Способ защиты инструмента при сверлении отверстий малого диаметра

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в устройствах контроля состояния режущих инструментов. Целью изобретения является повыщение надежности, чувствительности контроля и производительности обработки. Поставленная цель достигается за счет использования в качестве контролируемого параметра разности фаз между векторами напряжения сети и тока нагрузки амплитудных изменений сигналов тока и напряжения , а установка чувствительности системы путем уменьщения начального сдвига фаз между секторами напряжения и тока до величины срабатывания порогового устройства ограничивается кинематическими нагрузками на валу двигателя в режиме холостого хода, что также позволит исключить влияние этих нагрузок на срабатыва ние системы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1269921 А1 (д1)4 В23В4 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3852635/25-08 (22) 04.02.85 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Закавказский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (72) В. А. Вагаршакян, Л. И. Густин, А. P. Оганесян, А. К. Мартиросян, 3. С. Багдасарян и А. О. Коджиброян (53) 62.756.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 609602, кл. В 23 В 47/24, 1978. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНСТРУМЕНТА

ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО

ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовачо в устройствах контроля состояния режущих инструментов. Целью изобретения является повышение надежности, чувствительности контроля и производительности обработки.

Поставленная цель достигается за счет использования в качестве контролируемого параметра разности фаз между векторами напряжения сети и тока нагрузки амплитудных изменений сигналов тока и напряжения, а установка чувствительности системы путем уменьшения начального сдвига фаз между секторами напряжения и тока до величины срабатывания порогового устройства ограничивается кинематическими нагрузками на валу двигателя в режиме холостого хода, что также позволит исключить влияние этих нагрузок на срабатывание системы. 4 ил.

1269921

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в устройствах контроля состояния режущих инструментов.

Цель изобретения — повышение надежности, чувствительности контроля и производительности обработки.

Поставленная цель достигается за счет использования в качестве контролируемого параметра разности фаз между векторами напряжения сети и тока нагрузки асинхронного двигателя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема; на фиг. 3 — временная диаграмма сигналов в точках а, b, с, d, е; на фиг. 4 — — векторная диаграмма токов и напряжений цепи нагрузки.

Сущность способа заключается в том, что срабатывание системы происходит при установленном минимуме сдвига фаз между векторами тока и напряжения, и устройство, реализующее способ, срабатывает при заданном значении сдвига фаз, соответствующем определенному значению нагрузки нпа валу двигателя.

Устройство, реал изующее способ, состоит из блока 1 контроля тока нагрузки, блока 2 контроля опорного фазного напряжения сети, выполненных в виде формирователей логических сигналов, блока 3 регулируемого порогового устройства, выполненного в виде схемы совпадения, и блока

4 управления приводом подачи (фиг. 1).

Выходы блоков контроля тока нагрузки 1 и напряжения сети 2 подключены к входу схемы совпадения 3, выход которого подключен к входу блока 4 управления приводом подачи.

Как видно из принципиальной схемы (фиг. 2) блок 1 контроля тока нагрузки состоит из трансформатора Ti тока, эмиттерного повторителя, выполненного на элементах Rl, Сl, RÇ, R4, R5, СЗ, VT1, R9, фазосдвигающего элемента D5, R15, R14, С8, R16 и формирователя логических сигналов

VD1, Dl.1.

Блок 2 контроля опорного фазного напряжения сети состоит из понижающего трансформатора Т2, эмиттерного повторителя С2, Кб, R7, R8, С4, VT2, R10 и формирователя VD2, Р1.2, Р1.3. Схема 3 совпадения включает Р3.1, DÇ.З, С5, D3.4, D4. Блок 4 управления приводом подачи выполнен на элементах VTÇ, R13, С7, VD4, Р2,1, D2,2, 02,3, Сб, D2.4, R l l, VT4, VDÇ, R12, К, Устройство работает следующим образом.

