Нагрузочное устройство для испытания фрезерных станков
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при проведении испытаний фрезерных станков. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет имитации работы режущих инструментов с различными параметрами. Нагрузочное устройство содержит основание, состоящее из двух плит - верхней 1 и нижней 2. Плита 2 жестко связана со столом 19, установленным с возможностью перемещения от кодового винта 22. На верхней nJHiTo 1 установлен эксцентриковый кулачок 18, предназначенный для взаимоде(1стпия со звеном нагружения 9. На рабочей поверхности кулачка 18 В1лпол11ен1,| радиальные канавки для имитации прерывистости процесса фрезерования . Устройство снабжено винтовой парой, винт 21 которой кинематически связан с кодовым винтом 22, а гайка 20 жестко закреплена на верхней плите 1. Корпус 7 выполнен с установленнььми поверхностями для звена нагружения , расположенными на различной г.чубине от внешней поверхности корпуса 7 и под различными углами к оси шпинделя. 8 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1282990 (21) 4116765/25 — 08 (22) 27.06.86 (46) 23.03.88. Вюл. N 11 (7 1) Закавказский филиал Экспериментального научно-исследовательскоrо института металлорежущих станков "ЭНИМС" (72) А.P.Àñàòðÿí и А.Э.Кандаян (53) 621.914.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !!л 1282990, кл. В 23 С 9/00, 1985. (54) НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, (ГИ ИСПЫТАНИЯ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при проведении испытаний фрезерных станков. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет имитации работы режущих инструментов с раз1 „„Я0„„1382597 A 2 личными параметрами. Нагрузочное устройство содержит основание, состоящее из двух плит — верхней 1 и нижней 2. !!лита 2 жестко связана со столом 19, установленным с возможностью перемещения от кодового винта 22. На верхи«й плите 1 установлен эксцентриковый кулачок 18, предназначенный для взаимодействия со звеном нагружения 9. На рабочей поверхности кулачка 18 ньпь лиепы радиальные канавки для имитации прерывистости процесса фрезерования. Устройство снабжено винтовой парой, винт 21 которой кинематически связан с кодовым винтом 22, а гайка 20 жестко закреплена на верхней плите 1. Корпус 7 выполнен с установленным» пов рхностями для звена нагружлния, расположенными на различной глубине от внешней поверхности корпуса 7 и под различными углами к оси шпинделя. 8 ил. 1382597 к другу выполнены установочные поверхности ра JJII«II«!I г:(убины расположенные по <1тношепг<ы к э вертикально I Изобретение относится к станкостроению, может быть использонано при проведении испытаний фрезерных станков на надежность и является усо5 вершенстнованием устройства по авт. св. 1<* 1282990. Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что звено нагружения установлено с возможностью регулирования своего положения относительно эксцентрикового кулачка, что позволяет. имитировать работу режущих инструментов (фрез) с 1г различными диаметрами и геометрией режущей части. На фиг. 1 показано нагрузочное устройство, общин ви;(; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 20 конструкция звена нагруженил; на фиг. 4 — конструкция эксцентрикового кулачка; на фиг. 5 — узел 1 на фиг.1; на фиг. 6 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 7 — конструкция корпуса, предназначенного для крепления звена нагружения; на фиг. 8 — разрез В-В на фиг. 7. Нагруэочное устройство содержит основание, состоящее из двух плит верхней 1 и нижней 2, соединенных посредством направляющих, выполненных в виде ласточкина хвоста . На верхней плите 1 неподвижно закреплен тормозной механизм 3, кинематически связанный(со шпинде.<ем 4 испытываемого станка коническими зубчатыми колесами 5 и 6,причем зубчатое колесо 5 установлено на выходном валу тормозного механизма 3, а колесо 6 закреплено íà 40 корпусе 7, который выполнен н виде усеченного полого конуса с цилиндрическим хностоником. На конической о части корпуса 7 под углом 120 друг 12, затягиваемых гайкой 13. Гайка 13 соединена с валом шагового электродвигателя 14, закрепленного на стакане 10 посредством болтов 15. а на конце оправки 11 на оси 16 установлен свободно вращающийся ролик (шарикоподшипник) 17, посредством которого звено нагружения контактирует с закрепленным на нерхней плите 1 эксцентриконым кулачком 18, характер»зующимся эксцентриситетом е;, диаметром кулачка d;, углом наклона о<<; рабочей поверхности Г и числом и радиальных канавок, выполненных равномерно по окружности на рабочей поверхности Г кулачка, Эксцентриковый кулачок выполнен тензометрическим (тенэорезисторы не показаны), что позволяет непосредственно при имитации процесса фреэерования измерять фактические значения действующих сил. В комплект устройства входят три эксцентриковых кулачка, имеющих параметры е,, "1, <<с,, n,, e, d, е т обусловлены параметрами имитируемого режущего инструмента (диаметром,геометрией режущей части, числом зубьев). Устройство снабжено винтовой парой, параметры которой абсолютно идентичны с параметрами винтовой пары стола 19 испытываемого станка. Гайка 20 винтовой пары устройства жестко соединена с верхней плитой 1, а винт 21 установлен