Устройство оценки износа сверла на металлорежущих станках

 

УСТРОЙСТВО ОЦЕНКИ ИЗНОСА СВЕРЛА НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ, содержащее последовательно соединенные датчики вибраций, усилитель, фильтр и детектор, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено последовательно соединенными первым пороговым элементом, первой линией задержки, блоком вычитания, вторым пороговым элементом, второй линией задержки, реле времени и электронным ключом, выход детектора соединен с входом первого порогового элемента, выходы которого соединены с входом блока вычитания и входом электронного клю (Л ча, другой вход которого соединен с выходом второй линии задержки. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

А (19) (l l ) 4(5!) G 01 N 3/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ т (21) 3669426/25-28 (22) 05. 12. 83 (46) 23.05.85. Бюл. 9 19 (7 2) М.П. Козочкин, И.У. Сулейманов и В.В.Смирнов (71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (53) 620.179.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 523331, кл. G 01 Н 3/58, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

В 842418, кл. С 01 Н 1/08, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ОЦЕНКИ ИЗНОСА

СВЕРЛА НА ИЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ, содержащее последовательно соединенные датчики вибраций, усилитель, фильтр и детектор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последова. тельно соединенными первым пороговым элементом, первой линией задержки, блоком вычитания, вторым пороговым элементом, второй линией задержки, реле времени и электронным ключом, выход детектора соединен с входом первого порогового элемента, выходы которого соединены с входом блока вычитания и входом электронного клю. ча, другой вход которого соединен с выходом второй линии задержки.

1 15 7400

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к обработке материалов резанием, и может быть применено при создании гибких автоматических систем. S

Известно устройство для измерения износа режущего инструмента, содержащее естественную термопару, образуемую инструментом и обрабатываемой деталью. Сигнал (переменная состав- 10 ляющая ТЗДС) поступает в решающий блок, сигнал с которого пропорционален скорости износа Щ .

Однако это устройство не дает возможности оценить износ сверл с до-1S статочной точностью и требует применения сложной аппаратуры, установка которой на станке снижает его универсальность.

Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство оценки износа сверла на металлорежущих станках, содержащее последовательно соединенные датчик вибраций, . 2S усилитель, фильтр и детектор f23,.

Устройство контролирует виброакустический сигнал после отключения подачи сверла, из-за чего точность оценки износа сверла снижается, так ЗО как в процессе выстоя появляются авто. колебания. Наличие автокалебаний инструмента при резании вызывает большой разброс уровня виброакустического сигнала, который не позволяет судить аб износе сверла.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем„ что устройство оценки износа сверла на металлорежущих станках, содержащее последовательно соединенные датчик вибраций, усилитель, фильтр и детектор, снабжено последовательно соединенными первым пороговым элементом, первой линией задержки, блоком вычитания ° вторым пороговым элементом, второй линией задержки, реле времени и электронным ключом, выход детекто. ра соединен с входом первого пора- Е гового элемента, выходы которого соединены с входом блока вычитаиия н входом электронного ключа, другой вход которого соединен с выходом второй линии задержки.

И .На фиг. 1 изображена блок-сжема устройства оценки износа сверла на металлорежущих станках; на фиг. 2— график типичного изменения амплитуды виброакустического сигнала при сверлении глухого отверстия.

Устройство оценки износа сверла на металлорежущих станках содержит последовательно соединенные датчик 1 вибраций, усилитель 2, фильтр 3 и детектор 4. Устройство снабжено последовательно соединенными первым пороговым элементом 5, первой линией 6 задержки, блоком 7 вычитания, вторым пороговым элементом 8, второй линией 9 задержки, реле 10 времени и электронным ключом 11. Выход детектора 4 соединен с входом первого порогового элемента 5, выходы которого соединены с входом блока 7 вычитания и входом электронного ключа 11, другой вход которого соединен с выходом второй линии 9 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 вибраций преобразует механические колебания упругой системы станка, амплитуда которых пропорциональна износу сверла, в электрическую форму. Усилитель 2 усиливает сигнал датчика, Фильтр 3 высоких частот пропускает составляющие виброакустического сигнала, частоты которых вьш е 16 кГц. Детектор 4 выделяет огибающую виброакустического сигнала 4 . Первый пороговый элемент 5 производит сравнение сигнала 4 с постоянной 4, величина которой на 1-2 дБ выше амплитуды виброакустического сигнала холостого хода станка (уровень помех}. При А ) Й что соответствует процессу резания, на выходах первого порогового элемен та 5 появляется сигнал А . Первая линия 6 задержки задерживает сигнап

А на О, 1-0, 12 с. Блок 7 вычитания вычисляет разницу текущего значения сигнала 4 и предыдущего ему на О, 1О, 12 с значения А . Второй нороговый элемент 8 осуществляет сопоставление разницы сигналов A и А с заданной постоянной 6 . Иомент 1: âûïîë,t кения условия Лъ А-А соответствует моменту врезания уголков сверла в тело заготовки. В данный момент вся режущая часть сверла участвует в рабате, трение направляющих ленточек о заготовку, создающее значительные помехи, отсутствует.

В момент t выполнения условия

4>h-А на выходе второго порогового

1157400

Ар

Составитель О.Губерниева

Редактор А.Шандор Техред Т.Иаточка Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3330/40 Тйраж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 элемента 8 инициируется прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности выполнения данI ного условия. Как только Ь (А-А, импульс на выходе второго порогового элемента 8 обрывается. Вторая линия 9 задержки осуществляет измерение длительности выходного импульса с второго порогового элемента 8 с целью отсеивания случайных изменений виб- 10 роакустического сигнала. Если его длительность равна заданному значению

Т0,01-0,05 с (Ч=-а -t ), то на выходе второй линии 9 задержки в момент вырабатывается прямоугольный импульс,15 который запускает реле 10 времени и открывает электронный ключ 11.

В этот отрезок времени текущее значение амплитуды виброакустического сигнала А@, соответствующее перно- 2О ду вреэания уголков сверла готовки, проходит через второй вход электронного ключа 11. Таким обраsoM íà его выходе вырабатывается сигнал Аьр ° по которому судят об износе сверла. Реле 10 времени через время Ьй 0,1-0,2 с закрывает ключ 11, что вызывает выключение устройства.

Таким образом ключ 11 пропускает сигнал только в момент вреэания уголков сверла в заготовку.

Как видно из графика изменения амплитуды виброакустического сигнала при сверлении глухого отверстия (фиг. 2) момент врезания уголков сверла в заготовку соответствует Моменту выполнения условия hp А-А, т. е.

t первой точке перегиба графика, Иэ графика. также видно, что начальный период сверления, соответствующий вхо ду режущего конуса сверла в заготовку, соответствует наибольшей стабильности виброакустического сигнала. Таким образом, контролирование сигнала в этот период должно обеспечить высокую точность. оценки износа сверла и хорошую помехозащищенность устройства.

Использование предлагаемого устройства позволит снизить затраты на преждевременную замену неизношенных сверл. Своевременная замена.предельно затупленных сверл позволит сократить затраты, связанные с поломками сверл, и увеличить срок службы сверла.