Информационные сигналы от тока нагрузки 1» и фазного напряжения Ue поступает на входы блоков 1 и 2, с выхода которых формированные импульсы прямоугольной формы V, и Ud поступают на вход схемы 3 совпадения, выходной сигнал которого определяется выражением Up= U,/ Ud. Длительность импульсов V, на выходе схемы 3 сов5

55 падения, как показано на фиг. 3, зависит от разности фаз между сигналами U„ Vq, Амплитудные изменения сигналов U, и Ub практически не влияют на форму сигналов U, и Va. Следовательно, форм ированные в прямоугольной форме логические сигналы U,. и U информацию об амплитудных изменениях сигналов UÄ v Ub (соответственно об амплитудных изменениях тока нагрузки 1 и фазного напряжения Ь4) не содержат.

Этот факт используется для повышения надежности срабатывания предлагаемого устройства при случайных амплитудных изменениях фазного напряжения Ьф и тока нагрузки 1 .

В качестве информационного сигнала о нагрузке на валу двигателя используется изменение фазы вектора тока нагрузки 1 по отношению фазы вектора фазного напряжения С ф. Изменение фазы вектора тока 1. при увеличении нагрузки на двигатель (фиг. 4) связано с нарастанием активной составляющей тока нагрузки I» от значеI ния I„до величины 1„. При этом фаза увеличивается от ср, до „, где happ — начальная фаза тока нагрузки в режиме холостого хода. При настройке устройства в режиме холостого хода сдвиг фаз между сигналами

U,. и V, с помощью переменных резисторов

R3, R14 выбирается таким, чтобы на выходе схемы 3 совпадения появились короткие импульсы отрицательной полярности, длительность которых уменьшается при увеличении нагрузки»а валу двигателя и при определенной нагрузке приравнивается нулю.

В этот момент срабатывает пороговое устройство и подает команду на блок управления приводом подачи на вывод сверла из обрабатываемого отверстия.

Чувствительность системы определяется установкой начального сдвига фаз между векторами U4, 1 . Устройство защиты при заданном значении сдвига фаз (V — W.) срабатывает при определенном значении нагрузки на валу двигателя.

Увеличение чувствительности системы путем уменьшения начального сдвига фаз между векторами V4 и I» ограничена кинематическими нагрузками на валу двигателя в режиме холостого хода. Следовательно, начальный сдвиг фаз (y2 — гр,) устанавливается таким, чтобы система защиты не срабатывала от кинематических нагрузок на валу двигателя в режиме холостого хода.

В устройстве имеется возможность регулирования чувствител ьности (в пределах соответствующих диаметрам сверл 0,8(Ф ( (6 мм) путем плавного изменения начального сдвига фаз между сигналами V, и U4.

При экспериментальных испытаниях устройство надежно функционирует при наличии помех питающей сети. Это объясняется тем, что на случайные изменения на1269921

Формула изобретения

R15 пряжения сети и другие помехи, приводящие к амплитудным изменениям опорного напряжения и тока нагрузки, устройство не реагирует, так как пороговый элемент срабатывает только при наличии фазовых изменений вектора тока! по отношению к вектору опорного напряжения С1ф, т.е. имеет место условие ср2 — р = О, где ср — фаза вектора опорного напряжения, а

В момент пуска двигателя ложные срабатывания устройства также исключаются, так как фаза вектора тока IH до набора номинальной скорости двигателя изменяется против часовой стрелки от нуля до значения ср., как показано на фиг. 4. Однако устройство срабатывает только тогда, когда фаза вектора тока !. достигает значения <р2.

Условие р,(ср обеспечивает запас устойчивости устройства к ложным срабатываниям в момент пуска двигателя.

Таким образом, указанные преимущества позволяют повысить надежность защиты инструмента при сверлении глубоких отверстий малого диаметра, исключить ложные

5 срабатывания и тем самым повысить производительность обработки.

Способ защиты инструмента при сверле10 нии отверстий малого диаметра, заключающийся в измерении параметров тока нагрузки и фазного напряжения сети в процессе сверления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты и чувствительности контроля, параметры тока нагрузки и напряжения преобразуют в импульсы прямоугольной формы, сравнивают их между собой и по разности сдвига фаз определяют момент прекращения процесса ре.зан ия.

1269921

Составитель В. Жиганов

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 6076/9 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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