Устройство для определения износостойкости режущего инструмента

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА , содержащее последовательно соединенные датчик виброакустической эмиссии, блок измерения износа, регистратор и блок регистрации режимов обработки, соединенный с вторьам входом блока измерения износа, отличающее ся тем, что, с целью расширения возможностей оп эеделения износостойкости, оно снабжено блоком измерения скорости износа и блоком измерения усилий резания, блок измерения скорости износа выполнен в виде последовательно соединенных первого полосового усилителя, перестраиваемого узко юлосного фильтра, детектора и схемы сравнения, выход которой соединен с регистратором, системы автоматической настройки, вход которой соединен с выходом детектора, а первый выход - с вторым входом перестраиваемого узкополосного фильтра , задатчика скорости износа, выход которого связан с вторым входом схемы сравнения, а вход - с вторым выходом системы автоматической настройки, масштабного усилителяпреобразователя, первый вход которого связан с выходом полосового усилителя, а выход - с вторым входом полосового усилителя, первый вход полосового усилителя связан с датчиком виброакустической эмиссии, третий вход полосового усилителя соединен с блоком регистрации режимов обработки, блок измерения усилий выполнен в виде последовательно соединенных датчика усилия резания. Второго полосового усилителя, перестраиваемого фильтра, схемы усред (Л нения и второй схемы сравнения,выход которой соединен с регистратором, схемы р(егулировки времени усреднения, вход которой соединен с выходом перестраиваемого фильтра, а выход - с вторым входом схемы усреднения, задатчика, выход которого соединен с BTOpiiM входом втррой схемы сравнения , второй вход второго полосового усилителя связан с блоком регистрации режимов обработки, второй вход перестраиваемого фильтра соединен с третьим выходом системы автоматической настройки, выход схемы усреднения связан с,вторым входом масштабного усилителя-преобразователя , а блок регистрации режимов обработки соединен с регистратором.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) з(50 6 01 М 3 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2921613/25-28 с (22) 30.04 ° 80 (46) 30.06.83. Бюл. 9 24 (72) В.Л.Заковоротный,Г.Г,Палагнюк, A.Í.Têà÷åíêo, Г.A.Êoçèê и A.È.Ïàëàãéþê (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения. (53) 620.179.52(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 648349,кл. В 23 17 00, 1976 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ИЭНОСОСТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее последовательно соединенные датчик виброакустической эмиссии, блок измерения износа, регистратор и блок регистрации режимов обработки, соединенный с вторым входом блоха измерения износа, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения возможностей определения износостойкости, оно снабжено блоком измерения скорости износа и блоком измерения усилий резания, блок измерения скорости износа выполнен в виде последовательно соединенных первого полосового усилителя, перестраиваемого узко толосного фильтра, детектора и схемы сравнения, выход которой соединен с регистратором, системы автоматической настройки, вход которой соединен с выходом детектора, а первый выход — с вторым входом перестраиваемого узкополосного фильтра, задатчика скорости износа, выход которого связан с вторым входом схемы сравнения, а вход — с вторым выходом системы автоматической аастройки, масштабного усилителя.преобразователя, первый вход которого связан с выходом полосового усилителя, а выход — с вторым входом полосового усилителя, первый вход полосового усилителя связан с датчиком виброакустической эмиссии, третий вход полосового усилителя соединен с блоком регистрации режимов обработки, блок измерения усилий выполнен в виде последовательно соединенных датчика усилия резания, второго полосового усилителя, перестраиваемого фильтра, схемы усреднения и второй схемы сравнения,выход которой соединен с регистратором, схемы регулировки времени усреднения, вход которой соединен с выходом перестраиваемого фильтра, а выход— с вторым входом схемы усреднения, задатчика, выход которого соединен с вторым входом второй схемы сравнения,второй вход второго полосового усилителя связан. с блоком регистрации, режимов обработки, второй вход перестраиваемого фильтра соединен с третьим выходом системы автоматической настройки, выход схемы усреднения связан с, вторым входом масштабного усилителя-преобразователя, а блок регистрации режимов обработки соединен с регистратором.

1026038

Изобретение относится к управлению процессом резания, измерению основных стойкостных параметров режущего инструмента непосредственно в ходе обработки и может быть использовано для выбора и поддержания оптимального режима при обработке на станках с программным управлением.

Известно устройство для определения износостойкости режущего инструмента, содержащее последовательно соединенный датчик виброакустической эмиссии, блок измерения износа, регистратор и блок регистрации режимов обработки, соединенный с вторым 15 входом блока измерения износа 1).

Недостатком известного устройства является недостаточная точность и эффективность измерения иэносостойкости, что обусловлено необходимостью20 перенастройки устройства при замене инструмента и обрабатываемой детали. Кроме того, в процессе резания невозможно производить оптимизацию самого процесса резания, учитывать скорость развития износа и нестабильность усталостного разрушения режущего инструмента.

