Устройство для измерения износа режущего инструмента

Устройство для измерения износа режущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ к ьвто скомж свидательствю

Союз Севетева

Социалистических

Респубпин >697262 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.01.77 (21) 2442352 25-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

В 23 В 49!00

Q 01 В 19)02

Гасударственный квиатет

СССР аа делам мзабратвнай и откр@тай (53) УДК 621.9.08 (088.8) Опубликовано 15.11.79. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 25.11.79

В.Л.Заковоротный. Г. Г. Палагнюк, А. A. Ерофеев, В. Б. Сачко и В. П. Заярский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ростовский- на-Дону и нститут сельскохозяйственного машиностроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА

РЕЖУЩГ ГО Vi НСТ РУМЕНТА

Изобретение относится к автоматизированному управлению процессом резания и может быть использовано, например, на автоматических линиях и станках с программным управлением.

Известно устройство для определения износа инструмента, содержащее датчик вибраций, предварительный усилитель, два параллельных канала, каждый из которых образован последовательно включенными полосовым фильтром и усилителем — преобразователем, сумматор и регистратор износа (1).

Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения, зависящая от различных мешающих фильтров (возмущений) при их периодическом изме-. нении.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения износа режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные преобразователь вибраций, предварительный усилитель, подключенные к выходу предварительного усилителя два измерительных канала, каждый из которых включает последовательно соединенные перестраиваемый фильтр, широкополосный усилитель, детектор и систему автоматической настройки частоть| фильтра, выход которой соединен с входом перестраиваемого фильтра. блок отношения, входы которого связаны с выходами измерительных каналов, и регистратор. подключенный к выходу блока отношения (2). г1едостатком устройства является то, что в нем при диагностике износа используется лишь один параметр, а именно вибрация инструмента, вследствие чего точность и надежность диагностики сравнительно невысока.

Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности работы, а также расширение диагностических возможностей устройства.

Цель достигается тем, что устройство снабжено преобразователем переменной составляющей тока термо-эдс, сумматором включенным между преобразователем вибрации и предварительным усилителем и соединенным вторым входом с преобразователем переменной составляющей тока термо697262

3 эдс, введенными в каждый измерительный канал последовательно соединенным вспомогательным усилителем, дополнительным перестраиваемым фильтром, связанным вторым входом с системой автоматической настройки фильтров, а выходом — с опорным входом детектора, выполненного фазовым, усилителем постоянного тока, включенным между детектором и блоком отношения, блоком памяти, подключенчым к выходу системы автоматической настройки фильтров, соединенный с ним схемой сравнения, второй вход которой связан с усилителем постоянного тока, блоком деления, включенным между блоками памяти обоих каналов, третьей схемой сравнения, подключенной к выходам блоков деления и отношения, нуль †органом, связанным с выходом третьей схемы сравнения и коммутатором рода работ, входами подключенным к трем схемам сравнения, нуль — органу, блоку отношения, выходом — к регистратору, вход одного измерительного канала соединен с преобразователем вибраций, вход другого — с преобразователем переменной составляющей тока терм оэдс.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.

Устройство состоит из преобразователя

1 вибраций, преобразователя 2 переменной составляющей тока термоэдс, сумматора 3, предварительного усилителя 4, вспомогательных усилителей 5, 6, узкополосных перестраиваемых фильтров 7, 8 широкополосных усилителей 9, 10, фазовых детекторов

11, 12 усилителей 13, 14 постоянного тока, систем 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров, блоков 17, 18 памяти, дополнительных перестраиваемых фильтров 19, 20, блока 21 отношения, схем 22, 23, 24 сравнения, нуль — органы 25, блока 26 деления, коммутатора 27 рода работ, регистратора 28.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от преобразователя 1 вибраций и преобразователя 2 переменной составляющей тока термо-Э,цС подаются на вход сумматора 3 и соответственно на входы дополнительных усилителей 5, 6. Суммарный сигнал после сумматора 3 усиливается предварительным усилителем 4 и разделяется на высокочастотную составляющую каналом А и низкочастотную каналом В. С помощью избирательных перестраиваемых фильтров

7, 19, 8, 20, управляемых системами 15, 16 автоматической настройки частоты избираются наиболее информативные частоты в диапазоне мщ — >ц каждого канала. Эти частотные составляющие усиливаются широкополосными усилителями 9, 10 и подаются на входы фазовых детекторов 11, 12, на опорные входы которых подаются соответственно избранные фильтрами 19, 20 ча тот10

15 зо

25 зо ные составляющие сигналов непосредственно от соответствуюших преобразователей 1 и 2. Постоянные напряжения с выходов фазовых детекторов усиливаются усилителями

13, 14 постоянного тока и подаются на входы блока 21 отношения. Полученное отношение сигналов, пропорциональное износу, с выхода блока 21 подается через схему 23 сравнения и коммутатор 27 рода работ на регистратор 28, включающий блок визуального контроля и элемент управления суппортом станка (на чертеже не показаны).

