Устройство для измерения поперечных колебаний вращающегося инструмента

Устройство для измерения поперечных колебаний вращающегося инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(,1175 I 5l а

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.78 (21) 2627341/25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М К„з

В 23В 49/00

Гоеударствеииый комитет (53) УДК 621.9.62.52 (088.8) по долам изобретеиий и вткрытий (72) Авторы изобретения

О. С. Перлин, В. К. Владимирский и И. В. Синюшин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ

КОЛЕБАНИЙ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации и анализа параметров колебаний деталей машин и инструментов, а также в устройствах систем управления процессом сверления, фрезерования, расточки отверстий.

Известно устройство для осуществления способа управления процессом глубокого сверления, выявляющее нарушение р або- 10 ты сверла, сопровождающееся его вибрацией, по звуковым колебаниям в системе

СПИД, преобразующее эти колебания в электрические сигналы и выделяющее из них сигнал для изменения режима обра- 15 ботки (1).

Устройство позволяет косвенно оценивать вибрацию инструмента лишь в узкой полосе частот звукового диапазона. Кроме того, устройство воспринимает одновремен- 20 но с полезной информацией посторонние шумы, а полезная информация воспринимается не в полном объеме и частично рассеиваетсяя.

Известно устройство, содержащее изме- 25 рительный мост, преобразующий деформацию вала в электросигнал, контактный токосъемник, усилители электросигналов, фазочувствительный выпрямитель, фильтр, генератор низкой частоты, блок питания, ре- 30 гистрирующую аппаратуру, аккумуляторные батареи (2).

Предварительньш усилитель устройства расположен в непосредственной близости от датчика во внутренней полости муфты токосъемного устройства.

Недостатками устройства является искажение и потеря информации прп передаче через токосъем вследствие колебаний переходного сопротивления на контактах, а также известная сложность усилительнопреобразующей аппаратуры и недостаточно широкий диапазон частот измеряемого параметра.

Цель изобретения — создание устройства, обеспечивающего прп измерении поперечных колебаний вращающегося инструмента снижение уровня посторонних шумов и потерь информации, а также расширение диапазона замеряемых частот колебаний.

Для этого в устройство введен модулятор, включенный между усилителем и детектором, а токосъемник состоит из установленного на шпинделе станка подвижного сердечника с катушками, одна из которых подключена к входу стабилизированного выпрямителя питающего напряжения и одному из входов модулятора, а другая — к выходу модулятора, и коаксиального ему неподвижного сердечника с ка751518 тушкой, подключенной к выходу источника питающего напряжения и к входу детектора, при этом усилитель, модулятор с фильтром и выпрямитель питающего напряжения установлены на шпинделе станка, а датчик колебаний установлен в пазу инструментодержателя без зазора по отношению к инструменту. В качестве датчика колебаний использован пьезоэлемент.

На фиг. 1 изображено устройство, общий 10 вид; на фиг. 2 — его функциональная блоксхема.

В шпинделе станка с помощью гайки 1 крепится специальная цанга 2 с пазом, прижимающая датчик 3 к боковой поверх- 15 ности инструмента 4. Усилительно-преобразующая аппаратура, состоящая из усилителя 5, модулятора 6, содержащего входной фильтр, и стабилизированного выпрямителя 7, собранная на малогабаритных по- 20 лупроводниковых приборах, установлена на шпинделе станка в компактной коробке 8.

Трансформаторный токосъемник состоит из подвижного сердечника 9 с катушками

10 и 11, установленного на шпинделе, и ко- 25 аксиального ему неподвижного сердечника

12 с катушкой 13. Блок неподвижной аппаратуры 14 включает источник питающего напряжения высокой частоты 15 и детектор

16, соединенные с трансформаторным токо- 30 съемником с помощью кабеля 17.

Работает устройство следующим образом.

Воспринимаемые датчиком 3 поперечные колебания вращающегося инструмента 4 преобразуются в электрические сигналы, подаваемые на вход усилителя 5. С выхода усилителя сигналы подаются на один и входов модулятора 6, на другой вход которого через катушки 13 и 11 токосъемника 40 от источника питания 15 подается напряжение высокой частоты 200 — 1000 кГц, принятой в качестве несущей.

Влияние обратной связи между выходной катушкой 10 и входной катушкой 11, 45 помещенными в подвижном сердечнике 9, устраняется во входной части модулятора путем фильтрации, обеспечивающей получение стабильного по амплитуде синусоидального напряжения несущей частоты. 50

Сигнал с выхода модулятора передается через катушки 10 и 13 токосъема 9 — 12 и кабель 17 на детектор 16, где производится выделение полезного сигнала, пропорционального величине поперечных колебаний инструмента.

Установка датчика колебаний непосредственно в месте контакта инструментодержателя с инструментом, а также применение простой компактной аппаратуры устройства снижает потери информации при измерении колебаний, повышает помехозащищенность устройства и расширяет диапазон замеряемых колебаний, что позволяет более точно и достоверно оценивать элементы обрабатываемых деталей, своевременно корректировать режимы резания для снижения брака в производстве.

Формула изобретения

Устройство для измерения поперечных колебаний вращающегося инструмента, содержащее инструментодержатель, датчик, преобразующий колебания инструмента в электрические сигналы, усилитель, источник с выпрямителем питающего напряжения, детектор и токосъемник, о т л и ч а ющее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен модулятор, включенный между усилителем и детектором, а токосъемник состоит из установленного в шпинделе станка подвижного сердечника с катушками, одна из которых подключена к входам выпрямителя питающего напряжения и модулятора, а другая— к выходу модулятора и коаксиального ему неподвижного сердечника с катушкой, подключенной к входу детект,:ра и к выходу источника питающего напряжения, при этом усилитель, модулятор и выпрямитель установлены в шпинделе станка, а датчик колебаний установлен в пазу инструментодержателя без зазора по отношению к инструменту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 312686, кл. В 23В 49/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 182369, кл. G 01 L 3/10, 1966.

751518 (я ) Составитель В. Влодавский

Техред Л. Куклина

Редактор Г. Улыбина

Корректор А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1466/6 Изд. № 402 Тираж 1160 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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