Станки с ЧПУ

и их инструментальная оснастка

Диагностика процесса резания и износа инструмента (5 из 11).

Для измерения сил и моментов широко используются тензорезисторные (тензометрические) датчики, которые изменяют свое электрическое сопротивление за счет приложенной механической силы. Датчики с использованием тензорезисторов имеют обычно простую конструкцию, обладают большим диапазоном измерения и обеспечивают необходимую точность измерения.

Тензорезистор представляет собой электрический проводник в виде плоского витка тонкой проволоки из сплава металлов с большим электрическим сопротивлением, помещенной между двумя полосками синтетической пленки.

При рациональном расположении тензодатчиков на силоизмерительном устройстве (динамометре) и включении в электрической схеме можно при экспериментах добиться компенсации и устранения погрешностей измерений, вызванных влиянием температуры, влажности и т.д. Этого достигают за счет сложения или вычитания измеряемых величин в мостовой схеме, таких как растягивающие и сжимающие усилия, изгиб и кручение.

При изготовлении динамометров для исследования силовых зависимостей при резании используют несколько активных и пассивных (не изменяющих сопротивление) тензорезисторов.

Если в исследованиях применяются устройства, использующие несколько активных тензорезисторов в мостовых схемах, то к ним применимо следующее правило: "электрическое напряжение диагонали моста получается, если изменение сопротивлений двух соседних тензорезисторов разного знака, а диаметрально противоположных тензорезисторов – одного знака". Напряжение в измерительной диагонали остается равным нулю при одинаковых деформациях двух соседних тензорезисторов с одинаковым знаком или двух противоположных с разными знаками.

Если на упругий стержень воздействуют растягивающие силы F и изгибающий момент М, а на стержне закреплены активные тензорезисторы R₁ и R₂, имеющие одинаковое сопротивление (рисунок, а) и включенные в мостовую измерительную схему по рисунку, б, то с помощью данной схемы можно измерять электрическое напряжение U_β пропорциональное приложенному моменту. Действие изгибающего момента вызовет удлинение тензорезистора R₁ и укорочение тензорезистора R₂, что дает в итоге изменение сопротивлений соответствующих тензорезисторов разных знаков +∆R₁ и -∆R₂- Это вызовет изменение напряжения в измерительной диагонали. Под воздействием продольных сил F тензорезисторы, включенные в соседние плечи моста, получат одинаковую по величине и знаку деформацию, и, как следствие, одинаковое изменение сопротивления (ввиду исходного равенства R₁, и равенства деформаций). Тогда, согласно вышеизложенному правилу, напряжение в измерительной диагонали моста под воздействием сил на тензорезисторы не изменится.

При включении тензорезисторов по схеме на рисунке в измерительной диагонали будет происходить изменение электрического напряжения за счет действия сил F.

Динамометрические устройства с тензорезнсторами позволяют регистрировать силовые параметры процесса резания, частота изменения которых лежит в диапазоне до 40 Гц. Для усиления малых сигналов, поступающих с измерительной диагонали мостовой схемы с тензорезнсторами, применяют усилители.

Быстрый переход в разделы

• Особенности технологии обработки на станках с ЧПУ
• Режущий инструмент
• Вспомогательный инструмент
• Системы инструментальной оснастки
• Инструментальные наладки станков с ЧПУ
• Диагностика инструмента как элемента технологической системы
• Комплексное инструментальное обеспечение станков с ЧПУ
• Автоматизированное проэктирование инструментальной оснастки