RU201938U1 - Автономный модуль для измерения ЭДС резания - Google Patents
Автономный модуль для измерения ЭДС резания Download PDFInfo
- Publication number
- RU201938U1 RU201938U1 RU2020126791U RU2020126791U RU201938U1 RU 201938 U1 RU201938 U1 RU 201938U1 RU 2020126791 U RU2020126791 U RU 2020126791U RU 2020126791 U RU2020126791 U RU 2020126791U RU 201938 U1 RU201938 U1 RU 201938U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holder
- cutting
- measuring
- lever
- emf
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B25/00—Accessories or auxiliary equipment for turning-machines
- B23B25/06—Measuring, gauging, or adjusting equipment on turning-machines for setting-on, feeding, controlling, or monitoring the cutting tools or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в машиностроении при обработке металлов резанием для автоматического определения режимов резания путем определения взаимных свойств контактной пары инструмент – обрабатываемый материал через величину термоЭДС при механической обработке. Заявленный автономный модуль выполнен в виде сборного резца, состоящего из державки со сменной режущей пластиной, закрепленной рычагом посредством винта и изолированной от державки снизу посредством прокладки, а по бокам при помощи стальных пластин. Рычаг, прокладка и стальные пластины покрыты корундом. Проводник присоединен к подпружиненному контакту, расположенному в рычаге, проходит по канавке вдоль державки под съемной пластиной и подключен к расположенному в державке блоку обработки и передачи сигнала, включающему гальванометр и приемо-передающий радиоузел. Обеспечивается безопасность использования измерительной системы в агрессивной среде рабочей зоны станка, расширяется арсенал технических средств для измерения ЭДС резания.3 ил.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в машиностроении при обработке металлов резанием для автоматического определения режимов резания путем определения взаимных свойств контактной пары инструмент – обрабатываемый материал через величину термоЭДС при механической обработке.
Известно устройство для измерения температуры резца естественной термопарой, содержащее обрабатываемую заготовку, резец, изолированный от суппорта станка, удлинительный термоэлектрод, соединяющий режущую часть резца с измерительным прибором, другой удлинительный термоэлектрод, связывающий измерительный прибор с обрабатываемой заготовкой через токосъемник, который выполнен в виде неподвижного контактного узла, состоящего из двух сочленяемых элементов, один из которых представляет собой электропроводную часть суппорта станка, а второй выполнен в виде удлинительного термоэлектрода, подключенного к измерительному прибору (Патент РФ № 2650827, МПК G01K 13/00, G01K 7/02, опубл. 17.04.2018).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная жесткость, вызванная применением электроизоляционных прокладок, размещаемых между резцедержателем и суппортом станка. Также к подобным причинам относится невысокий уровень защищенности узлов измерительной системы от воздействия агрессивной среды рабочей зоны станка, а также сложности, возникающие при смене инструмента, обусловленные способом электроизоляции.
Наиболее близким и принятым за прототип является резец сборной конструкции для измерения ЭДС резания, в гнезде корпуса которого размещена и закреплена рычагом посредством винта режущая пластина. Корпус токопроводящего режущего инструмента или заготовку изолируют от массы станка, включают инструмент и заготовку в замкнутую электрическую цепь и регистрируют ЭДС, возникающую в процессе резания на контактных поверхностях инструмента (Патент РФ № 2165337, МПК B23B 25/06, опубл. 20.04.2001).
Недостатками данного устройства является нанесение электроизоляционного покрытия на режущую пластину, что исключает применение стандартных быстросменных платин и ведет к удорожанию выполняемых операций резания. Также необходимость электроизоляции корпуса сборного резца от массы станка приводит к снижению жесткости системы.
Задача полезной модели – разработка устройства для измерения эдс резания, применимого в промышленных условиях.
Технический результат – безопасность использования измерительной системы в агрессивной среде рабочей зоны станка, расширение арсенала технических средств для измерения ЭДС резания.
Технический результат – безопасность использования измерительной системы в агрессивной среде рабочей зоны станка, расширение арсенала технических средств для измерения ЭДС резания.
