Измерение составляющих силы резания

Измерения силы резания, которые на рубеже двух столетий проводил Тейлор, были косвенными. В серии экспериментов с изменяемыми условиями резания он измерял (наблюдал за изменениями потреебляемый главным приводом станка ток и фиксировал его значения. Затем он устанавливал на станке динамометрический тормоз [например, узду Прони (Ргопу)] и регулировал затормаживание до тех пор, пока преобразователь тока не показывал такое же значение, как при проведении опыта. Тогда по установленным значениям момента на динамометрическом тормозе Тейлор мог рассчитывать силы резания  FS1 возникавшие во время обработки.

Измерения были не совсем точны, поскольку не учитывались КПД мотора и передачи, трение в подшипниках и другие факторы при различных нагрузках.

При измерении сил резания задача в общем случае состоит в том, чтобы определить одну или несколько ее составляющих. Для исключения погрешностей динамометры должны обладать большой статической жесткостью, иметь высокую собственную частоту и малую чувствительность к температурным нагрузкам, а также небольшое взаимное влияние отдельных компонентов в самом динамометре.

В последние десятилетия было создано большое число различных конструкций динамометров для специальных задач с тензо-метрическими, индуктивными, емкостными и даже пневматическими измерительными элементами и которые удовлетворяют названные требования. Однако очень немногие из этих приборов являются универсальными; они применяются только для специальных экспериментов, для которых они были сконструированы. В коммерческую продажу они почти не поступили.

В конструкциях динамометров применяют пьезоэлектрические измерительные элементы как для одно-, так и для многокомпонентных измерений. Недостаток таких приборов состоит в том, что пьезо-кварц вследствие неустранимой потери заряда после приложения Нагрузки не может быть использован для длительных измерений силы резания. Однако, несмотря на это ограничение, они полностью подерживают приведенные выше условия.

Динамометры, построенные на базе пьезокварцевых измерительных элементов (рис 1), могут быть использованы, что предусмотренно  соответствующим проведением опытов, почти для всех спос0бов обработки резанием (одно  и многокомпонентных измерений).

 

 

 

При измерении сил резания на динамометрах устанавливают инструмент (точение) или обрабатываемые детали (сверление, строгание, фрезерование, протягивание).