Устройство позволяет автоматизировать процесс настройки на заданные критерии точности в процессе своего обучения. Обучение устройства производится путем включения систем 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров 7, 19, 8, 20 на поиск информативных частот, коррелированных с износом в диапазоне обзора ыо„— ыо при работе контрольным инструментом, когда его состояние достигло заданного критического зыачеяия Блоки 17, 18 памяти высокочастотного и низкочастотного каналов регистрируют и запоминают значения выходного напряжения каналов, соответствующие уровню и фазе информативных частотных составляющих определяемых системами 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров, которые затем подаются на блок 26 деления. Отношение (— ), взятое по абсолютному значению, пропорционально износу и соответствует заданному (критическому) значению износа контрольного инструмента.

Это напряжение является опорным для схемы 23 сравнения при определении текущего значения износа и оставшегося ресурса работы последующих контролируемых инструментов путем сравнения с напряжением, пропорциональным отношению (ф-) блока 21 отношения. При нулевом напряжении на схеме 23 сравнения срабатывает нуль — орган 25, воздействующий через коммутатор 27 рода работ на регистратор 28.

Работа устройства в режиме контроля двух параметров: износа (канал А) и шероховатости (канал В) ничем не отличается от работы устройства в режиме контроля износа описанного выше, кроме формирования выходного сигнала, пропорционального износу. В таком случае блок 17 памяти является задатчиком износа, блок 18 — задатчиком шероховатости, а блоки 21 и 26 определяют оптимальное соотношение между заданными критериями, запомненными блоками 17, 18 при его обучении на контрольном инструменте и обрабатываемой детали. Причем выходной сигнал схемы сравнения 22 является в дальнейшем сигналом, пропорциональным износу, и соответствует разностному сигналу (А — А) между заполненным при обучении и текущим значением в режиме контроля, а выходной сигнал схемы

697262

Формула изобретения

5 сравнения 24 соответствует разностному сигналу (В> — В), меняющемуся по закону изменения шероховатости, и формируется аналогично сигналу износа в канале A. Затем сигналы, соответствующие износу и шероховатости, через коммутатор 2? подаются на регистратор 28. Включение систем

15, 16 автоматической настройки фильтров в режиме обучения устройства для контроля двух параметров производится самостоятельно и в тот момент, когда износ и шероховатость достигнут заданного критерия.

Автоматически установленное отношение (ф) по абсолютной величине соотвветствующее заданным критериям точности износа и шероховатости, запоминается как составляющие операции деления (делимое и делитель) сравнивается с текущим значением отношения (— ), формируя таким образом сигнал оставшегося ресурса работы инструмента, исходя из условии заданного критерия точности и шероховатости.

Настройка прибора, разделение ин<(тормации, формирование сигнала о крит;(ч-!.— ком состоянии совокупности параметров (в данном случае шероховатости и износа! с .ределяется автоматически и не зависит от источника информации. Таким образо ««., с:ройство без изменения может примен; например, при использовании двух ников информации: вибраций в радна .,::- .. и тангенциальном направлениях или ви-. раций инструмента и изменения его магi!!it;:., о момента, как результат воздействия .и. х различных элементов системы С!1-. ., Устройство для измерения и.«;oo,: 1:с хсу- зь щего инструмента, содержащее и; ). е,ц!вительно соединенные преобразовател ь::.: бп =,— ций, предварительный усилитель. ",с ::;..,ченные к выходу предварительно:, увил -еля два измерительных канала, )х::.-ый из которых включает последователь!o оединенные перестраиваемый фильтр, .цирокополосный усилитель, детектор и си:.oìó автоматической настройки частоты «;;;:).;üò«à. вь!хо-! которой соединен с входом перестраиваovok о фильтра, блок отношения, входы которого связаны с выходами измерительнь)х каналов, и регистратор, подключенный к выходу блока отношения, отличающееся тем, !то, с целью .ювь(щения точности и надеж!!ости работы, а также расширения диагноoп ..еских возможностей, оно снабжено

; реобразователем переменной составляю«ге:,:, гока термоэдс. гу мматором, включеннь:.;", между преобразователем вибрации и предварительным усилителем и соединенным в орым входом с преобразователем перс;1еii,Io!! составзя!оп(ей тока терыоэдс) ВВсдс и;ым B каж1!!й измерительный канал последовательно соединенным всгомогатсльнь, .; усил !г(х,1t v,, дополнительным перестраиваемым д!!, !ь-ром, связанным ьторым вхос..i o опор:(ым: одом

И: )!! :.) Р})(:., СИЛ!. ТС

i",t !! i ):,Г",; ;", ВК ЗЮ!!С ) io)l i(С)ХС ill .j)i !о.. б i :,,) . . э: ио!.!ен!!н.;!.1 к

) ) !, ); : ;!io .; .1г !) !! o x е с; 1 )" н ." е

1, );: ):аoo! .

), х) х! а )) !i: i!, ; !н!!

) — . ) )i!pic!. O!3i . jС .1С"! j!O!;Ñ

1(!) !!

".и. Липе (с.лен(!. !) )!:!Тса

1 :)69 (:. и.! Г) )(! : . ;;)6 !-,:, . ((! В 1ц!!". i

697262 ! ,!

Составитель Ю. Петраковский

Редактор И. Аристова Техред О, Луговая Корректор Н. Степ

Заказ 6831/9 Тираж 1222 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП сПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4