Устройство для автоматического контроля состояния режущей кромки ротационного резца

 

УСТГОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЖУШЕЙ КРОМКИ РОТАЦИОННОЮ РЕЗЦА, содержащее датчик износа режу щей кромки и датчик вибрации системы, корпусы которых жестко соединены между собой, детектор, вход которого с датчиком иэиоса, первь1й усилитель,вход которого соединен с датчиком вибрации , генератор несущей частоты, соед венный с датчиком износа, операияовный. усилитель, к входам которого подключены выходы первого усилителя и детектор, в триггер, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с .целью повышения точности опред&левия момент й достижения технологичеоного критерия взноса режущей кромки, оно снабжено магнитным барабаном, прей-., назначенным для жесткого закрепления на нем ротационного резиа, блоком мат : нитных головок, снимающих синхроимпульсы с магнитного барабана, вторым усипитепем , вход которого связан с первой, магнитной гоповкой блока, третьим усилителем , вход которого соединен с второй магнитной головкой блока, блоком упра&ления , первый и второй входы которого соединены с вторым и третьим усилителями , блоком аналого-цифрового преобразования , первый вход которого соединен с операционным усилителем, а втррой вход - с блоком управления, первым блоком И-НЕ, первый вход которого связан с блоком управления, а другие входы соединены с выходами блока аналого-инфрового преобразователя числом связей, равных числе синхроимпульсов, создаваемых второй магнитной головкой, вторым блоком И-НЕ, первый вхрд которого связан с.вь1ходом блока управления , а другие соединены с выходом блока аналого-цифрового преобразователя па-раплельно с первым блоком И-НЕ, связи, выходы которого связаны с вторым. блоком И-НЕ и первый выход iC блоком управления, микропроцессором, ,взавмосвязанным с блоком связи, схемой сравнения, входы которой подсоедвгневы к выходам блока управления, блока связи и первого блока Й-НЕ, а выход К входу триггера, выход которого подключен к входу блока связи.

(19) (11)

SU 1 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН.

3(511 (Я 01 " 3/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CBHPETEJlbCTBY (21) 3310881/25-28 . на нем ротационного резца, бпоком маг(22) 03,07.81 нитных гоповок, снимающих синхроимпупь(46) 23.09.83. Бюп. М 35 . . сы с магнитного барабана, вторым уси(72), В.А. Ппотников, В. Г, Хвциревич, . пителем, вход которого связан с первой.

В;А.Сидоренко и А.В.Coycb - . магнитной гоповкой бпока, третьим усипи! (71) Республиканский межотраспевой тепем, вход которого соединен с второй институт повышения квалификации руко- магнитной гоповкой блока, бпоком управводящих работников и специапистов от- .:- пения, первый и второй входы которого распей народного хозяйства соединены с вторым и третьим усипите(53) 620,179,5 (088.8) . пями, . и бпоком анапого-цифрового преобразования, первый вход которого сое(56) 1. Авторское свидетепьство СССР динен с операционным усипитепем, а

Мо 828013, кп. g 01 и 3/58, 1978. втррой вход - с бпоком управления, первым бпоком И-HE первый вход которого (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВ ГОМА- связан с бпоком управления, а другие

ТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ: входы соединены с выходами бпока ана- Я

РЕЖУШЕЙ КРОМКИ РОТАЦИОННОГО лого-цифрового преобразователя чиспом

РЕЗЦА; содержащее датчик износа режу- связей, равных числе синхроимпупьсов, щей кромки и датчик вибрации системы, создаваемых второй магнитной головкой, корпусы которых жестко соединень(меж- вторым блоком И-НЕ, первый вход ко ду собой, детектор, вход которого соеди- торого связан с.выходом блока управпенен с датчиком износа, первый усипитепь, . ния, а другие соединены с выходом бпока вход которого соединен с датчиком виб- аналого-цифрового. преобраэоватепя па рации, генератор несущей частоты, соеди-": раппепьно с первым блоком -HE, бпо- ненный с датчиком износа, операционный .: . ком связи, выходы которого связаны с усипитель, к входам которого подключены вторым.бпоком И-НЕ и тврвый выход выходы первого усипитепя и детектор, и .. с блоком управления, микропроцессором, триггер, о т,л и ч а ю m е е с я тем, :;взаимосвязанным с блоком связи, схечто, с,цепью повышения точности опреде . мой сравнения, входы которой подсоедипения момен(а достижения технопогичео - иены к выходам бпока управления, 5пока ного критерия износа режущей кромки, " связи и первого блока И-НЕ, а выходоно снабжено магнитным барабаном, пред-.:. g входу триггера, выход которого подкпюнаэначенным для жесткого эакреппеиия чен к входу бпока связи.

3 1043

Изобретение относится к обработке материалов резанием кругпыми ротациовными резцами.

