о форму, согласно которой выполняются базовые конусы, за счет измеlreIIH51 угла п(зи вершине «в lipeделах А,-- с<.,(фиi . .3). Задний центр работает следуюгцпм образом. Обраоатываемую деталь 18 передним концоч закрепляют в приспособлении, установленном в lllllllllделе станка, например в самоцентрирующем патроне. Для закрепления ее заднего конца подводят пиноль 11 задней бабки до касания конуса 13 с центровым отверстием 17 детали 18. Если по ус-ловиям обработки требуется вести ее с из5 мерением осевой силы закрепления детали на станке и точения с измерением осевой составляющей силы резания, то в рабочей позиции (на линии центров станка) должен находиться базирующий элемент 12 с пьезокерамическим кольцом 16 из сдвиговой пьезокерамики. В этом случае при осевом нагружении центра в кольце 16, между его обкладками, возникает электрический потенциал, снимаемый с кольца (проводники условно не показаны) и пропорциональный величине нагружения. В процессе точения, когда возникает осевая составляющая силы резания, усилие закрепления детали 18 уменьшается, что может привести к ее самопроизвольному раскреплению, либо к потере надежного базирования. Это <нл славливает увеличение погрешностей обработки. Отмеченное характерно для условий обработки деталей малой жесткости, даюгцих большие прогибы, способствующие у меньшению их фактической длины. Если после такой обработки требуется обточить детали большей жесткости, которые предполагают и более жесткие режимы, возникает необходимость контролировать радиальные усилия, действующие на деталь со стороны режущего инструмента. Эта задача решается при использовании базирующего элемента 12 в сочетании с пьезокерамическим кольцом 5, которое способно воспринимать механическое воздействие в любом направлении вдоль радиуса, проведенного из центра на оси базирующего элемента. Это соответствует люоому расположению режущего инструмента относительно детали. Beличина снпмаечого электрического напряжения пропорциональна радиальной составляющей силы резания. Получаемый электрический сигнал после усилия может быть использован для управления динамичсскими параметрами пюцесса точения. Для смены в раооч<-й позиции центра очередного базируюшего элем ента достаточно 4g отвести фиксатор 5. повернув рычаг 9 вокруг оси 10 и с)кав пружину 6. После этого повертывают корпус 1 вокруг пальца 3 так, чтобы требуем ы и бази ру<ощий элемент 12 оказался в рабочен позиции, т. е. на линии центров станка. После этого рычаг 9 отпус5О кают, производят таким образом фиксацию. Для повышения точности измерения усилий и точности обработки деталей используются базируюшие элементы 12 с разными углами конусов !3. Для работы с измерением радиальных усилий целесообразно использовать конусы с меньшим углом (W), а для измерений 0 евых усилий — соответственно с оольшич углом («-,). В этом случае 1355450 Формула изобретения f8! >1.>Е/г. 3 Составите b В. Ллсксеен>«> Редактор Н. Горват Техред И. Верее Коррскт<>р Л. 1!лнин За к»а 5462/16 Тираж 786 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по аслам изобретен:>и и открытий ! l.3035, Москва, Ж вЂ” 35. Ра >нская наб.. л. 4 5 Проиаволствснно-полиграфическое прелнриятие, г. Ужгород. iл. П1н> ктная, 4 линия контакта детали и конуса смещается из плоскости 1 — 1 в плоскость II — II. Благодаря такой замене также повышается точность обработки деталей, так как базирование происходит по хорошо сохраняющейся базовой поверхности. При этом целесообразна криволинейная форма образующей центрового отверстия 17 детали 18. 1. Задний центр токарного станка, содержащий установленный в корпусе базовый конусный элемент и хвостовик, сопряженный с посадочным отверстием задней бабки станка, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, центр снабжен и ьезокерампческим преобразователем механического воздействия в электрический сигнал, выполненным в виде кольца из сдви говой пьезокерам и ки, пом егцен ного м ежду базовым конусным элементом и корпусом. 2. Задний центр по п. 1, от.гичающийся тем, что, пьезокерамический преобразователь выполнен в виде кольца из пьезокерамики, поляризованной в радиальном направлении, и жестко закреплен на базовом конусном элементе. 3. Задний центр по п. 1, от.гичающийея тем,. что он снабжен дополнительными базирующими конусными элементами, каждый из которых содержит кольцо пьезокерамического преобразователя, а корпус центра установлен на хвостовике с возможностью фиксируемого поворота вокру г горизонтальной ос».
