Станки с ЧПУ

и их инструментальная оснастка

Диагностика процесса резания и износа инструмента (7 из 11).

Конструкция динамометрической головки практически исключает возможность деформации выступов 14 за счет осевой силы и сил, изгибающих фрезу, так как эти силы воспринимаются подшипниками. Тарировочный график близок к линейному. С помощью головки надежно определяется изменение составляющей силы P_я в связи с износом или выкрашиванием режущей части инструмента.

В тензометрических опорах 1 и 3 корпуса 2 шлифовальной бабки (рисунок ниже) установлен шпиндель 4 с абразивным кругом 5. Шпиндель базируется в каждой опоре на трех опорных вкладышах 12, выполненных в виде самоустанавливающихся сегментов. Они поджаты сборными винтами через стандартный шарик 13 и стакан 11 с тонкостенным дном, на внутренней поверхности которого наклеены тензорезисторы 14. Предварительный натяг в стакане 11 создается перемещением вдоль оси нагружающего элемента 10. Герметичность рабочей зоны датчика обеспечивается уплотнениями 9 и пробкой 7, ввинченной в гайку 6.

В процессе шлифования тангенциальная P_я и радиальная Р_у составляющие силы резания воспринимаются вкладышами 12 и через шарик 13 тензорезнсторами 14 на дне стакана 11. Электрический сигнал подается в измерительный канал 8.

Из-за простоты эта конструкция часто применяется в системах контроля и диагностирования.

Измеритель крутящего момента, возникающего при работе осевым инструментом, позволяет выполнять измерения бесконтактным способом.

В основе его работы лежит эффект Виллари, состоящий в изменении намагниченности металла-ферромагнетика при его деформации. Эффект обусловлен изменением под действием механических напряжений структуры ферромагнетика, определяющей его намагниченность.

Измеритель, являющийся индуктивным датчиком, состоит (рисунок ниже) из бесконтактного преобразователя, представляющего собой катушку индуктивности, охватывающую переходную втулку.

Втулка является ферромагнитным сердечником, намагниченность которого, а следовательно, и индуктивность меняются в результате деформации под действием момента сил резания. Измерительный блок воспринимает переменный ток звуковой частоты и усиливает выходной сигнал, преобразуя его в цифровую форму.

Датчики мощности, потребляемой приводами станка, косвенно измеряют составляющие силы резания.

Потребляемая мощность каждого электродвигателя будет изменяться в зависимости от изменения соответствующей ей составляющей силы резания. Естественно, что износ или выкрашивание инструмента, изменяющие силу резания, приведут к изменению момента и мощности. Основанный на этом метод контроля состояния инструмента нашел широкое распространение в связи со своей простотой. Достаточно измерить силу тока, протекающего в якоре электродвигателя, применяемого в приводе станка. Сила тока пропорциональна или мощности, или крутящему моменту на валу электродвигателя. Измерение тока в цепи якоря производят с помощью шунта, т.е. небольшого сопротивления, включаемого в электрическую цепь якоря. Падение напряжения на этом сопротивлении пропорционально величине тока, а значит, мощности или крутящему моменту.

Вместо шунта, для измерения тока применяют датчики типа трансформатора тока, выходной сигнал которого пропорционален величине подмагничивания током якоря.

Первичный ток в цепи якоря электродвигателя может быть определен путем умножения измеренного амперметром вторичного тока на коэффициент трансформации.

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