ДИНАМОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИЛ РЕЗАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ОСЕВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Цель.  Целью исследования является разработка динамометрической аппаратуры для измерения составляющих сил резания при обработке осевым инструментом в динамическом режиме.

Метод. Исследование основано на применении электрических методов с использованием  пьезоэлектрических  и тензометрических преобразователей, главным преимуществом которых  является  возможность регистрации и записи быстропротекающих динамических процессов.

Результат. На основе анализа существующих динамометров обоснована необходимость разработки нового современного динамометрического устройства, позволяющего регистрировать и записывать колебания составляющих сил резания в динамическом режиме. Указано на преимущество использования тензометрических датчиков для динамометра. Анализ используемых конструкций динамометров показал, что датчики для измерения осевых сил и крутящего момента располагались на одном упругом элементе, что отражается на точности их измерения из-за их взаимовлияния. Поэтому потребовалось располагать их на различных упругих элементах. Представлена разработанная и изготовленная  динамометрическая аппаратура для проведения исследовательских работ в области технологии обработки осевым инструментом. Рассчитана относительная погрешность измерений.

Вывод. Динамометрическая аппаратура позволяет регистрировать без искажения периодические и квазипериодические колебания двух составляющих сил резания для различных процессов нарезания резьб метчиками, сверления и зенкерования, происходящие с частотой до 1500 Гц в  режиме реального времени, и может быть использована для оптимизации параметров резания. С помощью динамометрической аппаратуры возможна регистрация сигналов с датчиков силы в количестве до 8 в режиме реального времени, усиление сигналов, трансформация сигнала с аналогового в цифровой; визуализация данных; процедура вывода на печать результатов экспериментальных данных. Аппаратура может быть использована в научно- исследовательских лабораториях машиностроительных предприятий, вузов и других научных учреждениях.

1. Древаль А.Е. Устройства диагностирования состояния режущего инструмента по динамическим показателям [Текст] /А.Е. Древаль, С.В. Андрушко, Н.И.Федотов // Диагностика технологических процессов: матер.семинара. М.: Знание, 1990. С. 69-74.

2. Безъязычный В.Ф Разработка динамометрической системы для измерения силы резания при точении [Текст] /В.Ф. Безъязычный, А.В. Кордюков, М.В.Тимофеев, Р.Н. Фоменко // Известия МГТУ «МАМИ» № 1(19), 2014, т. 2. С.171-176.

3. Tilcom:сайт компании. Режим доступа :(http://www.tilkom.com). Дата обращения 04.03.2018.

4. Kistler: сайт компании. Режим доступа : (http://www.kistler.com). Дата обращения 04.03.2018.

5. Гусейнов Р.В. Интенсификация технологических процессов обработки труднообрабатываемых материалов путем управления динамическими параметрами системы: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.02.08; 05.03.01/ Гусейнов Расул Вагидович; Санкт-Петербургский государственный морской технический университет. – СПб., 1998.

6. Жарков И.Г.Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1985.

7. Пьезоэлемент силочувствительный ЭПКВ-10М // http://qsens.ru/products/epkv/54-epkv-10m.html.

8. Гусейнов Р.В.Универсальное устройство для измерения быстроменяющихся сил резания и амплитуд вибраций [Текст] /Р.В.Гусейнов//Вестник машиностроения.1993.№9.С. 24.

9. Мальков О.В.Экспериментальное определение модели силы при резьбофрезеровании [Текст] / О.В.Мальков, И.М. Головко// Международная молодежная конференция «Инновации в машиностроении»: сб. трудов. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. С. 73-77.

10. Гусейнов Р.В. Математическое моделирование процесса резания коррозионно-стойких сталей [Текст] / Р.В.Гусейнов // Вестник Астраханскогогосударственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2015. №4. С.65-70.

11. Анісімов В. В.Перспективные направленияисследований в области измерения усилия резания при точении [Текст] /В.В. Анісімов, В.М.Анісімов, О.Л.Чуприна//Технiчнi науки та технологii . №1(3). С.3743. Чернигов. 2016.

12. Гусейнов Р.В. Исследование влияния геометрических параметров инструмента на силы резания при обработке внутренних поверхностей методом планирования экспериментов [Текст] / Р.В.Гусейнов, М.Р. Рустамова // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2011. № 21. С.83-87.

13. Филиппов А.В. Повышение точности обработки нежестких валов путем оптимизации параметров бреющего точения: Дис. канд. техн. наук: 05.02.07/ Филиппов Андрей Владимирович; Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университета. – Юрга.,2015.-194 С.

14. Сабиров Ф.С. Трехкомпонентные датчики вибраций для диагностики станков // Приборы. 2012, № 6, с. 10-22.

15. Руководство по эксплуатации ВКФУ411.539.008РЭ. Режим доступа: (http://www.rudshel.ru). Дата обращения 04.03.2018.

16. Руководство по эксплуатации ВКФУ411.619.044РЭ. Режим доступа: (http://www.rudshel.ru). Дата обращения 04.03.2018.

17. Мокеев И.И. Статические и динамические значения модуля упругости стали 30ХГСА [Текст] / И.И.Мокеев// Известия вузов. Машиностроение. №2.1959. С.107-113.

18. Хагунцев Э.А. Характеристика тензорезисторных связующих [Текст] /Э.А.Хагунцев // Измерительная техника. №10.1988. С.35-37.