Технический результат достигается при использовании автономного модуля для измерения ЭДС резания, в виде резца сборного состоящего из державки со сменной режущей пластиной, закрепленной рычагом, посредством винта и изолированной от державки, и проводника, для подключения в измерительную цепь, причем изоляция сменной режущей пластины выполнена снизу посредством прокладки и по бокам при помощи стальных пластин, при этом рычаг, прокладка и стальные пластины покрыты корундом, а проводник присоединен к подпружиненному контакту, расположенному в рычаге и проходит по канавке вдоль державки под съемной пластиной, и подключен к расположенному в державке блоку обработки и передачи сигнала, включающему гальванометр и приемо-передающий радиоузел.
Применение прокладки, стальных пластин и рычага, покрытых диэлектрическим износостойким покрытием из корунда (оксида алюминия Al2O3), обеспечивает электроизоляцию режущей пластины, тем самым обеспечивая безопасность использования измерительной системы в агрессивной среде рабочей зоны станка. Кроме этого, отсутствие дополнительных электроизоляционных прокладок, размещенных между резцедержателем и суппортом станка, позволяет повысить жесткость измерительной системы.
Диэлектрическое износостойкое покрытие Al2O3 наносится методом плазменного напыления или PVD покрытием. Сущность плазменного напыления заключается в том, что в высокотемпературную плазменную струю подаётся распыляемый материал, который нагревается, плавится и в виде двухфазного потока направляется на подложку. При ударе и деформации происходит взаимодействие частиц с поверхностью основы или напыляемым материалом и формирование покрытия. PVD покрытие - это метод напыления покрытий (тонких плёнок) в вакууме, при котором покрытие получается путём прямой конденсации пара наносимого материала. Различают следующие стадии вакуумного напыления:
1.Создание газа (пара) из частиц, составляющих напыление,
2.Транспорт пара к подложке;
3.Конденсация пара на подложке и формирование покрытия.
Применение таких видов покрытия позволяет получить толщину слоя 0.1 мм, при которой диэлектрическое износостойкое покрытие Al2O3 сохраняет свои свойства.
Диэлектрическое износостойкое покрытие Al2O3 благодаря своей высокой твердости позволяет уменьшить вибрации при резании даже при нанесении тонким слоем. Такая изоляция режущей пластины позволяет использовать стандартные режущие пластины без модификации и облегчает процесс снятия-установки тела резца в резцедержатель / оправку, что значительно упрощает обслуживание измерительной системы.
Присоединение проводника к подпружиненному контакту, находящемуся внутри рычага, обеспечивает его изоляцию от агрессивной среды рабочей зоны станка, что повышает безопасность использования измерительной системы. Кроме того, полученная конструкция позволяет, регистрировать стабильный сигнал ЭДС непосредственно с режущей пластины, что уменьшает влияние паразитных ЭДС и повышает точность измерения.
Использование съемной пластины для защиты проводника, проходящего по канавке вдоль державки, позволяет защитить элементы измерительной цепи от воздействия агрессивной среды рабочей зоны станка.
Наличие встроенного блока обработки и передачи сигнала, включающего гальванометр и приемо-передающий радиоузел, обеспечивает автономную работу устройства: избавляет от необходимости подключения к внешним устройствам (гальванометр, считывающее устройство), что повышает безопасность использования измерительной системы в агрессивной среде рабочей зоны станка (отсутствие проводника, подключенного к внешнему источнику питания, в зоне резания, исключение необходимости нахождения человека в непосредственной близости с измерительной системой - полученные данные передаются в автоматическом режиме на блоки управления и сбора информации). Кроме этого, за счет возможности передачи данных в автоматическом режиме исключает человеческий фактор, что повышает точность измерения.
На фиг. 1 представлена измерительная цепь для измерения ЭДС.
На фиг. 2 представлено устройство для измерения ЭДС.
На фиг. 3 представлен встроенный автономный модуль для измерения ЭДС резания.
