RO132083A2 - Device for evaluation of machinability by drilling of constant thrust force - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device for evaluation of machinability by drilling using a constant thrust force. The claimed device consists of a bench drilling machine (A) having a slide (4) on which a guide is mounted with another slide (12) which moves by means of some rollers (8, 9, 10 and 11) on some cylindrical rods (6 and 7), said slide (12) having mounted a vice (B) for fastening a test specimen (17) made of the material whose machinability by drilling with constant thrust force is to be evaluated, the test specimen (17) being lowered towards a drill (26) driven into rotary motion by a motor (D) placed on a table (24), with movements in a Cartesian system of coordinates, the table (24) being placed in its turn on a table (23) of the bench drilling machine (A).

Description

Invenția se referă la undispozitiv pentru evaluarea prelucrabilității prin găurire cu forță constantă de avans, în scopul obținerii valorilor unor indicatori referitori la adâncimea și viteza de pătrundere a burghiului în materialul probei de evaluat, sub acțiuneaunor forțe de avans de mărime constantă.The invention relates to the device for evaluating the workability by drilling with a constant feed force, in order to obtain the values of some indicators regarding the depth and speed of the drill penetration in the material of the sample to be evaluated, under the action of feedstocks of constant size.

Este cunoscut un dispozitiv pentru evaluarea prelucrabilității prin găurire cu forță constantă de avans, dispozitiv adaptabil pe o mașină de găurit de banc și în cazul căruia se utilizează deplasarea de sus în jos a unei probe cilindrice, din materialul a cărui prelucrabilitate urmează a fi evaluat, probă antrenată în mișcare de rotație și aflată încă în mișcare de avans, către un burghiu fix, amplasat într-o mandrină fixată pe masa mașinii de găurit. Realizarea încercării de prelucrabilitate în acest mod asigură condiții pentru evacuarea sub acțiunea gravitației a așchiilor detașate, aceastea nemaiacumulându-se în spațiile delimitate de suprafețele canalelor din burghiu și pereții găurii în curs de realizare și nemaiafectând, ca atare, valorile indicatorilor de prelucrabilitate ce se determină.It is known a device for evaluating the workability by drilling with constant feed force, an adaptable device on a bench drill and in which the displacement of a cylindrical sample from the material whose workability is to be evaluated is used, sample driven in rotation motion and still in advance, towards a fixed drill, located in a mandrel fixed on the table of the drilling machine. Carrying out the workability test in this way ensures conditions for the evacuation under the action of the gravity of the detached chips, these not accumulating in the spaces delimited by the surfaces of the drill channels and the walls of the hole being made and, thus, not affecting the values of the workability indicators. .

Dispozitivul cunoscut prezintă dezavantaj u lunei reglări dificile a coaxialității între axa burghiului și axa de rotație a probei de formăcilindrică, această reglare presupunând un timp relativ mare pentru deplasări ale mesei mașinii de găurit în plan orizontal, până la aducerea abaterii de la coaxialitate dintre axa burghiului și axa de rotație a probei cilindrice între limite acceptabile. Dispozitivul mai prezintă, de asemenea, dezavantajul că forțele mari de frecare dintre sanie și ghidaj pot conduce la alterarea rezultatelor privind prelucrabilitatea prin burghiere cu forță a 2016 00126The known device has the disadvantage of the difficult adjustment of the coaxiality between the axis of the drill and the axis of rotation of the cylindrical sample, this adjustment assuming a relatively long time for displacements of the table of the drilling machine horizontally, until the deviation of the coaxiality between the axis and the axis of rotation of the cylindrical sample between acceptable limits. The device also has the disadvantage that the large frictional forces between the sled and the guide can lead to the alteration of the results regarding the workability by force drilling of 2016 00126

19/02/2016 constantă de avans. Un alt dezavantaj derivă din greutatea relativ mare a săniei de susținere a probei, care, împreună cu celelelalte componente mecanice montate pe ea, nu permite desfășurarea unor încercări cu folosirea unor burghie de mic diametru, în cazul cărora forțele necesare de avans sunt de valori mici.19/02/2016 constant advance. Another disadvantage derives from the relatively large weight of the sling supporting the sample, which, together with the other mechanical components mounted on it, does not allow tests with the use of small diameter drills, where the required forces of advance are of small values. .

Problemape care o rezolvă invenția este cea a realizării unui dispozitiv pentru evaluarea prelucrabilității prin burghiere cu forță constantă de avans, în cazul căruia să se diminueze durata de efectuare a încercării experimentale și respective să se poată efectua încercări de prelucrabilitate și în cazul folosirii unor burghie de diametre mici, care necesită forțe de burghiere axiale de valori mai scăzute.Problems solved by the invention is that of developing a device for evaluating the workability through drills with constant feed force, in which case the duration of the experimental test will be reduced and, respectively, the workability tests can be carried out and if some drills are used. small diameters, which require lower axial drilling forces.

