Устройство для определения момента затупления режущего инструмента

Устройство для определения момента затупления режущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

бивал)н тф .м оа l9

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.з

В 23 Q 15/16 (22) Заявлено 190379 (,с! ) 2737468/25-08 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 071?SQ Бюллетень йо 45 (53) УДК 621. 9. .08(088.8) Дата опубликования описания 10.1280 (72) Авторы изобретения

Е. И. Никитин, С. Н. Гусев и A. П. Трубин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА

ЗАТУПЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к станкостроению, а именно к средствам диагностики состояния режущего инструмента в процессе обработки.

Известно устройство для определения момента затупления металлорежущего инструмента при обработке крупных деталеи и деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов, которое содержит датчик состояния инструмента, счетно-решающую схему, датчик скорости износа инструмента, два сигнум-реле,запоминающий блок и схему совпадения, причем выход датчика скорости износа инструмента 15 подсоединен ко входам сигнум-реле; выход одного иэ которых подключен к схеме совпадения через запоминающий блок, а выход другого — непосредственно. Работа устройства основана 20 на изменении знака ускорения износа при уменьшении скорости износа перед началом катастрофического износа $1).

Основными недостатками его являются сложность, низкая помехоустойчивость и узкая область применения.

Низкая помехоустойчивость устройства обусловлена отсутствием в нем элементов защиты от действия импульс- ЗО ных помех, всегда присутствующих в реальном сигнале, характеризующем скорость износа.

Сигнум-реле, которые должны обеспечить дифференцирование медленноизменяющегося сигнала, характеризующего скорость износа инструмента и определение производной этого сигнала, являются сложными электронными приборами с низкой помехоустойчивостью.

Это устройство можно применять только при определенных видах обра- ботки, характеризуемых соизмеримостью периода стойкости инструмента с его"машййныв =вреЮейем, — т . е. при то енин крупных деталей и деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов. Его нельзя использовать при обработке неметаллических деталей с изменяющимися режимами, например в случае прерывистого резания, когда при переходе инструмента с рабочего хода на холостой происходит скачкообразное уменьшение уровня сигнала, характеризующего скорость износа инструмента до ну- ля. Такие изменения сигнала, также как и импульсные помехи, генерируе мые посторонними источниками, обус785019,Ф лавливают "ложные" определения мо мента эатупления (ложные срабатывания устройства).

Целью изобретения является упрощение устройства, повышение его помехоустойчивости и расширение области"-,- -- применения за,счет устранения влияния импульсных изменений сигнала, характеризующего скорость износа ин-стрУмента, на выходной управляющий сигнал и исключения,сигнум-реле.

Для этого устройство снабжается блбком фйксации максимума сигйала, характеризующего скорость износа инструмента,и блоком коррекции, причем выход датчика скорости износа подключен к одному из входов блока фик- }5 сации максимума сигнала, блока сравнения и входу блока коррекции, выход которого соединен со вторым входом блока фиксации максимума сигнала, к выходу которого подключен второй вход щ блока сравнения.

Сущиость изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена стрУктурная схема устройства; на фиг.

2 - диаграмма скорости износа инструмента. Устройство содержит датчик 1 ! скорости износа, блок 2 фиксации максимума сигнала, характеризующего ско рость износа инструмента, схему 3 сравнения, блок 4 коррекции, датчик

5 состояния инструмента, счетно-решающую схему 6, выдающую сигнал на смену инструмента.

Датчик 1 скорости износа инструмента подключен ко входу блока 4 коррекции и к одному из входов блока 3S

2 фиксации максимума сигнала и к одному из входов блока 3 сравнения, причем к выходу блока 4 коррекции подключен второй вход блока 2 фиксации максимума, выход которого соеди-. 4p нен со вторым входом блока 3 сравне ния, к выходу которого подключены последовательно датчик 5 состояния инструмента и счетно-решающая схема

6.