Резец сборный 1 для измерения ЭДС резания, состоит из державки 2, в гнезде режущей части которой размещена сменная режущая пластина 3. Сменная режущая пластина 3 закреплена рычагом 4, посредством винта 5 и изолирована от державки 2 снизу прокладкой 6, а по бокам при помощи стальных пластин 7, зафиксированных винтами 8. Рычаг 4, прокладка 6 и стальные пластины 7 покрыты диэлектрическим износостойким покрытием из корунда. В рычаге 4 находится подпружиненный контакт 9, к которому присоединен проводник 10. Проводник 10 проходит по канавке вдоль державки 2 и закрыт съемной пластиной 11. Съемная пластина закреплена винтами 12. Посредством проводника 10 резец 1 подключается в измерительную цепь. Сменная режущая пластина 3 в измерительной цепи контактирует с заготовкой 13.
Для измерения ЭДС резания в измерительную цепь включен блок обработки и передачи сигнала 14, состоящий из гальванометра 15 связанного с узлом обработки сигнала 16. К узлу обработки сигнала 16 подключен приемо-передающий радиоузел 17 с антенной 18 и автономный источник питания 19.
Устройство работает следующим образом.
Резец сборный 1 для измерения ЭДС резания устанавливают в резцедержателе станка. Заготовку 13 устанавливают в шпинделе станка. При контакте сменной режущей пластины 3 с заготовкой 13, цепь замыкается. Для измерения ЭДС резания в измерительную цепь включен гальванометр 14.
В процессе резания в измерительной цепи, образованной за счет электроизоляции сменной режущей пластины 3 прокладкой 6 и стальными пластинами 7, покрытыми диэлектрическим износостойким покрытием из корунда, а также электроизоляции рычага 4, вследствие нагрева в зоне резания возникает термоЭДС. Величина термоЭДС возникающая на поверхностях сменной режущей пластины 3 регистрируется гальванометром 14, подключенным к сменной режущей пластине 3 посредством проводника 10, присоединенного к подпружиненному контакту 9.
Благодаря источнику питания 19, гальванометра 15, модуль обработки сигнала 16 и приемо-передающий радио-модуля 17 получают энергию для процесса преобразования показания с гальванометра 15 и передают их с помощью антенны 18 на блок управления и сбора информации (на фиг. не показаны).
Автономный модуль для измерения ЭДС резания адаптирован к промышленному применению методов автоматического управления режимами резания за счет повышения жесткости и надежности измерительной системы, а также упрощения ее обслуживания и возможности использования сменных режущих пластин без модификации.
Таким образом, включенный в измерительную цепь посредством проводника, автономный модуль для измерения ЭДС резания, в виде резца сборного состоящего из державки со сменной режущей пластиной, закрепленной рычагом, посредством винта и изолированной от державки снизу посредством прокладки, а по бокам при помощи стальных пластин, при этом рычаг, прокладка и стальные пластины покрыты корундом, а проводник присоединен к подпружиненному контакту, расположенному в рычаге и проходит по канавке вдоль державки под съемной пластиной, и подключен к расположенному в державке блоку обработки и передачи сигнала, включающему гальванометр и приемо-передающий радиоузел, обеспечивает безопасность использования измерительной системы в агрессивной среде рабочей зоны станка и расширяет арсенал технических средств для измерения ЭДС резания.