Dispozitivul conform invenției înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că, în scopul eliminării etapei de aducere între limite acceptabile a erorii de la coaxialitate dintre axa burghiului și axa de rotație a probei din materialul a cărui prelucrabilitate urmează a fi evaluate, este prevăzut cu o menghină ce permite fixarea unor epruvete cu forme și dimensiuni într-o gamă mai largă, atașată la sania mașinii de găurit prin intermediul unei piese de tip colțar, antrenarea în mișcare de rotație a mandrinei portburghiu realizându-se prin intermediul unui motor electric fixat într-o piesă suport atașată la masa mașinii de găurit, în timp ce pentru a se diminua valoarea forței de frecare din ghidajele de alunecare, pe sania mașinii de găurit se atașează o piesa fixă a unui ghidaj ce folosește role cu rulmenți, role ce asigură condiții de deplasare cu forțe scăzute de frecare, a săniei ce susține menghina de orientare și fixare a epruvetei din materialul a cărui prelucrabilitate se studiază, sub acțiunea forței generate de o greutate amplasată pe un taler solidarizat la partea superioară a săniei de susținere a menghinei de prindere a epruvetei, iar în scopul diminuării și echilibrării forței exercitate de către sania de susținere a epruvetei din materialul a cărei prelucrabilitate se studiază, împreună cu celelalte componente amplasate pe ea, se folosește un subsistem de echilibrare, ce include un cablu 18 solidarizat la un capăt cu sania de susținere a epruvetei, iar la celălalt capăt cu un taler de susținere a unei greutăți de echilibrare, cablul fiind trecut peste o roată de scripete, montată printr-un rulment pe un ax ce se sprijină într-un lagăr solidarizat printr-o piesă de susținere la sania mașinii de găurit de banc.The device according to the invention removes the above disadvantages, in that in order to eliminate the step of bringing between acceptable limits of the error from the coaxiality between the axis of the drill and the axis of rotation of the sample whose material is to be evaluated, it is provided with a clamp that allows the fixing of specimens of shapes and sizes in a wider range, attached to the drill of the drilling machine by means of a corner type piece, the rotating drive of the portburgh mandrel being realized by means of an electric motor fixed in a support piece attached to the table of the drilling machine, while in order to reduce the value of the friction force in the sliding guides, a fixed piece of a guide using roller bearings, rollers ensuring roller conditions, is attached to the sliding machine. displacement with low frictional forces, of the sled which supports the orientation guide and fixing of the specimens and from the material whose workability is studied, under the action of the force generated by a weight placed on a support plate at the top of the sling for holding the test clamp, and for the purpose of diminishing and balancing the force exerted by the sling for the test from the material whose workability is studied, together with the other components located on it, a balancing subsystem is used, which includes a cable 18 solidified at one end with the sling for supporting the specimen, and at the other end with a support plate for a balancing weights, the cable being passed over a pulley wheel, mounted by a bearing on a shaft that rests in a bearing supported by a support piece at the sling of the bench drill machine.

Dispozitivul conform invenției prezintă următoarele avantaje:The device according to the invention has the following advantages:

-Construcție simplă și robustă;- Simple and robust construction;

-Durată redusă de efectuare a încercărilor de prelucrabilitate prin burghiere cu forță de avans constantă.-Reduced time for performing workability tests through drills with constant feed force.

Se dă mai jos un exemplu de aplicare a invenției, în legătură cu figurile 1 și 2, care reprezintă:An example of the application of the invention is given below, in relation to Figures 1 and 2, which represent:

- Fig.1, o vedere din lateral a dispozitivului;- Fig. 1, a side view of the device;

- Fig. 2, un detaliu pentru evidențierea ghidajului cu tije cilindrice și role circulare.FIG. 2, a detail for highlighting the guide with cylindrical rods and circular rollers.