Наибопее близким к изобретению является устройство дпя автоматического контропя состояния режущей кромки ротационного резца, содержащее. датчик износа режущей кромки и датчик вибрации системы> .корпусы которых жестко соединены между собой, детектор, вход ко- 10 торого соединен с датчиком износа, перasiA усипитепь, вход которого соединен с датчиком вибрации, генератор несущей частоты, соединенный с датчиком износа, операционный усипитепь, к входам которо- 15 го подключены выходы первого усилителя и детектор, и триггер Г1}, Однако известным устройством затруднительно зафиксировать достижение технопогического критерия эатуппения рота-, 20 ционного резца, который устанавпивается из условия обеспечения требуемых технических усповий на обработку, в частности при чистовой обработке - высоты микро-. неровностей на обработанной поверхности,,25 что важно при обработке крупных и спожных цетапей, а также детапей иэ дорогостоящих материапов.

Целью изобретения является повыииэние" точности оцредепения момеита дости. жения технопогического критерия Износа режущей кромки.

Поставпенная цепь достигается тем, что устройство снабжено магнитным барабаном, предназначенным дпя жесткого . З5 закрепления на нем ротационного резца, блоком магнитных гоповок, снимающих синхроимпупьсы с магнитного барабана, вторым усипитепем, вход которого связан с первой магнитной головкой бцока, 40 третьим усипитепем, вход которого соединен с второй магнитной гоповкой бпока, блоком управления, первый и второй входы которого соединены с вторым и третьим усипитепями, и бпоком анапого-цифро- "5 . вого преобразования, первый вход которого соединен с операционным усипитепем, а второй вход - .с бпоком управпения, первым блоком И-НЕ, первый вход которого связан с бпоком управпеиия, а дру- 50 гие входы соединены с выходами бпока аналого-цифрового преобразователя чиопом связей, равных числу синхроимпупьсов, создаваемых второй магнитной гоповкой, вторым бпоком И-НЕ, IlapasIA вход которого связан с выходом бпока управления, а другие соединены с выходом блоха анапого-цифрового иреобразо-.

821 2 ватепя параллельно с первым бпоком

И-НЕ, бпоком связи, выходы которого связаны с вторым бпоком И«НЕ> а пер

asiA выход c бпоком управления, микропроцессором, взаимосвязанным с бпоком связи, схемой сравнения, входы которой подсоединены к выходам бпока управления, блока связи и первою блока И-НЕ, а выход - к входу триггера, выход которого подкпючен к входу блока связи.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство дпя автоматическою контроля состояния режущей кромки ротационного резца содержит индукционный датчик

1 износа с разомкнутым магнитопроводом

2, обмотками возбуждения 3 и считывания 4, пьеэоэпектрический датчик 5 вибрации системы, закрепленный на индукционном. датчике 1 износа 4, детектор 6, первый усипитепь 7 с регупируемым коэффициентом усипения, генератор 8 несущей частоты, операционный усипитепь 9, триг гер 10, магнитный барабан l 1, предназначенный дпя жесткого закреппения на нем ротационного pewa 12 и имеющий синхродорожку 13 и маркер 14, блок 15 магнитных гоповок, в котором первая магнитная гоповка 16 считывает метку маркера 14, а вторая магнитная головка

17 предназначена для считывания синхроимпульсов с еинхродорожки 13, второй усипитепь 18, третий усипитепь 19, бпок

20 управлении. Выход магнитной гоповки

16 через усипитепь 19 связан с входом бпока 20 управпения. Магнитная головка

17 также через усипитепь 18 связана со вторым входом бпока 20 управпения.

Бпок 21 аналого-цифрового преобразования, на первый вход которого подается сигнал от операционного усипигепя 9, на второй вход - с блока 20 управления, первый бпок:22 логической схемы И-НЕ, второй блок 23 погического умножения

И-НЕ, входы бпоков 22,23 логических схем -HE связаны с выходами бпока 21 аналого-цифрового преобраэоватепя, подкпючены параллельно и имеют чиспо канапов, равное чиспу синхродорожек 13 мах нитною барабана 11.

Устройство также содержит бпок 24 связи, микропроцессор, 28 схемы 26 сравнения и бпок 27 управления испопнитепьным устройством (не показано). Бпок

20 управлении связан своими выходами с бпоком 21 анапого-цифрового преобразоватепя по выходу в погических бпоков

22,23 И-НЕ по выходам а и в соответ3521 4 .руемым коэффициентом усипения, где они настраиваются на амплитуду, равную амплитуде допопнитепьных помех íà детекторе 6. В операционном усипитепе 9 происходит вычитание сигнапов, поступающих с датчика 5, из сигналов, поступающих с датчика 1. Таким образом, выделяются полезные сигнапы, которые поступают в блок 21 аналого-цифрового преобразования, Преобразование сигнапов из анапоговой формы в иифровую происходит по синхроимпупьсу, поступающему с блока 20 по выходу в на бпок 21. Числа с блока 21 поступают через бпок 23

И-HE и блок 24 связи в микропроцессор

25. Запись осуществляется циклически по синхроимпупьсам, посту уающим от магнитной головки 17 через усипитепь

19 на второй управляющий вход блока

20. Преобразование и последующая запись первоначальной шероховатости режущей кромки ротационного резца 12 в микро- процессоре 25 будет дпиться цо тех пор, пока магнитный барабан 11 с жестко закреппенным на нем ротационным резцом 12 не совершит один попный оборот..

