Facebook

Twitter

9:00 – 18:00

Время работы ПН-ПТ

+7(495)780-05-14

Мы всегда Вам рады!

Поиск
Меню
 
Косвенные методы диагностики режущих инструментов (часть 2)

Косвенные методы диагностики режущих инструментов (часть 2)

Весьма перспективно использование для контроля сил резания пьезоэлектрических датчиков. Принцип их действия основан на известном физическом явлении, когда на поверхности некоторых диэлектриков (например, кристаллов кварца) в результате механической деформации генерируется электрический заряд. Схема пьезоэлектрического датчика для измерения сил резания:

датчик крепится к корпусной детали, резцедержателю или другому элементу станка, в которых под действием сил резания возникают упругие деформации. Очевидно, что в месте размещения таких датчиков не должны действовать дополнительные возмущающие силы, а возникающие деформации должны непосредственно зависеть от силы резания, которую необходимо изменить.

Датчик крепится к деформируемой поверхности винтом с силой F0 и измеряет силу F02 в месте контакта поверхности с пьезоэлектрическим элементом. Сила F01 приложена в базовой точке датчика. Расстояние между точками равно L.

Наряду с одиночными пьезоэлектрическими датчиками используются также плиты, в которые может быть встроено от одного до четырех датчиков. Наиболее часто такие устройства устанавливаются между основанием револьверной головки и поперечным суппортом станка.

Пьезоэлектрические датчики могут располагаться не только снаружи, но и между деталями, имея форму колец.

Пьезоэлектрические датчики типа штифта могут использоваться для контроля сил резания и деформаций путем установки как снаружи, так и внутри контролируемых деталей. Такие датчики имеют весьма малые габариты (диаметр 9… 10 мм) и достаточно высокую чувствительность (минимальное поперечное сечение стружки до 0,3 мм2).

В большинстве случаев устройства для контроля сил резания и крутящих моментов сориентированы на выявление момента катастрофического износа. В зависимости от уровня электронной поддержки можно контролировать как статическую составляющую силы, так и совместно статическую и динамическую, возникающие в результате колебательных процессов в зоне резания.

Датчик для контроля крутящего момента при сверлении. Принцип его действия  основан на использования вихревых токов. Датчик расположен вне инструментальной оправки и не снижает ее жесткости.

Магнитострикционный датчик для измерения крутящего момента также не изменяет жесткости исследуемой конструкции. Длинные и тонкие металлические пленки, обладающие хорошими ферромагнитными свойотвами, располагаются слоями в противоположных направлениях на периферии цилиндрической поверхности инструментальной оправки под углом 45°. Наружные индукционные катушки наводят в пленках магнитное поле. Деформации оправки под действием крутящего момента приводят к изменениям магнитной проницаемости пленок, что, в свою очередь, изменяет силу тока индуктивности в катушках. Такие датчики могут использоваться во вращающихся инструментах типа торцовых фрез, а также встраиваться в шпиндельные узлы станков.

Конструкция «интеллигентного» датчика, встроенного в инструментальную оправку для крепления сверл и метчиков  включает комплект тензометрических датчиков, первичный усилитель сигнала, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор, которые размещены в корпусе оправки. В комплект входят также радиопередатчик и приемник сигналов. Такое устройство может контролировать крутящий момент или осевую силу.

Новейшие тенденции в развитии устройств контроля сил резания — появление так называемых «интеллигентных» датчиков, передача первичных сигналов без проводов, использование новых методов измерения, создание датчиков для регистрации наряду с силой резания других характеристик процесса резания.

Комбинированные датчики имеют более широкие технологические возможности и характеризуются надежностью работы. Так, датчик позволяет одновременно контролировать уровень сил резания и акустическую эмиссию.

Продолжение …