Dispozitivul conform invenției utilizează o mașină de găurit de banc A, prevăzută cu o coloană 1 pe care se poate deplasa o bucșă 2 ce susține un ghidaj 3 al unei sănii 4 pe care se amplasează în mod obișnuit un motor pentru antrenarea în mișcare de rotație a burghiului. în cazul prezentului dispozitiv însă, pe sania 4 se va amplasa o piesă fixă 5 a unui ghidaj, de construcție cunoscută, ce include două tije cilindrice de ghidare 6 și 7, pe care se rostogolesc patru role 8, 9, 10 și 11, axele acestor role fiind solidare cu o sanie 12, pe care se fixează cu șuruburi (nefigurate) o piesă 13 de tip colțar. Pe această piesă 13 este solidarizată o tijă 14, ce susține un taler 15, pe care se amplasează o greutate 16, destinată să contribuie la generarea forței de avans necesare găuririi. La partea inferioară a piesei 13 se află o menghină B, în care se fixează o epruvetă 17, din materialul a cărui prelucrabilitate prin găurire cu forță constantă de avans urmează a fi evaluată.The device according to the invention uses a bench-drilling machine A, provided with a column 1 on which a bushing 2 can be moved 2, which supports a guide 3 of a sleeve 4 on which a motor for rotationally driving a motor is usually located. drill. In the case of this device, however, on the slide 4 a fixed part 5 of a guide, of known construction, will be placed, which includes two cylindrical guide rods 6 and 7, on which four rollers 8, 9, 10 and 11 are rolled, the axes these rollers being integral with a sled 12, which is fastened with screws (not shown) a piece 13 of type corner. On this piece 13, a rod 14 is supported, which supports a tray 15, on which a weight 16 is placed, intended to contribute to the generation of the force required to drill. At the bottom of part 13 is a clamp B, in which a specimen 17 is fastened, of the material whose workability by drilling with constant feed force is to be evaluated.

a 2016 00126to 2016 00126

19/02/201602/19/2016

Pentru echilibrarea masei săniei 12 și a celorlalte componente ce se deplasează împreună cu epruvetă 17, la sania 12 este solidarizat un cablu 18, ce se înfășoară pe o roată de scripete 19, cablul 18 având la capătul liber un taler 20, pe care se amplasează o greutate de echilibrare 21. Mărimea greutății de echilibrare 21 se stabilește astfel încât prin luarea în considerare a grutății ansamblului de prindere a epruvetei 17, să se asigure o valoare prestabilită a mărimii forței de avans necesare încercării de găurire. Pentru a se diminua forțele de frecare, roatade scripete 19 este montată prin intermediul unui rulment radial (nefigurat) pe un ax solidarizat cu o piesă de suținere 22, asamblată la sania 4 a mașinii de găurit de banc A.In order to balance the mass of the sled 12 and of the other components that move along with the specimen 17, at the sled 12 a cable 18 is connected, which is wound on a pulley wheel 19, the cable 18 having at its free end a plate 20, on which it is placed a balancing weight 21. The size of the balancing weight 21 is established such that by taking into account the weight of the specimen fastening assembly 17, a predetermined value of the size of the feed force required for the drilling test is ensured. In order to reduce the frictional forces, the pulley wheels 19 is mounted by means of a radial bearing (not shown) on a shaft integral with a support piece 22, assembled at the slide 4 of the bench drilling machine A.

Pe o masă 23 a mașinii de găurit de banc A se fixează o masă C care asigură unei mese superioare 24 posibilități de deplasare în cadrul unui sistem cartezian de coordonate, deplasare necesară atunci când se efectuează mai multe încercări de găurire cu forță constantă de avans pe aceeași epruvetă 17, fixată în menghina B.On a table 23 of the bench drilling machine A table C is fixed which provides for a higher table 24 possibilities of movement within a Cartesian coordinate system, necessary displacement when several drilling tests with constant feed force are performed on same specimen 17, fastened to bracket B.

Pe masa suprerioară 24 se amplasează o piesă suport 25, de forma literei C, pentru susținerea unui motor D, de antrenare în mișcare de rotație a unui burghiu 26, prin intermediul unei mandrine portburghiu 27.On the upper table 24 is placed a support piece 25, in the form of the letter C, for supporting a motor D, for rotationally driving a drill 26, by means of a portburgh mandrel 27.

Pentru determinarea operativă a adâncimii găurii realizate de burghiul 26 în epruvetă 17, un suport electromagnetic E se fixează pe masa superioară 24; acest suport electromagnetic E susține un comparator cu cadran F, capabil să evidențieze evoluția adâncimii găurii realizate în epruvetă 17 chiar în timpul efectuării încercării.For the operative determination of the depth of the hole made by the drill 26 in specimen 17, an electromagnetic support E is fixed on the upper table 24; this electromagnetic support E supports a comparator with dial F, capable of highlighting the evolution of the depth of the hole made in specimen 17 even during the test.

