Способ пневматического контроля лезвийного инструмента

Способ пневматического контроля лезвийного инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для контроля целостности и износа лезвийного инструмента. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Величину зазора между инструментом и контрольным каналом измеряют датчиком, последовательность импульсов выходного сигнала которого сравнивают с последовательностью эталонных импульсов, характерной для годного инструмента, при нарушении которой заменяют инструмент. При многоинструментной обработке проверяют наличие и сравнивают последовательность импульсов двух контрольных каналов. Датчик контроля связан с блоком сравнения, второй вход которого связан с блоком импульсов эталонной последовательности, период цикла импульсов которого в целое число раз отличается от периода вращения инструмента. В качестве блока импульсов эталонной последовательности введен дополнительный канал, расположенный со смещением относительно основного канала. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 B 49 00

ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ (21) 4123636/31-08 (22) 04,07,86 (46) 15.03.90, Бюл, 9 10 (71) Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) С,Г.Лакирев и В,П.Пургин (53) 621,952,2.08(088,8) (56) Механизмы. Справочник,/Под ред.

С,Н.Кожевникова, изд, 4. M.: Машиностроение, 1 976, с,,623-634. (54) СПОСОБ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ЛЕЗВИИНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для контроля целостности и износа лезвийного инструмента, Цель.изобретения — расширение функциональных воз-. можностей. Величину зазора между инструментом и контрольным каналом измеИзобретение относится к станкостроению, может быть использовано для контроля целостности и износа лезвийного инструмента, Целью изобретения является расширение технических возможностей в части измерения износа и целостности лезвийного инструмента, На фиг,1 показана схема системы контроля с пневматическим датчиком в виде кондукторной втулки; на фиг;2— сечение А-А сверла и кондукторной втулки в зоне датчика; на фиг.3 — приведены графики следования импульсов эталонного (а) и контрольного (б) каналов при контроле годного к работе инструмента; на фиг,4 — графики импуль„„SU„„ ii 549674 А 1

2 ряют датчиком, последовательность импульсов выходного сигнала которого сравнивают с последовательностью эталонных импульсов1 характерной для годного инструмента, при нарушении которой заменяют инструмент, При много-. инструментной обработке проверяют наличие и сравнивают последовательность импульсов двух контрольных каналов, Датчик контроля связан с блоком сравнения, второй вход которого связан с блоком импульсов эталонной последова" тельности, период цикла импульсов которого в целое число раз отличается от периода вращения инструмента, В качестве блока импульсов эталонной последовательности введен дополнительный канал, расположенный со смещением относительно основного канала. 1 э.п. ф-лы, 8 ил. сов при поломке одного из зубьев сверла, на фиг,5 — схема системы контроля, в которой в качестве блока импульсов эталонной последовательности используется допЬлнительный датчик; на фиг.6 — система для контроля при многоинструментной обработке; на фиг.7 — схема расположения датчиков при угловом смещении на фиг.8— расчетная схема, Величина 1с определяет допустимое смещение канала дополнительного датчика относительно канала контрольного датчика, Выполнение условия 1 $ 1 -(1„ +

+1)/2 позволяет исключить выход канала дополнительного датчика за лезвия

1549674 инструмента, т.е„ предотвратить ложные срабатывания устройства.

Определим величину допустимого . смещения этого канала относительно канала контрольного датчика при за= данной длине лезрий инструмента 1, длине участка контроля 1„ и длине эоны контроля 1, Для снижения времени контроля про- 10 верка инструмента производится одновременно обоими датчиками, каждый иэ которых контролирует свою половину участка. При контроле каналы датчиков перемещаются относительно инстру- 15

)мента на величину

1k -1

Для исключения ложных срабатыва- д ний устройства канал дополнительного датчика не должен выходить эа лезвия инструмента, т.е, перемещения канала дополнительного датчика

h (1, -(1, +1). (1)

Но величины h u h представляют одно и то же перемещение, т..е. h=h

Подставляя в неравенство (1) значение h получим

30 (1„- (1 +1) 1 (1„-(1 +1)/2.

При угловом смещении каналов датчиков нормальная работа устройства обеспечивается при сравнении после" довательности поступления сигналов

40 от разных зубьев инструмента, При поступлении сигналов с контрольного и дополнительного датчиков от одного зуба инструмента нарушения последовательности сигналов не произойдет, так как при целом зубе инструмента от того и другого датчика в систему сравнения поступят сигналы, а при его поломке сигналы будут отсутствовать, т,е, в том и

50 ,другом случаях нарушения их последа" вательности не произойдет.

Дпя получения на блок сравнения сигналов от разных зубьев инструмента канал дополнительного датчика должен быть смещен в ту или другую сто55 рону относительно канала контрольного на угол, превышающий угловой шаг зубьев инструмента, равный

2Г

à — + b

Z где 4 — отклонение от равномерного углового шага зубьев;

Z — число зубьев, Это смещение предусматривается (при коэфдяциенте„пропорциональности

K=1) ограничением — - — +4 < 8 < - (Z-1)+b (2)

2K% "" 2КТ

Z Z (Также для повышения надежности

l системы контроля сигналы от датчиков на блок сравнения должны поступать не

1 одновременно. т,е. угол 8 не должен быть кратным угловому шагу зубьев инструмента, что обеспечивается входящим в ограничения параметром.(K=1 2,3...n).

В случае одновременного осевого и углового смещения канала дополнитель .ного датчика сдвиг поступления сигна-: лов на блок сравнения обеспечивается при выполнении условия

8 ф + 21,Ед и)/D+ (b+21/9).

