Устройство для имитации сил резания на токарном станке

 

Использование: станкостроение, может быть использовано при проведении приемно-сдаточных, а также комплексных испытаний станков на надежность и долговечность. Сущность: устройство содержит установленную на шпинделе станка якорь-оправку, сердечник с обмотками, смонтированный на поворотном кронштейне, установленном на суппорте станка, тормоз суппорта, расположенный непосредственно на суппорте. Кроме того, устройство снабжено дополнительным тормозом, кинематически связанным со свободным концом якоря-оправки, и дополнительными сердечниками с симметрично расположенными относительно якоря-оправки обмотками, установленными на кронштейне , закрепленном на основании станка с зазором относительно друг друга, в котором размещен диск, жестко связанный с якоремоправкой. Дополнительный тормоз выполнен в виде регулируемого гидравлического насоса . 1 з.п. ф-лы, 5 ил. СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 В 25/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898149/08 (22) 02.01.91 (46) 30.04.93. Бюл. ¹ 16

P1) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт деревообрабатывающего машиностроения (72) 8,В.Юркевич, С.В,Мартынов, Ю.И,Савинов и В,В.Барабанов (56) Авторское свидетельство СССР № 604590, кл. В 06 В 1/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1090507, кл. В 23 В 25/06, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ СИЛ

РЕЗАНИЯ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ (57) Использование: станкостроение, может быть использовано при проведении приемно-сдаточных, а также комплексных испытаИзобретение относится к области испытания токарных станков и может быть использовано при проведении приемосдаточных, а также комплексных испытаний станков на надежность и долговечность, Целью изобретения является повышение точности имитации сил резания на токарном станке, расширение технологических возможностей устройства за счет комплексного нагружения.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид: на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б — Б на фиг.1; на фиг,4 — вид по стрелке В на фиг.1; на фиг.5 — вид по стрелке Г на фиг.1.

Устройство содержит установленный на шпинделе 1 токарного станка 2 якорь-оп„.,5U„„1811987 А1 ний станков на надежность и долговечность.

Сущность; устройство содержит установленную на шпинделе станка якорь-оправку, сердечник с обмотками, смонтированный на поворотном кронштейне, установленном на суппорте станка, тормоз суппорта, расположенный непосредственно на суппорте. Кроме того, устройство снабжено дополнительным тормозом, кинематически связанным со свободным концом якоря-оправки, и дополнительными сердечниками с симметрично расположенными относительно якоря-оправки обмотками, установленными на кронштейне, закрепленном на основании станка с зазором относительно друг друга, в котором размещен диск, жестко связанный с якоремоправкой. Дополнительный тормоз выполнен в виде регулируемого гидравлического насоса. 1 з. и, ф-лы, 5 ил, равку 3, смонтированный на суппорте 4 р станка 2 кронштейн 5, на котором установвЪ лен сердечник 6 с устройством его углового перемещения относительно якоря-оправки

3, тормоз 7 суппорта 4, дополнительный тор- "О моэ 8, кинематически связанный со сво- Q0 бодным концом якоря-оправки 3, 4 смонтированные на кронштейне 9, закрепленном на основании 10 станка 2, с зазором относительно друг друга дополнительные сердечники 11 с симметрично расположенными относительно якоря-оправки 3 обмотками и жестко связанный с якорем-оправкой 3 диск

12, который размещен в зазоре дополнительных сердечников 11.

Тормоз 7 размещен непосредственно на суппорте 4 и связан с валом 13 управле1811987

20

55 ния ручной подачей суппорта 4. Это обеспечивает воэможность его использования при проведении приемосдаточных испытаний токарных станков.

Все сердечники 6 и 11 имеют по три обмотки: постоянного тока, переменного тока и измерительную. Обмотка постоянного тока необходима для создания постоянного по величине и направлению нагружения (имитируемой силы). Обмотка переменного тока используется для имитации переменной по величине и направлению составляющей силы резания, Измерительная обмотка является частью цепи обратной связи, обеспечивающей контроль точности воспроизведения заданных величин и частоты измерения составляющих силы резания.

