Устройство для контроля износа режущего инструмента

Устройство для контроля износа режущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П"И- С А Н--И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<»1 476134

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (á1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.73 (21) 1952229/25-8 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 25.10.75 (51) М. Кл. В 23q 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9-229.74-77 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Саввин, Г. В. Гостев, С. Х. Нурдинов, H. М. Чернышов и

В. Н. Гусев

Научно-исследовательская лаборатория станкостроения и режущих инструментов при Горьковском политехническом институте им. A. А. Жданова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области контроля износа режущего инструмента в рабочем ре>киме и может быть использовано на металлорежущих станках с адаптивной системой управления подачей прп массовом и крупносерийном производстве деталей, машинное время обработки которых много меньше стойкости режущего инструмента.

Известно устройство, сигнализирующее о затуплении инструмента и необходимости его замены, которое выдает сигнал на съем инструмента и содерж r датчик рабочих циклов, задатчик смены инструмента, счетно-сравнивающую решающую схему и блок реле. Устройство снабжено схемой подналадки, состоящей из задатчика, счетно-сравнивающей схемы и блока реле.

Недостатки известного устройства заключаются в том, что сигнал на переточку инструмента вырабатывается на основе априорных

"татистических данных, которые, как правило, отличаются значительной дисперсией. Поэтому момент оптимального затупления инструмента для каждого конкретного случая будет отличаться от запрограммированного среднестатистическо. о, вследствие чего снижается экономическая эффективность использования инструмента. Кроме того, при эксплуатации известного устройства необходима его индивидуальная регулировка при каждом изменении условий резания, зависящих от типа детали, обрабатываемого материала, характеристик инструмента и т. д.

5 Цель изобретения — разработка устройства для контроля износа режущего инструмента на станке с адаптивным управлением подачей при постоянной мощности резания, которое позволяет осуществлять контроль момента

10 оптимального затупления режущего инструмента.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено генератором импульсов, частота повторения которых зависит от порядi5 кового номера очередного прохода режущего инструмента, подключенным через коммутатор ко входам интеграторов, выходы которых через коммутатор соединены с решающей схемой.

20 Для перевода устройства в исходное состояние к выходу решающей схемы подключается схема сброса.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — зависимость

25 машинно-о времени t от количества N проходов режущего .инструмента.

Устройство содержит генератор 1 калиброванных импульсов, представляющий собой типовое релаксационное устройство с дискрет476134

HblM изменением частоты повторения импульсов. Выход генератора 1 через многопозиционный коммутатор 2 поочередно подключается к идентичным интеграторам 3 и 4. Выходы интеграторов 3 и 4 через коммутатор 2 подключены ко входам решающей схемы 5, предназначенной для определения знака разности напряжений, накопленных интеграторами 3 и 4, и формирования сигнала управления.

Схема сброса б, подключенная к выходу решающей схемы 5, служит для возвращения устройства в исходное состояние.

Устройство работает следующим образом.

Применение адаптивной системы управления (АСУ) подачей на металлорежущих станках позволяет поддерживать постоянной мощность резания посредством изменения подачи при изменении сечения среза по длине обработки и увеличении износа инструмента. В результате возрастания износа инструмента при обработке одинаковых заготовок увеличивается машинное время t от детали к детали.

В общем .случае характерная зависимость машинного времени t от количества проходов режущего инструмента N (где N 1,2,... ...) прои использовании АСУ подачей имеет вид, приведенный на фиг. 2. В случае обработки одинаковых заготовок N — порядковый номер детали, Окрестность точки А (на фиг. 2) характеризует зону оптимального износа инструмента, а подъем ветви кривой вправо от точки В свидетельствует о приближении катастрофического износа режущего инструмента. Съем инструмента на переточку при достижении участка АВ позволяет реализовать его,наибольшую суммарную стойкость. Как следует из фиг. 2, от прохода к проходу уменьшается угол фь заключенный между осью абсцисс и отрезком, соединяющим текущую орд инату t; с началом координат. Начиная от (а+1)-го прохода (т. е. за пределами зоны оптимального затупления режущего инструмента) этот угол увеличивается и, следовательно, увеличивается tg cp;=t;/N,, поэтому момент .наступления оптимального затупления инструмента, соответствующий окрестности точки А, может быть зафиксирован по изменен ию знака разности (tgy; — tgф; <). Для начальных участков функции t (N) разность (tgrp; — tg ф; 1) (О. Изменение знака разности на противоположный (tg y 1яфг — 1) )О свидетельствует о достижении инструментом зоны оптимального, износа.

Устройство работает следующим образом.

В момент врезания режущего инструмента в обрабатываемую деталь на генератор 1 калиброванных импульсов через коммутатор 2 поступает импульс запуска, например, от датчика мощности адаптивной системы управления станком.

Генератор 1 формирует последовательность импульсов, калиброванных по длительности и амплитуде и имеющих частоту повторения

f IN, где N — порядковый номер о бр а батыв аемой детали или прохода режущего инстру5

Зо

4. мента. При этом во время первого прохода длительности 1 генерируется импульсная последовательность с частотой f/N„ вследствие чего .на выходе генератора 1 появится (flN<)

i>=ftg

Выход генератора 1 циклически на время длительности прохода t, подключается через коммутатор 2 ко входу одного из интеграторов 3 .и 4. Интеграторы 3 и 4 работают в режиме линейного накопления импульсов, поступающих от генератора 1, и формируют напряжения, пропорциональные количеству этих импульсов за время i-го прохода и, следовательно, пропорциональные tg ф;. Таким образом, в течение текущего i-ro цикла резания один .интегратор находится в режиме накопления импульсов — приемный интегратор, а другой — в режиме запоминания результата предыдущего, (i — 1) -го цикла резания — интегратор памяти.

В момент окончания прохода режущего инструмента на многопозиционный коммутатор

2 поступает импульс команды «Стоп», сформированный, например, из выходного напряжения датчика мощности адаптивной системы управления станком. Этим импульсом производится подключение выходов интеграторов 3 и 4 ко входам 1 и П решающей схемы 5. Пр и выполнении условия (tgq>; — tgq>; — 1)

)О на выходе решающей схемы 5 появляется сигнал управления, который может быть использован для включения светового или звукового,сигнализатора, дающего команду на замену инструмента. Одновременно срабатывает,схема 6 сброса, завершая цикл работы устройства. Если после очередного прохода режущего инструмента (tg ф; — tg ф; <) (0, то импульсом «Стоп» с помощью коммутатора 2 осуществляется сброс напряжения с интегратора памяти, перевод этого и|нтегратора в режим приема и перевод второго интегратора из режима приема в режим памяти, а также переключение генератора 1 импульсов в режим генерирования импульсной последовательности с более низкой частотой повторения.

Предмет изобретения

Устройство для контроля износа режущего инструмента, содержащее датчик рабочих циклов и счетно-решающую схему, выдающую сигнал на смену инструмента, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью определения момента оптимального затуплен ия инструмента, оно снабжено коммутатором, двумя интеграторами, блоком сброса и генератором импульсов, меняющим частоту в зависимости от числа рабочих циклов режущего инструмента, причем выход генератора подключен через коммутатор ко входам интеграторов, выходы которых через коммутатор соединены со счетнорешающей схемой, а к выходу последней подключен блок сброса для возврата устройства в исходное состояние.

476134

4оцг. 1

tl?+1

Ф? г 2

Редактор И. Бродская

Кодакторы: Т. Фисенко и И. Позняковская

Подписное

Заказ 2598/14 Изд. № 892 Тираж 1061

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

<и

ti г

Составитель А. Аралов

Техред М. Семенов