Стенд для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки

 

Полезная модель относится к технике измерения, а именно к средствам контроля состояния режущего инструмента и интегральных характеристик его взаимодействия с образцом.

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности использования стенда за счет автоматизированного управления сбором информации.

Техническая задача достигается тем, что сенд для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки содержит коллекторно-бесступенчатый двигатель и привод поступательного движения, диск для закрепления инструмента, инерционный динамометр маятникового типа и нагревательную установку с пирометрическим прибором, связанные с персональным компьютером.

Заявляемое техническое решение обеспечивает выполнение всего спектра работ, связанного с контролем состояния режущего инструмента и исследования интегральных характеристик его взаимодействия с образцом при высокоскоростных методах обработки.

1 н.п., 1 ил.

Полезная модель относится к технике измерения, а именно к средствам контроля состояния режущего инструмента и интегральных характеристик его взаимодействия с образцом.

Известен стенд для контрольных испытаний концевого металлорежущего инструмента на износостойкость на базе токарного станка (заявка РФ 99100209/28 от 01.05.1999 г.).

Данный стенд смонтирован на суппорте станка и включает: подвижную каретку, динамометрический преобразователь с тензодатчиками, усиливающую и записывающую аппаратуру. Соединительные поверхности суппорта обеспечивают сменность опор кареток, одна из которых служит для испытания сверл, а другая для испытания метчиков. При этом образец (контртело) нагружения испытуемого инструмента закреплен в патроне шпинделя станка.

К недостаткам можно отнести сложность обеспечения высокоскоростных испытаний как абразивного, так и лезвийного инструмента. Наряду с этим для испытаний на высоких и сверхвысоких скоростях необходимо создание соответствующего температурного режима, что в данном стенде не предусмотрено. Также необходимо отметить, что для измерения интегральных силовых показателей высокоскоростных методов обработки тензометрические системы измерений являются неработоспособными в силу их высокой инерционности.

Прототипом к заявляемому стенду является стенд для определения интегральных характеристик высокоскоростного прерывистого шлифования (Прямое измерение интегральных характеристик высокоскоростного прерывистого шлифования / В.А.Аканович, Г.И.Буторин, В.И.Клочко, А.А.Кошин, Г.В.Пустовойт // Тезисы докладов всесоюзной научно-технической конференции: «Современное состояние и перспективы высокоскоростной

фотографии и кинематографии и метрологии быстропротекающих процессов». - М.: ВНИИОФ, 1975. - С.53.), содержащий станину, фотоэлектрический измеритель скорости, диск, зеркальную оправку с алмазным зерном и оптико-электронный прибор для измерения температуры по ИК-излучению.

Недостатком конструкции данного стенда является сложность обеспечения широкого диапазона регулирования скорости деформации и автоматизированного сбора информации.

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности использования стенда за счет автоматизированного управления сбором информации.

Техническая задача достигается тем, что в стенде для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки, содержащем приводы вращательного и поступательного движений, диск для закрепления инструмента, инерционный динамометр маятникового типа и нагревательную установку с пирометрическим прибором, связанные с информационно-измерительной системой, согласно полезной модели в качестве вращательного привода диска выполнен коллекторно-бесступенчатый двигатель, а информационно-измерительная система выполнена в виде персонального компьютера.

Наличие коллекторно-бесступенчатого двигателя в стенде позволяет варьировать скорость деформации в диапазоне 103-10 8 с-1. Выполнение информационно-измерительной системы в виде персонального компьютера позволяет регистрировать интегральные характеристики взаимодействия инструмента и образца в режиме реального времени.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где приведена принципиальная схема стенда для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки.

Стенд состоит из следующих основных узлов: коллекторно-бесступенчатый двигатель 1, привод поступательного движения 2, станина 8, диск для закрепления инструмента 3; инерционный динамометр маятникового

типа 4; нагревательная установка 5; пирометрический прибор 6; персональный компьютер 7.

Стенд работает следующим образом. Для исследования износа абразивных зерен в качестве инструмента выделяется единичный индентор (единичное абразивное зерно). После чего он устанавливается в диск для закрепления инструмента 3, с помощью коллекторно-бесступенчатого двигателя 1 задается необходимая его скорость вращения. Далее, с помощью привода поступательного движения 2 производится циклическое нагружение путем взаимодействия предварительно нагретого образца материала, закрепленного в инерционном динамометре маятникового типа 4 (контроль нагрева осуществляется с помощью пирометрического прибора 6) и индентора. Контроль состояния режущего инструмента и интегральных характеристик его взаимодействия с образцом производится регистрацией сигнала инерционного динамометра маятникового типа 4 и пирометрического прибора 6 персональным компьютером 7. Испытание лезвийного инструмента производится аналогичным образом при температурно-скоростном режиме соответствующем исследуемому процессу.

Промышленная применимость

Функциональные и дидактические возможности стенда для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки, имеющего возможность регулирования скорости вращения диска и автоматизированного сбора информации при научно-исследовательских, практических, лабораторных работах позволяют:

- получать прочностные характеристики материалов при скорости и степени деформации, соответствующих процессам высокоскоростной обработки (шлифование, скоростное точение, фрезерование и т.д.) - 103-108 с-1,

- получать информацию о режущей способности абразивных и других инструментальных материалов при высокоскоростной обработке (шлифование, скоростное точение, фрезерование и т.д.) - 103-108 с-1,

- проводить учебно- и научно-исследовательские работы по резанию, инструменту, технологии обработки деталей,

- включать стенд в состав лабораторий резания на предприятиях абразивной отрасли и машиностроения.

Таким образом, заявленное техническое решение обеспечивает выполнение всего спектра работ, связанного с контролем состояния режущего инструмента и исследованием интегральных характеристик его взаимодействия с образцом при высокоскоростных методах обработки.

Стенд для исследования взаимодействия инструмента и образца, содержащий приводы вращательного и поступательного движений, диск для закрепления инструмента, инерционный динамометр маятникового типа и нагревательную установку с пирометрическим прибором, связанные с информационно-измерительной системой, отличающийся тем, что в качестве вращательного привода диска выполнен коллекторно-бесступенчатый двигатель, а информационно-измерительная система выполнена в виде персонального компьютера.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления подвижных соединений литьевым прессованием эластомера в пресс-форме, и может быть применена для изготовления эластичных опорных шарниров (ЭОШ) сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ)
Наверх