Устройство для определения износа и поломок режущего инструмента

Устройство для определения износа и поломок режущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, преимущественно к средствам диагностики состояния режущего инструмента. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства. Устройство содержит пьезоэлектрический акселерометр 1, предварительный усилитель 2, первый электронный ключ 3, усилитель 4, фильтр 5 высоких частот, детектор 6, соединенный через второй электронный ключ 7 с первым порогосл сл 05 О5 Снени инс1лру итц

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ц 4 В 23 В 25/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3936986/25-08 (22) 04. 06. 85 (46) 07.04.87. Бюл. У 13 (71) Проектно-технологический институт по разработке технологии крупносерийного производства узлов и деталей кузнечно-прессовых машин

"Оргкузмаш" (72) Е.А. Шеронов, О.Н. Глух, M.Ã. Тренин, Г.В. Лысогорский и M.Ï. Козочкин (53) 621.91 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 220003, кл. В 23 В 25/06, 1976.

„„SU„„1301566 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА И ПОЛОМОК РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием, преимущественно к средствам диагностики состояния режущего инструмента. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства. Устройство содержит пьезоэлектрический акселерометр 1, предварительный усилитель 2, первый электронный ключ 3, усилитель 4, фильтр 5 высоких частот, детектор 6, соединенный через второй электронный ключ 7 с первым порого1301 .вым устройством 3 и через третий электронный ключ 9 с вторым 10 и третьим . 11 пороговыми устройствами. Поро. говое устройство 8 соединено с первым входом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, выход которой связан с первой линией 13 задержки. Пороговое устройство

10 соединено а линией 14 задержки, а пороговое устройство 11 — с одним из входов блока 15 останова, два других входа которого соединены с линиями 13 и 14 задержки, а выход — с устройством ЧПУ 16. Устройство ЧПУ 16 соединено с первым электронным клю566 чом 3, вторым 7 и третьим 9 электронными ключами и с одним из входов схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, а также с входами преобразователя 17 кодов номера инструмента. Выходы преобразователя

17 кодов соединены с входами цифроаналогового преобразователя 18, выход которого соединен с входами вторых усилителей 19-21, выходы которых связаны с вторыми входами пороговых устройств 8, 10 и 11. Причем усилители

19-21 имеют коэффициенты передачи соответственно (20-30) дБ, 0 дБ — (2030) дБ. 1 ил.

35 второй вход которого подается постоянный сигнал с устройства ЧПУ 16 во время отработки кадров программы ре1

Изобретение относится к обработке металлов резанием, преимущественно к средствам диагностики состояния режущего инструмента, и может применяться, например, в многоинструментальных станках с ЧПУ.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения автоматического контроля разнотипного инструмента при разных режимах обработки.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит пьезоэлектрический акселерометр 1, предварительный усилитель 2, первый электронный ключ 3, первый усилитель 4, фильтр 5 высоких частот, детектор 6, соединенный через второй электронный ключ 7 с первым пороговым устройством 8, а через третий электронный ключ 9 — с вторым 10 и третьим 11 пороговыми устройствами. Пороговое устройство

8 соединено с первым входом схемы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, выход которой связан с первой линией 13 задержки. Пороговое устройство tO соединено с второй линией 14 задержки, а пороговое устройство 11 — с одним из входов блока 15 останова, два других входа которого соединены с линиями 13 и 14 задержек, а выход — с устройством

ЧПУ 16 (сигнал "Стоп" ). Устройство

ЧПУ 16 соединено с первым электронным ключом 3 (сигнал "Измерение" ), вторым 7 и третьим 9 электронными ключами и с одним из входов схемы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 (сигнал "Рабочая подача"), а также с входом преобразователя 17 кодов номера инструмента (сигнал "Смена инструмента" и коды номеров инструментов). Выходы преобразователя кодов 17 соединены с цифроаналоговым преобразователем (ЦАП)

18, выход которого соединен с входами вторых усилителей 19-21, выходы которых связаны с вторыми входами по роговых устройств 8, 10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

Механические колебания упругой системы станка с помощью пьезоэлектрического акселерометра 1 преобразуются в электрический сигнал, который усиливается предварительным усилителем 2, и через первый электронный ключ 3 поступает на усилитель 4,фильтр

5 высоких частот, с которого сигнал подается на детектор 6. С детектора сигнал поступает через второй электронный ключ 7 на.первое пороговое устройство 8, а через третий электронный ключ 9 — на второе 10 и третье 11 пороговые устройства соответственно.

