CC BY
7Решетневскуе чтения. 2018
УДК 621.81. 004
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ РОТАЦИОННОМ ТОЧЕНИИ ГЛОБОИДНОЙ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ
О. А. Суханова, А. В. Сутягин, Л. С. Малько, И. В. Трифанов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: sibgau-uks@mail.ru
Представлен метод и блок-схема оборудования и аппаратуры для измерения составляющей силы резания при ротационном точении глобоидной винтовой поверхности.
Ключевые слова: ротационное точение, силы резания, тензометрический датчик, измерительная система.
METROLOGICAL SUPPORT OF MEASUREMENT OF CUTTING FORCE IN ROTARY TURNING GLOBOID SPIRAL SURFACE
O. A. Sukhanova, A. V. Sutyagin, L. S. Malko, I. V. Trifanov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: sibgau-uks@mail.ru
The method and block diagram of the equipment and equipment for measuring the component of the cutting force at the rotational turning of the global screw surface is presented..
Keywords: rotational turning, cutting forces, strain gauge, measuring system.
Измерение силы резания Pz при ротационном точении (РТ) глобоидной винтовой [1; 2] поверхности может осуществляться при помощи металлорежущего оборудования и измерительной системы, в которую входят зуборезный станок модели 5К38, первичный преобразователь (тензорезистор, собранный по мостовой схеме), динамометрическая установка и контрольно-измерительное оборудование (измерительный модуль 2БТ 7010 Тешоте1ег-485, преобразователь интерфейсов 2БТ 7070, персональный компьютер (см. рисунок).
Первичный преобразователь устанавливается на столе зубофрезного станка, на котором центрируют и крепят корпус динамометра с первичным преобразователем 1.
В процессе обработки РТ сила резания деформирует упругий элемент динамометра и вызывает упругую деформацию балочки с наклеенными на ее поверхности тензодатчиками.
От тензодатчиков сигнал поступает к измерительному модулю 2БТ 7010 (2), Тешоте1ег-485 и преобразователю интерфейсов 2БТ 7070 (3), где усиливается, преобразуется и передается на персональный компьютер (4), с программным обеспечением из набора гБТЬАБ.
Используемая аппаратура для измерения силы резания является стандартной.
Динамометрическая система является специальным устройством блок-схема (см. рисунок).
Тензометрические датчики, например, тензорези-сторы, представляют собой устройства, преобразующие измеряемую упругую деформацию твердого тела
в электрический сигнал, за счет изменения сопротивления проводника датчика при изменении его геометрических размеров от растяжения или сжатия.
Суммарная погрешность всей измерительной системы не должна превышать 10 % от измеряемой величины. Установление погрешности производится при помощи калибровки системы по программе «Тензометр». Для этого используются следующие параметры: измерительный канал, к которому подключен датчик силы или тензорезистор; опорный канал, показания которого используются при относительных измерениях; единица измерения - любая единица, выбираемая пользователем, тип измерения - абсолютные или относительные, с использованием генератора постоянного или переменного тока; файл калибровки - файл, содержащий данные о калибровочных параметрах измерителя.
При калибровке вводятся коэффициенты соответствия измеряемого параметра значениям, отображаемым в окна программы. При помощи многократной калибровки устанавливаются тарировочная функция системы для того, чтобы выполнить перевод сигналов, получаемых с преобразователя интерфейса 2БТ 7070 в милливольтах в общепринятые единицы, например, ньютоны или килограммы.
Количество точек калибровки может быть до 15. Использование предложенной измерительной системы позволяет повысить точность и достоверность измерений силы резания при ротационном точении деталей машин принудительно вращаемым инструментом и уточнить расчет технологических режимов РТ [3].
Технология и мехатроника в машиностроении
Блок-схема контрольно-измерительного оборудования для измерения составляющих силы резания: 1 - первичный преобразователь (динамометрическая установка); 2 - измерительный модуль 2БТ 7010 Теп8оте1ег-485; 3 - преобразователь интерфейсов 2БТ 7070; 4 - персональный компьютер с программным обеспечением из набора 2БТБАБ
Библиографические ссылки
1. Сутягин А. В., Малько Л. С., Трифанов И. В. Влияние технологических режимов на выходные параметры процесса ротационного точения винтовой поверхности глобоидного червяка // Фундаментальные исследования. 2016. Ч. 1. С. 99-103.
2. Трифанов И. В., Малько Л. С., Сутягин А. В. Технология нарезания глобоидных и цилиндрических винтовых поверхностей вогнутого профиля деталей машин : монография / СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2017. 110 с.
3. Расчет параметров процесса и составляющих сил резания при ротационном точении винтовой поверхности принудительно вращаемым многолезвийным инструментом на основе учета теплового потока, физических и геометрических параметров стружки / А. В. Сутягин, И. В. Трифанов, Л. С. Малько и др. // Фундаментальные исследования. 2013. № 10, ч. 10. С. 2162-2168.
References
1. Sutyagin A. V., Mal'ko L. S., Trifanov I. V. [Effect of technological regimes on the output parameters of the rotational turning process of the screw surface of the globoid worm]. Fundamental'nye issledovaniya. 2016. Vol. 1. P. 99-103.
2. Trifanov I. V., Mal'ko L. S., Sutyagin A. V. [Technology cutting globoid and cylindrical spiral surfaces concave profile of machine parts]. SibGU im. M. F. Reshetneva, Krasnoyarsk, 2017. 110 p.
3. Sutyagin A. V., Trifanov I. V., Mal'ko L. S. [Calculation of parameters of the process and components of forces of cutting with a rotary turning helical surface is forcibly rotated multiblade tool on the basis of heat flow, physical and geometrical parameters of the chip]. Funda-mental'nye issledovaniya. 2013. No. 10, ch. 10. P. 2162-2168.
© Суханова О. А., Сутягин А. В., Малько Л. С., Трифанов И. В., 2018