По второму импульсу с выхода а биска 20 управпения поступает запрещающий сигнап на управляющий вход бпока

23 И-НЕ. Запись шероховатости режущей кромки прекращается и начинается второй цикп работы устройства — обсчет программы в микропроцессоре 25. Программа учитывает такие параметры как механические свойства материапа изготавливаемой детали, механические свойства режущей кромки, режимы резания, требуемую шероховатость поверхности готовой цетали и начапьную шероховатость режущей кромки.. Поспе обсчета программы в микропроцессоре 25 выдается по своим полярным координатам конечная шероховатость эпементарных участков режущей кромки ротационного резца 12, при которой еше получается годная деталь. Данные по конечной шероховатости через блок 24 связи подаются на вторые установочные входы схемы 26 сравнения.

При этом с бпока 24 связи по входу блока 20 поступает сигнап, по которому блок 20 выдает разрешающий потенииап с выхода б на управпяющий вход блока

22 И-НЕ.

В сиду того, что зазоры между IIII дукционным датчиком 1 и эпементарными участками режущей кромки различные, текущий через обмотку 3 возбуждения переменный ток от генератора 8 изменяет магнитный поток .в магнитопроводе 2. . Измен ется ÎòÂåòñòÂeHíÎ амппитуда 50 выхоцных сигналов на обмотке 4 считы» ванина На эти сигналы накпадываются дополнительные помехи от механических колебаний резца 12. Иэ суммарного ск нана с обмотки 4 выделяется огибающая». 5 несущей частоты с цомощью: детектора

6. Сигналы с пьезоэпектрическоп> датчн ка 5 подаются на усипитепь 7 с регупн3 104 ственной схемой 26 сравнения по выхоI ду r. Выход бпока 24 связи соецинен с входом д биска 20 управпения, кроме того, блок 20 управпения имеет вход е

Контропь". Бпок 23 И-НЕ через блок

24 связи соединен с микропроцессором

25, а блок 22 И-НЕ через схему 26 сравнения, на - которую подается сигнал через бпок 24 связи от микропро-. цессора. 25, выдает сигнал. черед триггер 10

10 на бпок 27 управпения испопнительного устройства.

Устройство работает спедуюшим образом.

При подаче сигнала Контропь на вход15

g. блока 20 управпения, поспедний переходит в режим ожицания, который будет дпитвся до тех пор, пока не придет первый импульс ЭДС на его первый yrrpaaIIIIющий вход с магнитной. головки 16 блока 20

15 магнитйых гоповок, наведенной вращающимся маркером 14 и усиленной усилителем 18. После этого все элементы устройства.устанавпиваются в исходное состояние (установочные цепи на чертеже 25 не показаны). С некоторой (определенной) задержкой во времени появляется разре шающий потенииал на выходе а блока 20 управления, который поступает на управляющий вход блока 23 И-HE, a на вы 0 ходах б и в -. запрещающие потенциалы.

Начинается первый цикп работы уст» ройства - измерение величины зазоров между индукционным датчиком,l и эпе. ментарными участками режущей кромки

35 ротационного резца 12 строго по полярным координатам относитецьно ее оси вращения и запись этих вепичин зазоров в цифровой форме в память микропроцессора 25. фактически в память микропро цессора 25 записывается первоначапьная шероховатость режущей кромки. Произ-. водится это спедуюшим образом .

По приходу третьего (а в общем спучае И -го) импупьса с магнитной гоповки

17 через-усипитель 15 начинается третий цикп работы устройства — сравнение

Текущей шероховатости строго по попяру 1043821 е ным координатам режушей кромки рота- .ннтельным устройством, которое отводит ционного резца 12 в процессе обработки резец. Одновременно сигнал выдается на

"с конечной шероховатостью. При етом " блок 24 связи для сообшения микропрсчисла с блока 21 аналого-цифрового пре- цессору 25 об отводе резца. Устройство образовании проходят через блок 22 И- 5 отключается. - .

НЕ на схему 26 сравнения. Сравнение чи- Предлагаемое устройство осушествляет сел происходит циклически по сннхронм- точный .и надежный контроль достижения пульсам с выхода д блока 20 управления. технологического критерия затупления роКак только число, поступаюшее c áëîêà . тационного резца, что особенно важно

22 И-НЕ, окажется равным или большим) 0 при обработке крупных и сложных детаконечного, иаходяшегося в схеме 26 "" лей, а также деталей из дорогостояших сравнения, последняя выдает сигнал Рав- материалов. Они позволят уменьшить брак но или Больше на триггер 10, кото- при обработке, позволят управлять качестрый включает блок 27 управления испол- вом обрабатываемой поверхности.

1 043821

Ъ

ВНИИПИ Заказ 7327/45 Тираж 873 Подписное

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