48 / 146
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 4. 2017
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
48
Динамометр (рисунок 3а) представляет собой коробчатую конструкцию, в стенки
которой установлены восемь пьезоэлектрических датчиков модели АС20 ZETLAB (рисунок
3б), измеряющих переменную составляющую силы Технические характеристики датчиков
приведены в таблице 2.
Таблица 2
Технические характеристики датчиков
Характеристика
Значение
Относительная поперечная чувствительность, %
<5
Деформационная чувствительность, Н м/мкм
<0,05
Измеряемый диапазон силы, Н
-1000 ... +5000
Электрическая ёмкость, пФ
20 ... 35
Резонансная частота, кГц
>20
Воздействие силы, возникающей при резании, на датчики осуществляется через
нагрузочную плиту, на которой закреплена заготовка. Сигналы от каждого датчика
преобразуются усилителем напряжения модели АС100 ZETLAB и подается на аналогово-
цифровой преобразователь, затем на персональный компьютер. Обработка сигнала
осуществляется с помощью специального программного обеспечения.
На рисунке 4 в качестве примера показан получаемый с динамометра сигнал.
Рис. 4.
Пример полученных измерений
Результаты и обсуждения
Полученные в ходе экспериментов данные представлены в виде графиков изменения
силы резания от режимных параметров (рисунки 5, 6). На рисунке 5 показано изменение
силы резания от подачи при фиксированных значениях глубины резания t=0,5 мм, и
скоростях резания V= 628 м/мин и V=126 м/мин. На втором графике (рисунок 6) приведена
зависимость силы резания от скорости резания при фиксированных значениях глубины
резания t=0,5 мм и подачи S=0,02 мм/зуб и S=0,1 мм/зуб.
После обработки экспериментальных данных в соответствии с матрицей
планирования была получена математическая зависимость силы резания от режимов
фрезерования:
,
(1)
где V – скорость резания, м/мин; S – подача на зуб, мм; t – глубина резания, мм.