Устройство для измерения температур лезвия режущего инструмента при обработке металлов

Устройство для измерения температур лезвия режущего инструмента при обработке металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФА.

Класс 42-т-,-8- Qi Я

¹ 321И

АВТВРЙНОЕ ВВИДЕТЕДЬСТВП HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для измерения температуры лезвия режущего инструмента при обработке металлов.

К авторскому свидетельству В. М. Урушева, заявленному 26 октября

1931 года (спр. о перв. ¹ 96573).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 сентября 1933 года.

Для определения стойкости режущих инструментов, применяемых для холодной обработки металлов, весьма существенно знать температуру нагревания ,режущей кромки инструмента. Определение этой температуры производится на практике с помощью термопары, одним элементом которой является обрабатываемый предмет, а вторым — резец, и ее спаем — место снятия стружки; к холодным концам терм опары присоединяются зажимы электроизмерительного прибора, показания которого, вообще говоря, пропорциональны электродвижущей силе.

В предлагаемом изобретении используются две термопары — основная: режущий инструмент — обрабатываемый предмет и компенсирующая термопара, состоящая из тех же материалов, что и основная, спай которой помещается в электрическую печь; по температуре внутри печи определяют температуру режущей кромки инструмента.

На чертеже представлено расположение деталей на станке и схема включе404 ния термопар. Обрабатываемый предмет В и резец А токарного станка, изолированный от резцедержателя прокладками А, составляют основную термопару. К холодному концу резца в точке 1 присоединен провод М, подведенный к переключателю К. В точке 2 присоединен второй провод С, также соединенный с переключателем К, причем в эту цепь включен электроизмерительный прибор Z. Одна пара зажимов переключателя соединена коротким проводником Ф; к другой паре зажимов присоединены провода Д и Е, принадлежащие к системе компенсирующей терм опары F. Компенсирующая термопара образуется из металлических элементов †, соединенного сэлементом О, и элемента В1, соединенного с элементом О, к концам которых присоединены соответственно провода Д и Е, причем обе пары металлических элементов, составляющих термопары, должны быть либо из одинакового материала, либо принадлежать к одному и тому же термо ряду.

Спай термопары F помещен в электрическую печь У, нагревательный элемент которой присоединяется к сети посредством выключателя,Ж, В цепь включены регулируемое сопротивление Х для поддержания нужной температуры внутри печи, амперметр З, вольтметр T.

С целью быстрого охлаждения, в случае надобности спая термопары, предусмотрен воздухопровод У„снабженный краном У,.

Для измерения электродвижущей силы побочных термопар, т.-е. термопар, образуемых резцом и соединительным проводом М в точке 1 и обрабатываемой деталью и станком с соединительным проводом С в точке 2, в провода М и С включены переключатели 9 и Ч.

При переводе переключателей в положения 4 и 6 присоединяются временные провода М, и С1, соединенные через контакты Ю и Ш соответственно с обрабатываемым предметом В и резцом А.

Устройством пользуются следующим образом, При обработке металлического предмета В из какой-либо стали резцом А, изолированным от резцедержателя, основная термопара А — В создает электродвижущую силу. Если переключатель включен на короткий проводник Ф, то показания электроизмерительного прибора Z будут пропорциональны электродвижущей силе термопары А — В. Обозначим через z показания электроизме-. рительного прибора, соответствующие определенным условиям, затем, дав установиться режиму резания, остановим станок при врезанном резце; тогда показание прибора быстро изменится, назовем это показание — z". В случае, если станок до обработки данного предмета не нагревается, то вторичное показание z" равно обычно нулю. Это вторичное показание z" прибора пропорционально э.д.с. действующих в цепи А, 7, М, Ф, К, Х, С, 2, В, А — термопар. Это утверждение с теоретической точки зрения не совсем точно, но практически является достаточно точным. Поэтому истинное показание z, термонары. А — В, будет равно прибора z, = — z".

Далее, не останавливая станок, переставляем переключатель К на соединительные провода Д и Е и включаем печь У. Спай термопары F нагревается до такой температуры, при которой показания прибора Z были бы равны сумме показаний z + z если направление э.д.с. термопары F, совпадает с э.д.с. основной термопары А — В. Если направление э;д.с; термопары Р не совпадает с направлением э.д.с. термопары А — В, то показания прибора должны быть равны z, Если станок остановлен, то термопара должна давать показание прибора, равное z. Отсчет температуры резания производится по прибору Л, соединенному со спаями термопары; таким образом отсчет температуры резания по этому прибору производнтся в работе и не требует предварительной градуировки.

Устройство может быть с большим удобством применено и для градуировки основной термопары и в нерабочем состоянии, дает возможность учесть добавочные сопротивления во вращающихся частях станка, увеличивающихся с нагревом последнего, дает возможность непосредственного измерения темпера- . туры резания любого металлического предмета главным образом из стали, чугуна и сплавов меди и на любом металлообрабатывающем станке (токарном, сверлильном, фрезерном, строгальном и т. п.).

Для получения вторичного показания z", не останавливая хода станка, стержень Ш соединяют с холодным концом резца А. Затем переключатель переводят с контакта 3 на контакт 4, причем переключатель К включен на проводник Ф, и следовательно, прибор Z включен в цепь, состоящую из элементов: А, 1,М,5,3,Л, Ф,К,2, C, Ч,4, С, 1П, .4, показания последнего прбпорциональны э.д.с. термопары резца А и провода С со спаем в точке 1. Это показание практически может оказаться значительным, в случае сильного нагрева резца А и неподходящих термоэлитических свойств провода М, если-же подобрать материал провода М, из того же терморяда, что и материал резца А, термопара не создается. Назовем показание прибора в данном случае через z

Останавливая далее станок, соединяют стержень Ю с изделием, переводят переключатель 4 с контакта 4 на контакт 3, л

Тип..Искра" а переключатель 3 с контакта 5 переводят на контакт 6. Полученное теперь показание прибора назовем z, Истинное вторичное показание z" прибора будет, следовательно, равно алгебраической сумме показанйй г" = а „+ я„причем показание z" не зависит от э.д,с., развиваемой основной термопарой А — В, чем и исключается всякая неточность в измерении температуры резца при обработке.

Определение вторичного показания прибора рекомендуется производить в тех случаях, когда наблюдается значительное нагревание как режущего инструмента, так и обрабатываемого предмета в месте соприкосновения последнего с центром задней бабки станка.

Предмет изобретения.

1. Устройство для измерения температуры лезвия режущего инструмента при

Эксперт А. В. Уткин.

Редактор М. Стебниикий обработке металлов, с использованием в качестве термопары режущего инструмента и обрабатываемой детали, отличающееся тем, что термопара, режущий инструмент — обрабатываемая деталь, последовательно соединена через переключатель К с компенсирующей термопарой из тех же материалов, спай которой помещен в электрическую печь У, с целью определения температуры лезвия режущего инструмента по температуре внутри печи.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что режущий инструмент А и деталь В через переключатели Ч и 3, независимо друг от друга, последовательно включены в цепь электр оизмерительного прибора Z, с целью измерения электродвижущей силы: дополнительных термопар, образуемых соединительными проводами с режущими инструментами и деталью.