Способ оценки критического износа режущего инструмента

 

СГОСОБ ОЦЕНКИ КРИТИЧЕСКОГО ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Tic авт.св. 752157, отличаю щи йс я тем, что, с целью повышения точ-, ности, в моменты прерывания резания инструмент отводят от поверхности резания на величину 0,1-0,3 мм и после этого производят измерение соетавлякадих сигнала. 00

„.SU„„A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Э(5И N 3 58

Г г. -,.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ":- :::;-;-.;:, Ы

К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 752157 (21) 3461383/25-08 (22) 28.06,82 (46) 23.08. 83. Бюл. Р 31 (72) И. П.Козочкин, В.В. Смирнов и И.У.Сулейманов (71) Ордена Трудового .Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлоремуших станков .(53) 621.91(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р .752157, кл. G 01 N 3/58, 1978 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ КРИТИЧЕСКОГО

ИЗНОСА РЕЯ(УЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ho авт.св. 9 752157, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ-. ности, в моменты прерывания резания инструмент отводят от поверхности резания на величину 0,1-0,3 мм и после этого производят измерение сос> тавляющих сигнала.

1037141

Иэобретение относится к обработке металлов резанием и может быть применено для автоматического контроля состояния режущего инструмента на металлообрабатывающих станках.

По основному авт.св. 9 752157 "известен способ оценки критического износа инструмента, заключающийся в том, что механические колебания инструментального узла преобразуют в электрический сигнал, выделяют в спектре колебаний низкочастотную и высокочастотную составляющие сигнала, измерение которых проводят при отключении рабочей подачи и по результату измерения судят о величине изно-15 са инструмента по задней поверхности P1).

Однако таким способом можно оценить лишь среднюю величину фаски износа, распределение которой по длине 2р режущего лезвия может существенно меняться. В то же время изМенение размерного износа инструмента может существенно влиять на точность обработки, величина которой связана геометрическими соотношениями (через синус заднего угла инструмента) .с величиной фаски износа у вершины резца и статистическими соотношениями со средней величиной фаски износа по задней гра-, ни. При использовании средней величи-. ны фаски износа такой пересчет будет связан с большой ошибкой, так как среднее значение, как правило, существенно отличается от фаски износа при вершине. 35

Целью изобретения является увели" чение точности контроля размерного износа.

Указанная цель достигается тем, .что, согласно способу оценки крити- 4р ческого износа режущего инструмента в моменты прерывания резания инстру- мейт QTBQJQKT от поверхности резания на величину 0,1-0,3 мм и после этого производят измерение составляющих 45 сигнала.

На чертеже изображена блок-схема устройства, осуществляющего оценку износа режущего инструмента.

Механические .колебания инструментального узла с помощью пьезоэлектрического акселерометра 1 преобразуются в электрический сигнал, который усиливается усилителем 2 и поступает на фильтры 3 и 4 соответственно . низких и высоких частот. Сигналы фильтров детектируют детекторами 5 и б, сигналы которых поступают на пороговые устройства 7-12, настроенные иа различные пороги срабатывания А, А, Ag и Ag,, Ag, Ag. Все пороговые бр устройства попарно объединены (7 и 8, 9 и 10 ; 11 и 12) . При появлении сигнала Na выходе хотя бы одного из данной пары пороговых устройств сигнал подается на логический элемент И, 65 причем логический элемент для каждой пары свой (для павы 7 и 8 логический элеменТ И 13,для 9 и 10 элемент И 14, для 11 и 12 элемент И 15). На второй вход логических .элементов И 13-15 подается сигнал с выхода блока 16 связи с системой ЧПУ 17 станком с исполнительными устройствами 18.

Способ осуществляется следующим образом.

Блок 16 выдает сигнал только после того, как на станке от системы

ЧПУ 17 с помощью исполнительных устройств 18 (привода станка) установлены заданные режимы для контроля размерного износа, т.е. после того как отработана подача в направлении, обратном рабочей подачи,и резец переместился от поверхности резания на величину 0,10,3 мм для обеспечения надежного отсутствия контакта между этой поверхностью и задней поверхностью инструмента. При увеличении износа инструмента увеличивается уровень колебаний инструментального узла в низкочастотной и высокочастотной части спектра, и как следствие этого, увеличивается ,величина электрических сигналов детекторов 5 и б низкочастотного и высокочастотного каналов. Пороговые значения Aoi Af I A 2t. A 3r A4 ° A5 устройств

7-12 настраиваются таким образом, чтобы в начальный момент времени, пока износ не достиг определенного значения, не срабатывало бы ни одно устройство. Далее, с ростом износа при превышении сигнала значения А либо

A (в данном случае сигналы нйзкочастотного и высокочастотного каналов равнозначны и двухканальная схема сделана для увеличения надежности устройства) срабатывает пороговое устройство 7 или 8 (либо оба одновременно). Если это происходит в период контроля износа (блок 16 выдает об этом сигнал), то срабатывает блок 13

1сигнал которого через блок 16 подается в систему ЧПУ 17. Это говорит g .том, что износ резца достиг определенного значения и необходима коррекция положения вершины резца. При дальнейшем росте износа резца через некоторое время его работы при контроле износа начинает срабатывать уже не только блок 13,а и блок 14.

Это свидетельствует о необходимости второй коррекции. Аналогично, при дальнейшем росте износа начинает срабатывать блок 13-15, что говорит о необходимости третьей корректировки (либо, в ответственных случаях, замене резца).

Величина размерного износа Ь определяется из выражения 6=38gjg at. где a(— величина заднего угла у вершины резца, измеренного в плоскости, нормальной к оси вращения детали.

Акустический сигнал определяется

1037141

Составитель В. Алексеенко

Редактор С.Патрушева Техред;И.Костик КорректорА. Ференц

Заказ 6000/45 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, _#_-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 величиной ., которая в соответствии с этим выражением линейно связа- на с величиной размерного износа 6

Таким образом, срабатывание различных пороговых устройств соответствует различной величине размерного износа. 5

В зависимости от требуемой точности компенсации размерн6го износа количество интервалов. может. быть увеличено. при снижении дискретности каждого интервала (в данном случае исполь- 10 зуется три интервалаз Ь, 6н, А н)

Для осуществления способа в программе обработки детали должны бить предусмотрены периодические проверки . величины размерного износа. 15

Использование способа на станкам с

ЧПУ и автоматических лйниях позволит. увеличить точность механической обработки за счет уменьшения влияния размерного износа инструмен та.

Положительный эффект данного способа заключается eve и в том, что при отводе инструмента от поверхности резания уменьшается ширина контакта инструмента с обрабатываемой rio верхностью, это увеличивает устойчивость динамической системи станка, что исключает воэможность появления . автоколебаний.