Способ определения работоспособностирежущего инструмента

Способ определения работоспособностирежущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Сееетских

Социаамстичесиив

Республик

ОП ИС АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ оо 842418

К АВТОУСМОНУ С ВТЕИЬСТВУ (63 ) Дополиительиое к авт. свид-ву

t (2) Заявлено 200879 (21) 2809653/18 28 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

Опубликовано 300681, Бюллетень Hо 24

Дата опубликования описания 30,0681 р1)м. к,.з

G 01 Н 1/08

Государствеииый конитет

СССР no делан изобретеиий и открытий (53) УДК534.232 (088.8) и . С, 1, М.П.Козочкин, Ф.С.Сабиров и В.В. у к

7Рю, ° о ) ."..ут:,,1 >

Ордена Трудового Красного Знамени эксперимйнтаЛьный научно-исследовательский институт металлорежущих станков .(ЭНИМС) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

РЕЖУЩЕГО ИН(ЖРУМЕНТА

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для определения работоспособности режущего инструмента и при измерении износа лезвийного режущего инструмента на автоматических станках с ЧПУ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определений работоспособности режущего инструмента, заключающийся в том, что вибродатчиком пре образуют механические колебания инструментального узла в электрический сигнал, посредством электронного устройства выделяют из спектра колебаний электрического сигнала высокочастотную и низкочастотную составляющие с изменяющимся параметром, производят измерение изменения этого параметра от момента отключения подачи инструментального узла и по измеренной

его величине определяют работоспособность режущего инструмента (1 .

Основным недостатком указанного способа является то, что существуют такие состояния режущего инструмента1 когда измерение по описанному способу будут занимать много времени.

Это происходит иэ-за того, что высокочастотная составляющая медленно приближается к своему пороговому значению. В этих случаях процесс измерения может сопровождаться возникновением шума (писка).

Кроме того, для производства измерений требуется зарегистрировать большое количество измеряющих составляющих, что приводит к усложнению операций измерения.

Цель изобретения — повышение оперативности и упрощение операций иэ35 мерения.

Указанная цель достигается тем, что в качестве изменяющегося параметра используют среднюю скорость изменения амплитуды высокочастотной

20 составляющей, и эа момент окончания измерения принимают момент достижения амплитуды высокочастотной составляющей порогового значения.

На фиг.1 изображена. блок-схема прибора, осуществляющего способ; на фиг.2 — временная диаграмма, поясняющая изменение амплитуды высокочастотной составляющей для трех видов износа резцов, на фиг.3 — диаграмма

30 значений средней скорости изменения

842418 амплитуды для трех видов износа резцов.

Устройство, реализующее способ, содержит пьезоэлектрический вибродатчик 1, блок 2 усиления, фильтр 3 высоких частот, блок 4 детектирования, блок 5 выЧисления, дифференцирующий блок б, блок 7 усреднения, блок 8 включения, блок 9 отсчета времени, сравнивающий блок 10, блок 11 логического сложения, сравнивающий блок 12. о

Способ реализуется устройством, работа которого состоит в следующем (фиг.1).

Механические колебания инструментального узла с помощью пьезоэлектрического вибродатчика 1 преобразуют)5 ся в электрический сигнал, который усиливается блоком 2 усиления и поступает на фильтр 3 высоких частот, пропускающий сигнал в частотной полосе 1 — 3 октавы. Затем сигнал поступает в блок 4 детектирования ° Далее в блок 5 вычисления среднего квадратичного значения амплитуды. В дифференцирующем блоке 6 вычисляются скорость изменения амплитуды, а в 25 блоке 7 усреднения вычисляется .среднее значение. скорости за время измерения. Начало:измерения определяется моментом отключения подачи режущего инструмента. В этот момент блок 8 включения включает дифференцирующий блок, б, блок 9 отсчета времени и сравнивающий блок 10. В блоке 10 сравнивается значение амплитуды с Верхним и нижним пороговыми значениями (А„ д, A ) .

ape A° . nPeA °

Сигналы с блоков 9 и 10 поступают в блок 11 логического сложения, который выдает сигнал об окончании измерения. Из блока 7 среднее значение скорости поступает в сравни- 4О вающий блок 12, где сравнивается с предельным значением V . Если сигнал оказывается меньшим V, то подается команда на смену инструмента.

На фиг.2 показано изменение 45 амплитуды высокочастотной составляющей для трех видов износа. Кривая 1 соответствует острому резцу, кривая

2 — приработавшемуся резцу, кривая

3 — затупившемуся резцу. Точка о 5О соответствует моменту отключения подачи и началу измерения, точки и t соответствуют моментам окончания измерений, — предельное время измерения. S5

На фиг.3 показаны значения средней скорости изменения амплитуды для трех случаев, показанных на фиг.2. При значениях скорости ниже допустимого предела yö выдается сигнал о смене инструмента.

В процессе резания лезвие режущего инструмента постоянно подвергается износу. По мере износа меняется характер трения между резцом и обрабатываемой деталью. Это приводит к изменению спектра колебаний. При остановке подачи остается только процесс трения задней поверхности инструмента о деталь. У острого резца после остановки подачи усиливаются высокочастотные автоколебания, у слегка притупившегося эти колебания постепенно убывают, а у затупившегося они убывают быстро. Исполь-. зование этих свойств колебаний позволяет упростить и ускорить процесс измерения износа инструмента.

Использование предлагаемого способа на станках с ЧПУ и автоматических линиях позволяет назначать более интенсивные режимы резания, избежать аварий и брака, связанных с поломкой инструмента.

Формула изобретения

Способ определения работоспособности режущего инструмента, заключающийся в том, что вибродатчиком преобразуют механические колебания инструментального узла в электрический сигнал, посредством электронного устройства выделяют из спектра колебаний электрического сигнала высокочастотную составляющую с изменяющимся параметром, производят измерение изменения этого параметра от момента отключения подачи инструментального узла и по измеренной его величине определяют работоспо=обность режущего инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности и упрощения операций измерения, в качестве изменяющегося параметра используют среднюю скорость изменения амплитуды высокочастотной составляющей, и за момент окончания иэмерения принимают момент достижения амплитуды высокочастотной составляющей порогового значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2700573,кл. G 01 Б 3/56, 1979 (прототип).

842418

Риг.1

Puz.g

Редактор Е,Кинив

Заказ 5050/40 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. .4 5

1 ю . Ук, д /

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 в пре и пре

Составитель A.Øìàí

Техред A.À÷ - Корректор Н.фвыдкая