На кронштейне 9 размещен люнет 14, являющийся дополнительной опорой якоряоправки 3, центрирующей его относительно оси шпинделя 1.

Устройство углового перемещения сердечника 6 предназначено для поворота сердечника 6 на заданный угол а, определяемый как угол между суммарной радиальной составляющей силы резания и вертикальной составляющей этой силы.

Статистические исследования режимов резания заготовок на различных предприятиях и производствах показывают, что распределение величины угла а подчиняется нормальному закону с коэффициентом вариации 0,12, Поэтому в большинстве случаев при испытаниях целесообразно устанавливать средние величины угла а . Это 35 обеспечивается путем поворота кольца 15 относительно оси якоря-оправки 3 на заданный угол, определяемый по лимбу и фиксации его в кронштейне 5 посредством винта 16. 40

Для обеспечения автоматического перемещения суппорта 4.в процессе испытаний используются концевые датчики

17, которые настраиваются так, чтобы обеспечить работу суппорта 4 с учетом 45 статистического распределения длин обра: батывающих поверхностей заготовок, Кинематическая связь дополнительного тормоза 8 с якорем-оправкой 3 выполнена в виде пальцевой муфты 18. 50

Дополнительный тормоз 8 выполнен в виде регулируемого гидравлического насоса, например, УНА-1-С, обеспечивающего возможность нагружения шпинделя 1 токарного станка 2 so всем статистическом диапазоне изменения частоты его вращения.

Устройство работает следующим образом.

Стохастический подход к имитации сил резания осуществляется путем реализации соответствующих программ управления работой обмоток сердечников 6, 11, а также дополнительного тормоза 8 элементами системы управления, При этом соответствующие команды от ЭВМ преобразуются в аналоговые сигналы, которые поступают, с одной стороны в цепь управления работой дополнительного тормоза 8, а с другой стороны — на обмотки постоянного тока сердечников 6 и 11 и на обмотки переменного тока этих же сердечников 6 и 11.

ЭВМ также осуществляет корректировку отработки имитируемых сил резания путем управления работой вибраторов с сердечниками 6, 11, а также дополнительного тормоза 8 на основе анализа сигналов с измерительных обмоток сердечников 6 и 11 и с датчика тормозного момента шпинделя

1, При этом сердечники 6 и 1.1 и дополнительный тормоз 8 обеспечивают имитацию на шпинделе 1 станка 2 составляющих силы резания по величине и частоте изменения комплексно с заданной точностью, Причем в зависимости от направления движения суппорта 4 работают только те из сердечников 11, которые обеспечивают осевое нагружение шпинделя 1 путем притяжения диска

12 якоря-оправки 3 в направлении, противоположном движению суппорта 4, например, при его движении вправо работают сердечники 11, расположенные слева от диска 12.

Одновременно сердечник 6 осуществляет нагружение суппорта 4 реактивной силой, соответствующей имитируемой суммарной радиальной силе резания. При этом тормоз 7 имитирует осевую составляющую силы резания, создавая необхо- . димое силовое замыкание в приводе суп порта 4.

Формула изобретения

1, Устройство для имитации сил резания на токарном станке, содержащее установленную в шпинделе оправку в виде якоря, сердечник с обмотками, смонтированный на поворотном кронштейне, установленном на суппорте станка, и тормоз, предназначенный для воздействия на суппорт, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности имитации сил резания и расширения технологических возможностей, устройство снабжено дополнительным тормозом, кинематически связанным со свободным концом якоря-оправки, дополнительными сердечниками с обмотками, симметрично расположенными относительно якоря-оправки с зазором относительно друг друга, и

1811987

Ф lГ 5

ФЕ/Е 4 Составитель B.Þðêåâè÷

Редактор 3.Ходакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н,Кешеля

Заказ 1548 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 диском, жестко связанным с якорем-оправкой и размещенным в зазоре между дополнительными сердечниками.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что дополнительный тормоз выполнен в виде регулируемого насоса,