maplantsМашины и установки: проектирование, разработка и эксплуатацияMachines and Plants: Design and Exploiting2412-592XМОО "Стратегия объединения"maplants-33Research ArticleМАШИНОВЕДЕНИЕMACHINE SCIENCEМодернизация установки измерения сил резания на базе динамометра УДМ-600A Modernized UDM-600 Dynamometer-Based Setup for the Cutting Force MeasurementШулякЯ. И.ShuliakYa. I.

Moscow

yan.shulyak@yandex.ruВасильевС. Г.VasilevV. G.

Moscow

sergv@bmstu.ruМГТУ им. Н.Э. БауманаРоссияBauman Moscow State Technical UniversityRussian Federation20160709201601112Copyright © Шуляк Я.И., Васильев С.Г., 20162016Шуляк Я.И., Васильев С.Г.Shuliak Y.I., Vasilev V.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/33

В работе рассмотрен вариант создания модернизированной измерительной установки, позволяющей регистрировать составляющие силы резания на операции механической обработки точением с использованием динамометра УДМ-600. Разработанная измерительная установка повышает точность и достоверность измерений, сокращает время на обработку экспериментальных данных, предоставляет в графическом виде измеряемые результаты в режиме реального времени. В качестве регистрирующего оборудования используется устройство сбора данных модели NI USB-6009, управление процессом измерения производится с использованием среды графического программирования LabVIEW. DOI: 10.7463/aplts.0116.0831168

The article considers development of a modernized UDM-600 dynamometer-based setup for measuring the cutting force components. Modernization of existing equipment to improve the method of recording the cutting force components in the automated mode is of relevance. The measuring setup allows recording the cutting force components in turning and milling, as well as the axial force and the torque in the drilling and milling operations.

The article presents a block diagram and a schematic diagram of the setup to measure the cutting force components, and describes a basic principle of measuring units within the modernized setup. The developed setup uses a half-bridge strain gauge measuring circuit to record the cutting forces. To enhance the measuring circuit output voltage is used a 16-channel amplifier of LA-UN16 model with a discretely adjustable gain. To record and process electrical signals is used a data acquisition device of NI USB-6009 model, which enables transmitting the received data to a PC via USB-interface. The data acquisition device has a built-in stabilized DC power supply that is used to power the strain gauge bridges. A developed schematic diagram of the measuring setup allows us to realize this measuring device and implement its modernization.

Final processing of recorded data is provided through the software developed in visual programming environment LabVIEW 9.0. The program allows us to show the real-time measuring values of the cutting force components graphically and to record the taken data to a text file.

The measuring setup modernization enabled increasing measurement accuracy and reducing time for processing and analysis of experimental data obtained when measuring the cutting force components. The MT2 Department of BMSTU uses it in education and research activities and in experimental efforts and laboratory classes.

измерениямодернизациясилы резаниятензорезистординамометрсбор сигналовmodernizationdynamometerstrain gaugesignal acquisitioncutting forcemeasurementReferencesМетодические указания к лабораторным работам по курсу "Теория резания" / Под ред. Б. Д. Даниленко. М.: МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1989. 54 с.Metodicheskie ukazaniya k laboratornym rabotam po kursu "Teoriya rezaniya" [Methodical instructions for laboratory works on course "Theory of cutting"]. Moscow, Bauman MSTU Publ., 1989. 54 p. (in Russian).Евдокимов Ю.К., Линдваль В.Р., Щербаков Г.И. LabVIEW для инженера: от виртуальной модели до реального прибора. Практическое руководство для работы в программной среде LabVIEW: Учеб. пособие для вузов. М.: ДМК Пресс, 2007. 399 с.Evdokimov Yu.K., Lindval' V.R., Shcherbakov G.I. LabVIEW dlya inzhenera: ot virtual'noi modeli do real'nogo pribora. Prakticheskoe rukovodstvo dlya raboty v programmnoi srede LabVIEW [LabVIEW for engineer: from virtual model to real device. A practical guide to working in the software environment LabVIEW]. Moscow, DMK Press Publ., 2007. 399 p. (in Russian).Федосов В. П., Нестеренко А. К. Цифровая обработка сигналов в LabVIEW / Под ред. В. П.Федосова. М.: ДМК Пресс, 2007. 468 с.Fedosov V. P., Nesterenko A. K. Tsifrovaya obrabotka signalov v LabVIEW [Digital signal processing in LabVIEW]. Moscow, DMK Press Publ., 2007. 468 p. (in Russian).Евтихиев Н.Н., Купершмидт Я.А., Папуловский В.Ф., Скугоров В.Н. Измерение электрических и неэлектрических величин: Учебное пособие для вузов. Москва. Энергоатомиздат, 1990, 325с.Evtikhiev N.N., Kupershmidt Ya.A., Papulovskii V.F., Skugorov V.N. Izmerenie elektricheskikh i neelektricheskikh velichin [Measurement of electrical and non-electrical quantities]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1990. 325 p. (in Russian).Федосов И.В. Основы программирования в LabVIEW: Учебное пособие. Саратов: Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, 2010. 52 с. Режим доступа: http://optics.sgu.ru/_media/library/education/labview_basics_online.pdf (дата обращения: 28.12.2016).Fedosov I.V. Osnovy programmirovaniya v LabVIEW [Basic programming in LabVIEW]. Saratov, SGU imeni N.G. Chernyshevskogo, 2010. 52 p. Available at: http://optics.sgu.ru/_media/library/education/labview_basics_online.pdf, accessed 28.12.2016 (in Russian).Зубков Н.Н., Овчинников А.И., Васильев С.Г., Кононов О.В. Основы метода деформирующего резания: Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Спецглавы механической и физико-технической обработки". Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005, 25 c.Zubkov N.N., Ovchinnikov A.I., Vasil'ev S.G., Kononov O.V. Osnovy metoda deformiruyushchego rezaniya [The basics of the method of deforming cutting]. Moscow, Bauman MSTU Publ., 2005. 25 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.