Если величина входного сигнала превышает заранее заданный уровень А

I первого порогового устройства, то на выходе порогового устройства появляется постоянный сигнал, который поступает на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, на

3 13015 зания (" Рабочая подача"). При несовпадении сигналов на входах схемы 12 на выходе ее вырабатывается сигнал, подаваемый на первую линию 13 задержки. Если на вход линии задержки сигнал подается непрерывно в течение определенного промежутка времени, на которое установлена линия задержки, то поступает сигнал в блок 15 останова устройства ЧПУ 16 ° Если величи- fp на сигнала, подаваемого на второе пороговое устройство 10, превышает заданный для данного типа инструмента уровень А,, то на выходе порогового устройства 10 вырабатывается сигнал, 15 поступающий на вторую линию 14 задержки. В том случае, если сигнал подается непрерывно в течение заранее заданного времени, то в блок 15 останова подается сигнал и вырабаты- 2р вается команда на остановку станка.

Если величина сигнала, подаваемого на третье пороговое. устройство 11, превышает задаваемый для данного но- мера инструмента уровень А>, то на 25 выходе блока 11 устанавливается сигнал, подаваемый в блок 15 останова, и вырабатывается команда на остановку станка.

Устройство ЧПУ 16 станка соедине- 30 но с управляемым входом электронного ключа 3 цепью "Измерение", на которой появляется сигнал в момент начала работы станка по программе, с электронными ключами 7 и 9 и входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 цепью "Рабочая подача", на которой появляется сигнал во время резания. В преобразователь

17 кодов из устройства ЧПУ подается двоично-десятичный код номера инстру-40 мента Т -Т, а также команда "Смена инструмента" после прекращения процесса резания данным номером инструмента. В преобразователе 17 двоичнодесятичный код номера инструмента, 45 которым производится обработка детали, преобразуется в двоичный код, пропорциональный величине сигнала, снимаемого с пьезоэлектрического акселерометра при резании предельно-из-50 ношенным инструментом. Для этого код номера инструмента Т. -Т подается на

1 h адресные входы преобразователя 17,который выполнен в виде перепрограммируемого постоянного запоминающего .55 устройства °

Записанный в преобразователе 17 код предельного износа инструмента

66 4

Р„ -П„„подается на информационные входы цифроаналогового преобразователя

18, преобразующего его в аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал предельного износа инструмента подается на входы операционных усилителей: уси лителя 20 — с коэффициентом передачи

0 дБ, который формирует уставку А

2 усилителя 21 — с коэффициентом передачи -20-30 дБ относительно коэффициента передачи усилителя 20, формирующего уставку А, соответствующую

1 уровню сигнала при нормальном процессе резания;усилителя 19 — с коэффициентом передачи +20-30 дБ относительно коэффициента передачи усилителя 20, формирующего уставку А, соответствующую уровню сигнала при поломке инструмента. Уставки А„-А подаются на один из входов пороговых устройств: устройства 8 — контролирующего нормальный процесс резания, устройства 10 — контролирующего процесс резания предельно изношенным инструментом, устройства 11 — контролирующего поломку инструмента.

Введение первой линии 13 задержки позволяет исключить возможность ложного срабатывания при больших погрешностях настройки инструмента и базирования деталей. В этих условиях момент врезания может существенно колебаться во времени, что и компенси-, руется линией 13 задержки. Вторая линия 14 задержки исключает ложные срабатывания устройства контроля из-за врезания инструмента в какие-либо твердые включения, ударов стружки.

Фо рмул а из об р ет ен ия

Устройство для определения износа и поломок режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные пьезоэлектрический акселерометр,предусилитель, первый электронный ключ, первый усилитель, фильтр высоких частот и детектор, выход которого через второй и третий электронные ключи соединен соответственно с первым входом первого порогового устройства и объединенными первыми входами второго и третьего порогового устройства, причем выход первого порогового устройства через схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом первой линии sa.держки, выход второго порогового устСоставитель Н. Сергеев

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Редактор А. Коэориз

Заказ 1179/12 Тираж 976 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4

5 13015б6 6 ройства соединен с входом второй ли- ненные преобразователь кодов номера нии задержки, выходы линий задержки инструмента, выполненный в виде вереи третьего порогового устройства сое- программируемого постоянного запомидинены с соответствующими входами нающего устройства, цифроаналоговый блока останова, выход которого под- 5 преобразователь и три параллельно ключен к устройству ЧПУ по каналу соединенные по входам вторые усилите"Стоп", а вторые входы первого,вто- ли с коэффициентами передачи минус рого, третьего электронных ключей и (20-30) дБ, 0 дБ, плюс (20-30) дБ,высхемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с ходы которых соединены с вторыми вхосоответствующими выходами устройства 10 дами соответственно первого, второго

ЧПУ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, и третьего пороговых устройств, причто, с целью расширения технологи- чем входы преобразователя кодов номеческих возможностей, в него дополни- ра инструмента подключены к соответтельно введены последовательно соеди- ствующим выходам устройства ЧПУ.