SU1041884A1

SU1041884A1 - Device for measuring radial force of machine-tools

Info

Publication number: SU1041884A1
Application number: SU823430552A
Authority: SU
Inventors: Елена Михайловна Королева; Олег Васильевич Таратынов; Евгений Генрихович Щербак
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1983-09-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО УСИЛИЯ НА СТАНКАХ, содержащее пиноль с подшипниковыми опорами, установленный в них шпиндель и датчик его перемещени ,о т л ичающеес тем, что, с- целью повышени надежности измерени ,оно снабжено дополнительным подшипником, посаженным на шпиндель в месте его наибольшего прогиба между, опорами, и тормозной колодкой, размещенной в пиноли и св занной с наружным кольцом дополнительного подшипника, а чувствительный элемент датчика св зан с наружным кольцом указанного подшипника и установлен в плос кости действи радиальной силы. X) эо 4A DEVICE FOR MEASURING RADIAL EFFORTS ON MACHINES, containing a quill with bearing supports, a spindle installed in them and a sensor for its movement, which is intended to increase the reliability of the measurement, it is equipped with an additional bearing, which is mounted on the spindle in the place of its largest the deflection between the supports and the brake shoe placed in quillies and connected to the outer ring of the additional bearing, and the sensing element of the sensor is connected to the outer ring of the specified bearing and installed in the area COST Action radial force. X) oo 4

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке металлов резанием, в частности шлифования.The invention relates to measuring equipment and can be used in the processing of metals by cutting, in particular grinding.

Известно устройство для измерения осевой и радиальной сил резания при шлифовании, содержащее шпиндель, •закрепленный в подшипниках, 'между которыми расположены гильзы в виде упругого элемента, воздействующие . на чувствительные элементы датчиков перемещения .A device is known for measuring axial and radial cutting forces during grinding, comprising a spindle • fixed in bearings, 'between which there are sleeves in the form of an elastic element acting. on sensitive elements of displacement sensors.

Недостатками данного устройства являются пониженная жесткость шпинделя вследствие наличия упругих элементов, значительная погрешность измерения сил резания, так как измеряется не прогиб самого вала, а прогиб упругого элемента.The disadvantages of this device are the reduced stiffness of the spindle due to the presence of elastic elements, a significant error in the measurement of cutting forces, since it is not the deflection of the shaft itself that is measured, but the deflection of the elastic element.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к· изобретению является устройство для измерения радиальной силы при внутреннем шлифовании, содержащее Пиноль с подшипниковыми опорами, установленный в них шпиндель и датчик его перемещения. В качестве упругого элемента использованы встроенные в головку шлифовального шпинделяThe closest in technical essence and the achieved effect to · the invention is a device for measuring radial force during internal grinding, containing Pinol with bearing bearings, a spindle mounted in them and a sensor for its displacement. As an elastic element, built-in grinding head spindle are used

- пружинящие кольца [2J .- spring rings [2J.

Недостатком этого устройства является снижение жесткости узла из-за встраивания упругих связей пружинящих колес, что приводит К: снижению виброустойчивости, т.е. надежности. При выборе жесткости самих колец необходимо рассчитывать их конструкцию так, чтобы спектры собственных частот колебаний узла лежали за пределами резонансной частоты.Это не всегда можно увязать с имеющимися габаритами реконструируемого узла.The disadvantage of this device is the reduction in the rigidity of the node due to the incorporation of elastic ties of the spring wheels, which leads to: decrease in vibration resistance, i.e. reliability. When choosing the stiffness of the rings themselves, it is necessary to calculate their design so that the spectra of the natural frequencies of the node’s vibrations lie outside the resonant frequency. This cannot always be linked to the available dimensions of the reconstructed node.

Целью изобретения является повышение надежности за счет увеличения* жесткости узла шпинделя, т.е. повышения его виброустойчивости.The aim of the invention is to increase reliability by increasing * the rigidity of the spindle assembly, i.e. increase its vibration resistance.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее пиноль с подшипниковыми опорами установленный в них шпиндель и датчик его перемещения, снабжено дополнительным подшипником, посаженным на шпиндель в месте его наибольшего прогиба, между опорами, и тормозной колодкой, размещена чувствительный элемент датчика связан с наружным кольцом указанного подшипника и установлен в плоскости действия радиальной силы. * .This goal is achieved by the fact that the device containing the pin with bearing supports, the spindle installed in them and its displacement sensor, is equipped with an additional bearing, mounted on the spindle in the place of its greatest deflection, between the supports and the brake shoe, the sensor element is connected to the outer ring the specified bearing and mounted in the plane of action of radial force. *.