КК

Первый член этого неравенства учитывает угловое смещение зубьев инструмента диаметров D в плоскости канала датчика, контроля, величина91фдФ/Оразворот сечения в плоскости канала дополнительного датчика относительно исходной, а сумма А+21/D — отклонения, связанные с неравномерностью шага зубьев инструмента и угол его поворота, при котором осуществляется контроль режущих кромок, Устройство системы и ее работу рас-в смотрим на примере контроля спирального сверла при помощи пневматических датчиков, Устройство для реализации способа содержит регулятор 1, вход которого соединен с источником 2 питания, а его выход связан с датчиком 3 контроля, контрольный канал 4 которого, например, выполненный при использовании пневматического датчика в виде поперечного калиброванного отверстия в кондукторной втулке 5, расположен в начале эоны контроля сверла 6, Выход датчика 3 подключен к входу блока 7 контроля последовательности импульсов, второй вход которого соединен с блоком 8 импульсов эталонной после;., довательности, период цикла импульсов которого в целое числа раз отли чается от периода вращения, Формула изо бр е тения

l. Способ пневматического контроля лезвийного инструмента, включающий регистрацию изменения величины давления в зазоре, между выходом контрольного канала в кондукторной втулке и поверхностью инструмента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, последовательность импульсов, возникающую при вращении инструмента в результате изменения величины давления по сравнению с предельным значением, сравнивают с эталонной последовательностью импульсов, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения времени контроля и повышения на- . дежности, за эталонную последовательность импульсов принимают последовательность импульсов, возникающую в выполненном в кондукторной втулке дополнительном контрольном канале, смещенном относительно основного конт5,154967

Вместо блока 8 импульсов эталонной последовательности в устройство может быть введен дополнительный дат чик 9 контроля расположенный со сме5 щением относительно основного датчика 3 и блок 10 контроля наличия импульсов, соединенный с любым из датчиков, При многоинструментной обработке в устройство контроля дополнительно введен блок 11 коммутации, соединяющий датчики 3 контроля с блоком срав. нения последовательности импульсов, Способ осуществляется следующим образом.

Перед началом обработки производят тарировку системьг контроля, для чего в кондукторную втулку 5 вводят эталонный инструмент, имеющий предель- 20 ный износ контролируемого участка, например уголка или ленточки сверла, и вращают его, Регулятором (дросселем) 1 изменяют, расход сжатого воздуха, поступающего от источника 2 пи- 25 тания, которым устанавливают порог срабатывания датчика 3, При контроле рабочего инструмента начало его контролируемого участка совмещают с каналом 4. Вращая ин- 30 струмент в кондукторной втулке 5 и равномерно перемещая в осевом направлении на величину, равную длине контролируемого участка инструмента, его лезвиями периодически перекрывают выход контрольного канала 4. При перекрытии канала давление рабочего тела в нем увеличивается и регистрируется датчиком 3. Сигналы с датчика 3 поступают на блок 7 сравнения, на вто- 40 рой вход которого подаются эталонные сигналы от блока 8. В блоке 7 сравнения последовательности импульсов сравнивается количество импульсов, поступающих с датчика 3 контроля и бло- 45 ка 8. При поступлении импульсов с заданной последовательностью, например на один контрольный — один эталонный импульс, сигнал на выход блока 7 не подается. В случае поломки или изно- 50 са инструмента на величину, превышающую допустимую, количество импульсов, поступающих с датчика 3, уменьшается и заданная последовательность нарушается, при этом на выход блока 7 пода- 55 ется сигнал о необходимости замены инструмента, Например, при сколе одного из уголков зубьев сверла количество импульсов датчика 3 контроля умень4 6 шается в два раза, а при поломке ин-:, . струмейта импульсы вообще отсутствуют.

B случае замены блока 8 импульсов эталонной последовательности на дополнительный датчик 9 блок 7 сравнивает последовательность поступления импульсов от разных участков зуба инструмента или разных зубьев. В случае поломки инструмента выше зоны расположения датчиков импульсы на блок 7 сравнейия поступать не будут, а следовательно, не произойдет нарушения последовательности импульсов. Для обеспечения контроля при таком виде поломки инструмента с любым из датчиков . соединяют дополнительный блок 10 контроля наличия импульсов, при отсутствии которых на выход блока подается сигнал о поломке инструмента. 1

При контроле нескольких инструмен» тов сравнивают сигналы, поступающие с двух датчиков контроля, в случае нарушения последовательности поступления сигналов с любого иэ них блоком сравнения выдается сигнал о выходе инструмента из строя, В случае контролирования большого количества инструментов датчики 3 контроля периодически переключают коммутатором 11, соединяя выходы датчиков с входами блока 7 сравнения и выходом блока 10, 1549674

К

1.с 4 1-л (l „+ 1) /2

5 с угловым смещением

D— рольного канала в осевом направлении на величину

2КК 6 < 2К% (z l

7. z причем угол

8 ф K%Г /z + 21, сд(Ы/0)й (a+21/D), где 1,1 - минимальная длина контролируемых лезвий инструмента длина контролируемого участка; длина эоны контроля;

1,2,3...,,n — коэффициент пропропорциональности число зубьев инструмента; отклонение от равномерного углового шага зубьев инструмента; угол наклона режущих кромок инструмента диаметр инструмента. бремя

1549674

Составитель А.Семенова

Редактор К,Крупкина Техред М.Ходанич Корректор В.Кабаций

Закаэ 282

Тираж 700

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

&пк дат икоВ г.7