параллельно оси ходового винта 22 стола 19 станка в подшипниках опоры 23, которая жестко связана с нижней плитой 2, закрепленной на столе 19 станка. Винтовая пара устройства связана с ходовым винтом 22 стола 19 станка посредством цилиндрических зубчатых колес 24 и 25. На ступице зубчатого колеса 24, закрепленного на ходовом винте 22, свободно установлена вилка 26, которая охватывает ступицу зубчатого колеса 25, установленного на шлицевой части винта 21, и предотвращает осевое смещение колеса 25. На станине станка установлены конечные выключатели 27 и 28, используемые при автоматизации процесса ис- пытаний. Нагрузочное устройство работает следующим образом. В шпиндель 4 испытываемого станка устанавливают оправку 8, насаженную н цилиндрический хвостоник корпуса 7 13Р>2597 40 с закрепленным на нем зубчатым колеcoM . Hd одном из установочных поверхностей корпуса 7 (например, на поверхности глубиной t и углом нак— ! 5 лона рабочей поверхности о, ), закрепляют звено 9 нагружения, а на верхней плите 1 основания закрепляют соответствующий эксцентриковый кулачок с параметрами е,, Й,, oL, п,. Корпус 7 подводят к эксцентриковому кулачку 18 так, чтобы ролик 17 звена 9 нагружения воздействовал на рабочую поверхность Г эксцентрикового кулачка 18 с усилием, величина которого предопределяется положением гайки 13 и регулируется посредством шагового электродвигателя 14 ° Далее регулировкой положения тормозного механизма 3 обеспечивают кинематичес- 20 кую связь между зубчатыми коническими колесами 5 и 6. При вращении шпинделя 4 оправка 8 вместе с корпусом 7 и закрепленным на нем нагрузочным звеном 9 приводит- 25 ся во вращение. Одновременно через зубчатые колеса 5 и 6 вращение пере-дается на тормозной механизм 3, соэ— дающий тормозной момент, воздействующий на шпиндель 4 станка. При включении вращения ходового винта 22 станка стол 19 вместе с закрепленной на нем нижней плитой 2. опорой 23 и установленным в опоре 23 винтом 21 получает продольное перемещение с длиной хода L. Одновременно с этим через зубчатые колеса 24 и 25 винт 21 получает вращение в направлении, противоположном направлению вращения ходового винта 22 станка. Благодаря этому гайка 20, жестко закрепленная с верхней плитой 1, остается неподвижной и, следовательно, сама верхняя плита 1 с установленными на ней тормозным механиз- 45 мом 3 и эксцентриковым кулачком 18 также остаются неподвижными. В крайнем левом положении стола 19 срабатывает конечный выключатель 27,включающий перемещение стола слева направо, а в краинем правом срабатывает конечный выключатель 28, включающий перемещение справа налево. При таком нагружении на шпиндель 4 испытываемого станка действует ре55 гулируемый посредством тормозного механизма 3 тормозной момент,;цитирующий окружную составляющую Р силы резания при фрезеровании. Усилие подачи Р„ имитируется винтовой парой, а сила, врэникающая в месте контакта ролика 17 нагрузочногo звена 9 с эксцентриковым кулачком 18 благодаря наклонной рабочей поверхности Г кудачка, раскладывается на составляющие по направлению подачи и перпендикулярно к ней и, тем самым, воспроизводит радиальную Р Р сосо тавляющие. В процессе работы величина этой силы будет изменяться в соответствии с эксцентриситетом е, кулачка, что позволит имитировать неравномерность припуска. Диаметр кулачка угол наклона рабочей поверхности, и число радиальных канавок и, имитируют соответственно диаметр, геомет— рию режущей части и число зубьев режущего инструмента (фрезы). Кроме того, в процессе работы, при обкатывании ролика 17 по рабочей поверхности Г кулачка, в момент контакта ролика с радиальной канавкой будет происходить падение первоначально установленной силы до нуля, что позволит имитировать прерывистость процесса фрезерования. В процессе работы управление тормозным механизмом 3. следовательно, величиной окружной составляющей Р силы резания и шаговым электродвигателем 14, следовательно, величиной силы, имитирующей радиальную I u осевую Р составляющие силы резания, осуществляется в автоматизированном режиме по программе, заложенной в ЭВМ. Тензометрический эксцентриковый кулачок 18, предназначенный также для измерения фактических значений действующих сил, используется в качестве обратной связи для контроля за отработкой программы нагружения. Таким образом, предлагаемое нагрузочное устройство позволяет максимально приблизить нагруженное состояние объекта испытания к условиям реальной эксплуатации, имитировать широкий спектр эксплуатационных нагрузок и, тем самым, расширить технологические возможности известного устройства. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Нагрузочное устройство для испытания фрезерных станков по авт. св. Р 1282990, о т л и ч а и щ е е с я тем, что, с целью расширения техноло1382597 Фиг. Ф гичегких возможностей устройства, корпус выполнен с дополнительнь!ми установочными поверхностями для звена нагружения, причем все установочные поверхности расположены на различной глубине от внешней поверхности корпуса и под различными углами к оси шпинделя. 1 382 597 8и26 25 Фиг. 7 Составитель В.Анашкин Техред Л.Сердюкова Корректор А.Зимокосов Редактор С.Пекарь Заказ 1249/10 Тираж 880 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