Цель изобретения — расширение возможностей определения износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения иэносостойкости режущего инстру-. мента снабжено блоком измерения скоро=ти износа и блоком измерения усилий резания, блок измерения czqpocти изно"а выполнен в виде.последовательно соединенных первого полосового усилителя, перестраиваемого узкополосного фильтра, детектора .40 и схемы сравнения, выход которой соединен с регистратором, системы автоматической настройки, вход которой соединен с выходом детектора,а первый выход — с вторым входом пере.страиваемого узкополосного фильтра, задатчика скорости износа, выход которого связан с вторым входом схемы сравнения, а вход — с вторым выходом системы автоматической настройки, масштабного усилителя-преобразователя, первый вход которого связан с выходом полосового усилителя, а выход — с вторым входом полосового усилителя, первый вход полосового усилителя, связан с датчиком виброакустической эмиссии, третий вход полосового усилителя соединен с блоком регистрации режимов обработки, блок измерения усилий резания выполнен в виде последовательно соединен- 60 ных датчика усилий резания, второго полосового усилителя, перестраиваемогб фильтра, схемы усреднения и второй схемы сравнения, выход которой соединен с регистратором, схемы регулиров.g5

f ки времени усреднения, вход которой соединен с выходом перестраиваемого фильтра, а выход — с вторым входом усреднения, задатчика, выход которого соединен с вторым входом второй схемы сравнения, второй вход второго полосового усилителя связан с блоком регистрации режимов обработки, второй выход перестраиваемого фильтра соединен с третьим выхо дом системы автоматической настройки, выход схемы усреднения связан с вторым входом масштабного усилителя-преобразователя, а блок регистрации режимов обработки соединен с регистратором.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство для определения износостойкости режущего инструмента состоит из последовательно соединенных датчика 1 виброакустической эмиссии, блока 2 измерения износа и регистратора 3. Блок измерения скорости износа выполнен в виде полосового усилителя 4, перестраиваемого узкополосного фильтра 5, детектора

6, системы 7 автоматической настройки, задатчика 8 скорости износа, схе. мы 9 сравнения, масштабного усилителя-преобразователя 10 и блока 11 регистрации режимов обработки. Блок измерения усилий резания выполнен в виде датчика 12 усилия резания, второго полосового усилителя 13, перестраиваемого фильтра 14 с встроенным детектором, схемы 15 усреднения, схемы 16 регулировки времени усреднения, второй схемы 17 сравнения и задатчика 18 допустимой величины циклической составляющей силы ре- зания.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 виброакустической -эмис-, сии, установленный на суппорте станка, подает сигнал на блок 2 измерения износа, который формирует сигнал об износе и подает его на вход рЕгистратора 3.

Одновременно сигнал с датчика 1, поступает на полосовой усилитель 4 блока измерения скорости износа.Полосовой усилитель 4 выделяет полосу частот, в которой содержится частота основного контура системы СПИД. ,BTIoKoM 11 регистрации режимов обработки устраняется влияние на входной сигнал полосового усилителя 4 режима обработки. Масштабный усилитель-преобразователь 10 осуществляет обратную связь на полосовой уси» литель 4, поддержив-я его выходной сигнал постоянным по .сравнению с общим интегральным уровнем. Система 7 автоматической настройки перестраива-. ет узкополосный фильтр 5 в диапазоне его частот на выделение максимальных

1026038

ВНИИПИ Заказ 4549/35 Тираж 873 Подписное

° .

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 значений амплитуд, при этом пиковый детектор 6 выделяет максимальное зна- чение, амплитуд сигнала, поступающего с фильтра 5, Так как интегральное (по частоте) значние сигнала на выходе полосового усилителя 4 постоянно, то значение сигнала на выходе пикового детектора 6 определяется добротностью основного контура системы СПИД, т.е. чем меньше дис,сипация в системе, тем меньше ин- " 10 тенсивность и скорость износа..

Задатчик 8 скорости износа допустимого значения настраивается системой 7 автоматической настройки во время контрольной обработки 15 .на допустимую величину скорости износа, которая корректируется при дальнейшей обработке системой 7.

При автоколебаниях в системе СПИД сигнал в блоке измерения скорости щ износа дополнительно нормируется сигналом блока измерения усилий резания.

Для этого сигнал с датчика 12 уси лия резания, имеющего ту же частотную характеристику, что и полосовой усилитель 4, нормируется сигналом с блока 11 регистрации режимов обработки. Фильтром 14 с детектором, перестраиваемым системой 7 автоматической настройки синхронно с фильтром 5, выделяется максимальное значение амплитуд сигнала. С фильтра

14 сигнал поступает на схему 15 усред. нения, где интегрируется по времени, задаваемому схемой 16 регулировки времени усреднения в зависимости от уровня сигнала на входе схемы,15, который подается на масштабный усилитель-преобарзователь 10, в результате чего изменяется масштаб нормирования сигнала в блоке скорости износа по закону изменения динамической составляющей силы резания.

В свою очередь выходной сигнал со схемы 15 усреднения поступает на вторую схему 17 сравнения, на второй вход которой поступает сигнал с задатчика 18 допустимого значения циклической составляющей силы резания. Разностный сигнал со схемы 17 сравнения определяет . усталостное состояние режущего инструмента по циклической составляющей силы резания, который накапливается в блоке памяти регистратора 3.

Применение предлагаемого устройства позволяет кроме определения величины износа определять скорость развития износа и момент возможного наступления усталостного разрушения режущего инструмента, что дает возможность определить оптимальные режимы обработки на станках с программным управлением, износостойкость и состояние режущего инструмента.