în principiu, pentru efectuarea unei încercări de prelucrabilitate prin găurire cu forță constantă de avans, prin manevrarea bucșei 2 și a săniei 4, se aduce burghiul 26 în contact cu epruvetă 17 și se reglează acul comparatorului cu cadran F în poziția 0. La antrenarea în mișcare de rotație a burghiului 26, epruvetă 17 se va deplasa în jos, sub acțiunea unei forțe de avans ce ia în considerare greutatea ansamblului de susținere a epruvetei 17, împreună cu greutatea 16 și respectiv mărimea greutății de echilibrare 21. Efectuând o încercare de prelucrabilitate cu o durată prestabilită, se poate determina adâncimea de pătrundere a burghiului 26 în epruvetă 17, adâncime care este dependentă de natura materialului epruvetei 17, obținându-se astfel informații asupra prelucrabilității prin burghiere cu forță constantă de avans a materialului epruvetei 17. Dacă se raportează adâncimea de pătrundere a burghiului 26 în materialul epruvetei 17 la durata prestabilită a încercării, se obțin informații referitoare la viteza de pătrundere a burghiului, ca urmare a mișcării de avans, în materialul epruvetei 17.In principle, to perform a test of workability by drilling with constant feed force, by manipulating the bush 2 and the sled 4, the drill 26 is brought into contact with the specimen 17 and the needle of the comparator with dial F is set to position 0. When driving in rotational movement of the drill 26, specimen 17 will move downward, under the action of a forward force that takes into account the weight of the bearing assembly of the specimen 17, together with the weight 16 and the size of the balancing weight respectively 21. Performing a test of workability with a predetermined duration, one can determine the depth of penetration of the hole 26 in specimen 17, depth which is dependent on the nature of the material of the specimen 17, thus obtaining information on the workability by means of constant drilling force of the specimen material 17. If it is reported the depth of penetration of the hole 26 in the material of the specimen 1 7 at the predetermined duration of the test, information is obtained regarding the speed of penetration of the drill, as a result of the advance movement, in the test material 17.

Claims (3)

REVENDICĂRI 1. Dispozitiv pentru evaluarea prelucrabilității prin burghiere cu forță constantă de avans, caracterizat prin aceea că, în scopul eliminării etapei de aducere între limite acceptabile a erorii de la coaxialitate dintre axa burghiului și axa de rotație a probei din materialul a cărui prelucrabilitate urmează a fi evaluate, este prevăzut cu o menghină (B) ce permite fixarea unor epruvete (17), cu forme și dimensiuni într-o gamă mai largă, atașată la o sanie (4) a unei mașini de găurit de banc (A) prin intermediul unei piese (13) de tip colțar, antrenarea în mișcare de rotație a unei mandrine portburghiu (27) realizându-se prin intermediul unui motor electric (D) fixat într-o piesă suport (25) atașată la masa mașinii de găurit (A);1. Device for evaluating the workability through drills with constant feed force, characterized in that, in order to eliminate the phase of bringing between acceptable limits of the error from the coaxiality between the axis of the drill and the axis of rotation of the sample of the material whose workability is to be evaluated, it is provided with a clamp (B) that allows the fixing of specimens (17), with shapes and sizes in a wider range, attached to a sled (4) of a bench drill machine (A) by means of a corner-type parts (13), the rotational drive of a portburgh mandrel (27) being carried out by means of an electric motor (D) fixed to a support piece (25) attached to the table of the drilling machine (A); 2. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în scopul diminuării forței de frecare din ghidajele de alunecare, pe sania (4) a mașinii de găurit (A) se atașează o piesa fixă (5) a unui ghidaj ce folosește niște role (8, 9, 10 și 11), role ce asigură condiții de deplasare cu forțe scăzute de frecare a săniei (12), ce susține o menghină (B) de orientare și fixare a epruvetei (17) din materialul a cărui prelucrabilitate se studiază, sub acțiunea forței generate de o greutate (16), amplasată pe un taler (15), solidarizat la partea superioară a săniei (12), de susținere a menghinei (B) de prindere a epruvetei (17);Device according to claim 1, characterized in that, for the purpose of reducing the friction force of the sliding guides, a fixed piece (5) of a guide using rollers is attached to the slide (4) of the drilling machine (A). (8, 9, 10 and 11), rollers that provide conditions of movement with low sliding friction forces (12), which supports a clamp (B) for orientation and fixing of the specimen (17) of the material whose workability is studied , under the action of the force generated by a weight (16), placed on a tray (15), secured to the upper part of the sled (12), for supporting the clamp (B) for gripping the specimen (17); 3. Dispozitiv conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că, în scopul diminuării și echilibrării forței exercitate de către sania (12), împreună cu celelalte componente amplasate pe ea, se folosește un subsistem de echilibrare, ce include un cablu (18), solidarizat la un capăt cu sania (12), iar la celălalt capăt cu un taler (20), de susținere a greutății de echilibrare (21), cablul (18) fiind trecut peste o roată de scripete (19), montată printr-un rulment pe un ax ce se sprijină într-un lagăr solidarizat printr-o piesă de susținere (22) cu sania (3) a mașinii de găurit de banc (A).3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that, for the purpose of reducing and balancing the force exerted by the sled (12), together with the other components located on it, a balancing subsystem, including a cable (18), is used. , secured at one end with the sled (12), and at the other end with a tray (20), for supporting the balancing weight (21), the cable (18) being passed over a pulley wheel (19), mounted through the a bearing on a shaft resting on a bearing supported by a support piece (22) with the sled (3) of the bench drilling machine (A).