Claims (1)
- Автономный модуль для измерения ЭДС резания, выполненный в виде сборного резца и содержащий державку со сменной режущей пластиной, изолированной от державки и закрепленной рычагом посредством винта, и проводника для подключения в измерительную цепь, отличающийся тем, что сменная режущая пластина изолирована от державки снизу посредством прокладки и по бокам посредством стальных пластин, при этом указанные рычаг, прокладка и стальные пластины покрыты корундом, а проводник присоединен к подпружиненному контакту, расположенному в рычаге, проходит по канавке вдоль державки под сменной режущей пластиной и подключен к расположенному в державке блоку обработки и передачи сигнала, включающему гальванометр и приемо-передающий радиоузел.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126791U RU201938U1 (ru) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Автономный модуль для измерения ЭДС резания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126791U RU201938U1 (ru) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Автономный модуль для измерения ЭДС резания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU201938U1 true RU201938U1 (ru) | 2021-01-21 |
Family
ID=74212626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020126791U RU201938U1 (ru) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Автономный модуль для измерения ЭДС резания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU201938U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3079821A (en) * | 1958-03-20 | 1963-03-05 | Fischer Ag Georg | Signalling device for tool breakage on metal-cutting machine tools, in particular onlathes |
| SU1225697A1 (ru) * | 1984-07-18 | 1986-04-23 | Хабаровский политехнический институт | Устройство дл оптимизации температуры в зоне резани |
| RU2165337C2 (ru) * | 1999-06-15 | 2001-04-20 | Тамбовский государственный технический университет | Способ измерения эдс резания |
| RU2438104C1 (ru) * | 2010-08-18 | 2011-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Способ определения температурных полей в режущей части инструмента |
-
2020
- 2020-08-11 RU RU2020126791U patent/RU201938U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3079821A (en) * | 1958-03-20 | 1963-03-05 | Fischer Ag Georg | Signalling device for tool breakage on metal-cutting machine tools, in particular onlathes |
| SU1225697A1 (ru) * | 1984-07-18 | 1986-04-23 | Хабаровский политехнический институт | Устройство дл оптимизации температуры в зоне резани |
| RU2165337C2 (ru) * | 1999-06-15 | 2001-04-20 | Тамбовский государственный технический университет | Способ измерения эдс резания |
| RU2438104C1 (ru) * | 2010-08-18 | 2011-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Способ определения температурных полей в режущей части инструмента |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100582698C (zh) | 嵌入式多层复合薄膜切削温度传感器的制作方法 | |
| El-Wardany et al. | Cutting temperature of ceramic tools in high speed machining of difficult-to-cut materials | |
| CN100582697C (zh) | 采用多层复合薄膜温度传感器测试瞬态切削温度的方法 | |
| EP2275776B1 (en) | Method and apparatus for measuring turbine blade tip clearance | |
| KR101160728B1 (ko) | 작동 환경에서의 사용을 위해 계장화된 부품 | |
| Cernuschi et al. | Thermal diffusivity measurements by photothermal and thermographic techniques | |
| US20070024505A1 (en) | Microstrip patch antenna for high temperature environments | |
| EP2569609A2 (en) | Wireless temperature measurement system and method of using same | |
| CN104942318A (zh) | 一种智能瞬态切削测温刀具、制作方法及其测温方法 | |
| JPH11151637A (ja) | 工具または工具ホルダ | |
| RU201938U1 (ru) | Автономный модуль для измерения ЭДС резания | |
| EP2142898A1 (en) | Temperature sensing apparatus | |
| JP7404380B2 (ja) | 製造プロセス中の歪みの無線および受動的監視のためのシステム | |
| Rowe et al. | Validation of Thermal Properties in Grinding. | |
| RU201939U1 (ru) | Резец сборный с элементами для измерения ЭДС резания | |
| CN113529066A (zh) | 一种海洋输油（气）管线高性能耐蚀涂层制备方法与智能装备 | |
| Pfefferkorn et al. | Surface temperature measurement in laser-assisted machining processes | |
| US5777231A (en) | Ultrasonic sensor for on-line detection of cutting tool insert failure | |
| US6281473B1 (en) | Apparatus and method for controlling confinement media thickness in laser shock peening | |
| RU2650827C1 (ru) | Устройство для измерения температуры резца естественной термопарой | |
| Ueda et al. | Temperature of work materials irradiated with CO2 laser | |
| US20240003757A1 (en) | Status monitoring for a rotating element of a motor or work machine, more particularly for the rotor of an electric motor | |
| Ramanathan et al. | CW laser drilling of composite ceramics | |
| RU2165337C2 (ru) | Способ измерения эдс резания | |
| Uehara et al. | Prognostication of the chipping of cutting tools |