На фиг. 1 схематически представ5 лено устройство для измерения радиальной силы; на фиг. 2 - схема балки для определения максимальной стрелы прогиба.In FIG. 1 schematically shows a device for measuring radial force; in FIG. 2 is a diagram of a beam to determine the maximum deflection boom.

Шлифовальный шпиндель 1 установ10 лен в подшипниках качения 2, последние плотно установлены в кольцевых расточках пиноли 3 корпуса шлифовальной головки 4. В месте измерения прогиба шпинделя 1 установлен 15 радиальный подшипник качения 5, с наружным кольцом которого контактирует два датчика 6. Наружное кольцо подшипника 5 притормаживается колодкой 7. Место приложения максимальной 2Q стрелы прогиба У_х двухопорного шпинделя определяется из расчетной схемы балки, лежащей на двух шарнирах или другого вида (смотря по виду и количеству подшипников в каждой опоре) опорах.The grinding spindle 1 is installed 10 in the rolling bearings 2, the latter are tightly mounted in the ring bores of the pin 3 of the housing of the grinding head 4. In the place where the deflection of the spindle 1 is measured, 15 radial rolling bearings 5 are installed, with two sensors in contact with the outer ring 6. The outer ring of the bearing 5 is braked block 7. The place of application of the maximum 2Q deflection arrows Y _{x of the} double-support spindle is determined from the design scheme of the beam lying on two hinges or another type (depending on the type and number of bearings in each support) supports.

Кроме силы Р_г - радиальной составляющей силы резания и реакций опор R₁ и , других сил в радиальной плоскости нет.In addition to the force P _g - the radial component of the cutting force and the reactions of the supports R ₁ and, there are no other forces in the radial plane.

Прогиб У_х равен прогибу У_к по теореме взаимности работ, которая формулируется так: перемещение точки А под действием силы, приложенной в точке В, равно перемещению точки В ₉ под действием той же силы, но прило35 женной в точке А. У_х , изменяется с изменением У_к - прогиба на конце .шпинделя, а последний изменяется с изменением радиальной силы Р_п.The deflection Y _x is equal to the deflection Y _k according to the reciprocity theorem, which is formulated as follows: the displacement of point A under the action of the force applied at point B is equal to the displacement of the point B ₉ under the action of the same force but applied at point A. U _x changes with a change in Y _k is the deflection at the end of the spindle, and the latter changes with a change in the radial force P _n .

¹ Устройство работает следующим образом. ¹ The device operates as follows.

При приложении рабочей силы на консоль шлифовального шпинделя 1 возникает прогиб оси шпинделя У_х , ' который воспринимается через подшипник 5 датчиками 6. Сигнал с датчиков б поступает в суммирующее устройство (СУ),а затем на усилитель (У) и измерительный прибор (П). Схема измеI рения имеет источник питания (ИП).When labor is applied to the console of the grinding spindle 1, there is a deflection of the axis of the spindle Y _x , 'which is sensed through the bearing 5 by the sensors 6. The signal from the sensors b enters the summing device (SU), and then to the amplifier (U) and measuring device (P) . The measurement circuit has a power supply (PI).

Это устройство повышает надежность работы, так как в отличие от прототипа не имеет пружинящих колец, ко-This device increases the reliability, since, unlike the prototype does not have spring rings, which

Claims

(!> 7) DEVICE FOR MEASURING RADIAL EFFORT ON MACHINES, containing a pinol with bearing bearings, a spindle installed in them and a sensor for its displacement, which is necessary in order to increase the reliability of measurement equipped with an additional bearing, mounted on the spindle in the place of its greatest deflection between the bearings, and the brake pad placed in the pins and connected with the outer ring of the additional bearing, and the sensor element of the sensor is connected to the outer ring of the specified bearing and installed in a flat - _ dice action of the radial force. §