Работа устройства основана на 45 испоМьзованйи иэвеСтного свойСтва скорости износа, заключающегося в ее кратковременном уменьшении перед

--наМИМом катастрофического износа

"посадка инструмента (фиг. 2). ®О

Устройство работает следующим об- разом. При отсутствии помех блок 4 не влияет на прохождение сигйала датчика скорости износа 1 через блок фиксации максимума сигнала. Поэтому сигнал с выхода датчика скорости износа поступает на выходы блока сравнения как, непосредственно, так и через блок фиксации максимума сигна- Я} ла, В период нормального износа сигналы на входах блока сравнения равны

Go величине, в результате чего сигнал управления на выходе блока 3 сравнения отсутствует. При переходе 5 через точку А на диаграмме скорости износа, характеризующей момент начала уменьшения скорости износа инструмента перед его посадкой, спустя определенное время, задаваемое с помощью блока коррекции, устройство вйрабатывает управляющий сигнал на смену инструмента.

При наличии в составе сигнала с выхода датчика 1 скорости износа помех блок коррекции 4 в результате анализа этого сигнала вырабатывает сигнал, запрещающий прохождение сигнала датчика 1 скорости износа через блок 2 фиксации максимума сигнала.

При отс тствии сигнала на выходе блока 2 сигйал на выходе блока 3 срав— нения также отсутствует.

Блок фиксации максимума сигнала представляет собой электронное устройство, следящее за величиной входного сигнала и запоминающее его максимум, В частном случае это может быть электрический конденсатор, заряд которого производится напряжением с датчика скорости износа.

Блок коррекции состоит из амплитудного временного дискриминатора и.. схемы совпадения. Этот блок осуществляет анализ амплитудных и временных изменений сигнала с датчика скорости износа в процессе резания и управляет работой блока фиксации максимума.

Работа блока коррекции поясняется с помощью диаграммы скорости износа инструмента (фиг. 2)и происходит следующим образом.

При появлении в составе сигнала с датчика скорости износа импульсных помех, например, в моменты времени

t,t, t> t4... блок коррекции в результате амплитудного и временного анализов этого, сигнала выдает на блок фиксации максимума сигнал управления. Под действием управляющего сигнала в блоке фиксации макоимума стирается зафиксированное ранее до действия помех значение сигнала с датчйка скорости износа и фиксируется вновь установившееся после действия помех максимальное значение этого сигнала.

B отсутствие помЕх блок коррекции на основании результатов анализа сигнала с датчика скорости износа выдает сигнал "Запрет стирания".

Таким образом, s отсутствие импульсных помех блок коррекции не оказывает влияния на работу блока фиксации максимума.

Пример. Проводят обработку исследуемыми инструментами (материал P 6M5) деталей (материал сталь

45) на токарном станке мод. ТВ320 в режиме прерывистого резания скорость резанйя Ч = 50 м/мин, подача 5 = 0,2 мм/об, глубина резания t = 0,5 мм. Вылет инструмента

785019

Составитель В. Владавский Редактор Т. Рошкова Техред М. Кузьма Корректор И. лароши

Заказ 8718/11 Тираж 11бО Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

d = 60 мм. Иомент затупления опреде ляют одновременно с помощью известного и предлагаемого устройства.

В результате проведенных измерений было установлено, что известное устройство в течение периода износа инструментов под воздействием импульсных помех и при прекращении про- цесса резания выдало (фиг. 1) несколько ложных сигналов на смену инструмента {в моменты времени

Предлагаемое устройство выдавало толь- ко истинные управляющие сигналы (в момент времени t ) .

Таким образом, включение в состав устройства блока фиксации максимума сигнала, характеризующего скорость 15 износа блока коррекции н блока сравнения, выполненного в виде компаратора напряжений, позволила упрдстить его схему, повысить помехоустойчивость и расширить область применения. 2О

Формула изобретения устройство для определения момента затупления режущего инструйента, содержащее датчик скорости износаа инструмента, связанный с блоком сравнения,к которому последовательно подключены датчик состояния инструмента и счетно-решающая схема, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, упрощения его и ðàñширения области применения в него введены блок фиксации максимума сигнала и блок коррекции, а блок сравнения выполнен в виде компаратора напряжения, причем выход датчика скорости износа подключен к одному иэ входов блока фиксации максимума сигнала, блока сравнения и входу блока коррекции, выход которого соединен со вторым входом блока фиксации максимума сигнала, к выходу которого подключен второй вход блока сравнения.

ИсточниКи информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 547325, кл. В 23 g 15/00, 1977.