Оценка отклонения режущей кромки - RU2019110261A
Код документа: RU2019110261A
Формула
1. Режущий инструмент (100) для использования в точении, содержащий:
инструментальную оправку (110);
режущую головку (120);
тензометр (130, 131, 132, 133); и
акселерометр (140),
причем режущая головка расположена на инструментальной оправке и содержит режущую кромку (121), тензометр выполнен с возможностью измерения напряжения в инструментальной оправке, акселерометр выполнен с возможностью измерения ускорения в инструментальной оправке или режущей головке, и акселерометр расположен ближе к режущей кромке, чем тензометр.
2. Режущий инструмент по п. 1, в котором определенный участок (112, 113) инструментальной оправки вдоль осевого направления инструментальной оправки подвергается наибольшему напряжению, при этом тензометр расположен на определенном участке.
3. Режущий инструмент по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий станочный интерфейс (150) для закрепления режущего инструмента на токарном станке (200), причем расстояние (D1) от тензометра (130) до режущей кромки больше, чем расстояние (D2) от тензометра до станочного интерфейса.
4. Режущий инструмент по п. 1 или 2, в котором инструментальная оправка обладает прочностью, которая изменяется между более низким значением и более высоким значением в определенном участке (114) вдоль инструментальной оправки, и при этом расстояние (D3) от тензометра (131) до режущей кромки больше, чем расстояние (D4) от тензометра до определенного участка.
5. Режущий инструмент по любому из предшествующих пунктов, содержащий станочный интерфейс (150) для закрепления режущего инструмента на токарном станке (200), причем расстояние (D5) от акселерометра до станочного интерфейса больше, чем расстояние (D6) от акселерометра до режущей кромки.
6. Режущий инструмент по п. 5, в котором расстояние от акселерометра до станочного интерфейса в по меньшей мере четыре раза больше расстояния от акселерометра до режущей кромки, и расстояние (D1) от тензометра (130) до режущей кромки в по меньшей мере четыре раза больше расстояния (D2) от тензометра до станочного интерфейса.
7. Режущий инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором тензометр выполнен с возможностью измерения напряжения, характеризующего изгибание инструментальной оправки в радиальном направлении относительно обрабатываемой детали, или для измерения напряжения, характеризующего изгибание инструментальной оправки в тангенциальном направлении относительно обрабатываемой детали.
8. Режущий инструмент по любому из предшествующих пунктов, содержащий:
тензометры (130, 132), выполненные с возможностью измерения напряжения в инструментальной оправке, характеризующего изгибание инструментальной оправки в соответствующих направлениях; и
акселерометры (140), выполненные с возможностью измерения ускорения в инструментальной оправке или в режущей головке в соответствующих направлениях (141, 142), причем акселерометры расположены ближе к режущей кромке, чем тензометры.
9. Токарный станок (200), содержащий режущий инструмент по любому из предшествующих пунктов.
10. Токарный станок по п. 9, содержащий обрабатывающую секцию (210), выполненную с возможностью оценки отклонения режущей кромки на основе выходных сигналов тензометра и акселерометра.
11. Способ (400) оценки отклонения режущей кромки (121) режущей головки (120), способ включающий:
обеспечение (410) токарного станка (200), содержащего режущий инструмент (100), причем режущий инструмент содержит инструментальную оправку (110) и режущую головку (120), причем режущая головка расположена на инструментальной оправке;
измерение (420), во время точения, напряжения в инструментальной оправке;
измерение (430), во время точения, ускорения в инструментальной оправке или в режущей головке; и
оценку (440) отклонения режущей кромки на основе измеренного напряжения и измеренного ускорения.
12. Способ по п. 11, в котором расстояние (D1) от режущей кромки до положения, в котором осуществляется измерение напряжения, больше расстояния (D6) от режущей кромки до положения, в котором осуществляется измерение ускорения.
13. Способ по п. 11 или 12, в котором оценка отклонения включает:
оценку, на основе измеренного напряжения, отклонения режущей кромки в первом частотном диапазоне, причем первый частотный диапазон включает статическое отклонение и вибрации с частотами до первой частоты (f1); и
оценку, на основе измеренного ускорения, отклонения режущей кромки во втором частотном диапазоне, причем второй частотный диапазон включает вибрации с частотами выше второй частоты (f2), которая по меньшей мере равна первой частоте.
14. Способ по п. 13, в котором оценка отклонения включает:
оценку, на основе измеренного напряжения и измеренного ускорения, отклонения в третьем частотном диапазоне, причем третий частотный диапазон включает вибрации с частотами в пределах между первой и второй частотой.
15. Способ по любому из пп. 11-14, дополнительно включающий:
измерение ускорения в режущем инструменте перед точением; и
оценку ориентации режущего инструмента на основе ускорения, измеренного перед точением,
при этом по меньшей мере один акселерометр (140) используется для измерения ускорения как перед точением, так и во время точения.
