Устройство для контроля поломки стержневого инструмента
Изобретение позволяет автоматически обнаружить поломку инструмента (И) в процессе резания в станках с автоматической сменой И, для которых в зависимости от варианта обработки (используется, напри/2 мер, единичный И или несколько) характерен различный уровень мощности, потребляемой приводным электродвигателем. Например , при работе в автоматическом цикле с двумя вариантами обработки, каждый источник опорного напряжения (Н) 14 и 15 настраивается на уровень, соответствующий его варианту обработки. В момент поломки одного И, Н на выходе сумматора 5 падает на вeJJичинy AU, которая пропорциональна нагрузке на один И. На выходе одного из компараторов 6 или 11 формируется низкий уровень Н, вызывающий разряд конденсаторов 7 или 12 соответственно. Полярность на выходе элементов 8 или 13 меняется и на его выходе появляется высокий уровень Н. формирующий на выходе элемента 9 низкий уровень Н. Реле 10 отключается, фиксируя поломку И. 3 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„,SUÄÄ 1282979 бр q В 23 В 47/24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
hei!;.. ": .ЛА
Фиг. 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3938397/25-08 (22) 29.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (71) Минское станкостроительное производственное объединение им. Октябрьской революции (72) Б. М. Зусман, Г. А. Шигалев, А. А. Макаревич и И. В. Гладков (53) 621.91 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 804233, кл. В 23 В 47/24, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПО-
ЛОМКИ СТЕРЖНЕВОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение позволяет автоматически обнаружить поломку инструмента (И) в процессе резания в станках с автоматической сменой И, для которых в зависимости от варианта обработки (используется, напри1 мер, единичный И или несколько) характерен различный уровень мощности, потребляемой приводным электродвигателем. Например, при работе в автоматическом цикле с двумя вариантами обработки, каждый источник опорного напряжения (Н) 14 и 15 настраивается на уровень, соответствующий его варианту обработки. В момент поломки одного И, Н на выходе сумматора 5 падает на величину ИЗ, которая пропорциональна нагрузке на один И. На выходе одного из компараторов 6 или 11 формируется низкий уровень Н, вызывающий разряд конденсаторов .7 или 12 соответственно. Полярность на выходе элементов 8 или 13 меняется и на его выходе появляется высокий уровень Н, формирующий на выходе элемента 9 низкий уровень Н. Реле 10 отключается, фиксируя поломку И. 3 ил.
1282979
10 !
Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам контроля поломки стержневого инструмента, например сверл или метчиков, при обработке деталей на многошпиндельных станках с двумя и более автоматическими циклами работы, каждый из которых характеризуется разным уровнем потребляемой мощности.
Цель изобретения — расширение техно.логических возможностей устройства за счет фиксирования изменений мощности, потребляемой от сети приводным электрадвигателем, при поломке единичного инструмента в многошпиндельных станках с автоматической сменой инструмента, для которых в зависимости от варианта обработки (используется, например, один инструмент или несколько) характерен различный уровень мощности, потребляемой приводным электродвигателем.
На фиг. 1 изображена функциональная схем а устройства для контроля полом ки стержневого инструмента; на фиг. 2 и 3— временные диаграммы работы устройства.
Устройство содержит трансформатор 1 тока и трансформатор 2 напряжения, каждый из которых выполнен с двумя вторичными обмотками, одна из вторичных обмоток трансформатора 2 напряжения и одна из вторичных обмоток трансформатора 1 тока включены последовательно согласно, а другая пара вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 включена последовательно-встречно, . два выпрямительных моста 3 и 4, выходы первого из которых подключены к цепи, в которой вторичные обмотки трансформаторов 1 и 2 включены согласно, а входы второго подключены к цепи, в которой вторичные обмотки трансформаторов 1 и 2 включены встречно, отрицательные выходы мостов 3 и 4 соединены между собой, а каждый из положительных— с одним из входов сумматора 5, соединенные последовательно первый компаратор 6, первый конденсатор 7, первый пороговый элемент 8, логический элемент 9 ИЛИ вЂ” НЕ и исполнительное реле 10, а также соединенные последовательно второй компаратор 11, второй конденсатор 12, второй пороговый элемент 13, выход которого соединен с вторым входом элемента 9 ИЛИ вЂ , первые входы компараторов 6 и 11 соединены между собой и с выходом сумматора 5, два источника 14 и 15 опорного напряжения, выход первого из которых соединен с вторым входом первого компаратора 6, а выход второго — с вторым входом второго компаратора 11.
На фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы работы устройства, на которых указана форма сигналов на выходах элементов устройства. Номера элементов, обозначенные в левой части диаграмм, соответствуют номеру элемента на функциональной схеме устройства, приведенной на фиг. 1. Уровню
«1» соответствует высокий уровень напряжения (на фиг. 2 рассмотрен вариант обработки единичным инструментом, на фиг. 3— вариант обработки на м ногошпиндельном станке с п инструментами).
Через t, обозначено время начала возрастания нагрузки (например врезание сверла), t — начало обработки, tq — момент поломки единичного инструмента, Upoot,.> и
Uogpp. 2 — соответственно, напряжения первого и второго источников опорного напряжения, Ux.x — напряжение на выходе сумматора при холостом ходе.
Устройство работает следующим образом.
Во время обработки детали на выпрямителе 3 производится суммирование напряжений вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2, а на выпрямителе 4 — вычитание напряжений этих же трансформаторов.
На сумматоре 5 производится алгебраическое суммирование напряжений выпрямителей 3 и 4, которое с выхода сумматора 5 поступает на первые входы компараторов 6 и 11.
На вторые входы компараторов 6 и 11 с выходов источников 14 и 15 опорного напряжения поступают напряжения Upnpp.1 и
Upppp г соответственно. Напряжение Up Рассмотрим вариант обработки единиФ ным инструментом, представленным на фиг. 2. В момент времени (, — t происходит врезание инструмента и напряжение на выходе сумматора 5 возрастает от уровня Ux.x до уровня Uorp s. В это время на выходах компараторов 6 и 11 будет низкий уровень напряжения. Низкие уровни напряжения с выходов пороговых элементов 8 и 13 формируют на выходе логического элемента 9 ИЛИ вЂ” HE высокий уровень, который включает исполнительное реле 10. В момент времени t<, когда напряжение на выходе сумматора 5 превышает уровень Upppp.<, на выходе компаратора 6 появляется высокий уровень напряжения„ и обкладка конденсатора 7, подключенная к компаратору 6, заряжается положительным потенциалом. В момент поломки инструмента tg напряжение на вторичных обмотках трансформатора 1 тока, пропорциональное нагрузке на электродвигателе вращения инструмента, скачкообразно снижается. При этом напряжение на выходе сумматора 5 резко падает до уровня Ux.x. На выходе компаратора 6 формируется низкий уровень напряжения, 1282979 использования схемы для обеспечения работы в автоматическом цикле с тремя и более вариантами обработки в схему может быть введено соответствующее количество 5 компараторов, источников опорного напряжения, каждый из которых настроен на уровень потребляемой мощности, соответствующей данному варианту обработки, конденсаторов и пороговых элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ вЂ” НЕ, количество входов которого равно количеству вариантов обработки. В этом случае устройство работает аналогично описанному. что вызывает разряд конденсатора 7. Полярность на входе порогового элемента 8 меняется, и на его выходе появляется высокий уровень напряжения, который формирует на выходе элемента 9 ИЛИ вЂ” НЕ низкий уровень напряжения. Реле 10 отключается, фиксируя поломку инструмента. Рассмотрим вариант обработки на многошпиндельном станке с и инструментами, представленный на фиг. 3. В момент времени 1, — tq происходит врезание инструмента и напряжение на выходе сумматора 5 возрастает от уровня Uxx до уровня Uo p. . При достижении уровня топор. r на выходе компаратора 6 формируется высокий уровень напряжения. В момент времени 1,, когда напряжение на выходе сумматора 5 превышает уровень Uonopg на выходе компаратора 11 также формируется высокий уровень напряжения, и обкладка конденсатора 12, подключенная к компаратору 11, заряжается положительным потенциалом. В 20 момент поломки единичного инструмента t> напряжение на выходе сумматора падает на величину h U, которая пропорциональна нагрузке на один инструмент в многошпиндельном станке. На выходе компаратора 11 формируется низкий уровень напряжения, что вызывает разряд конденсатора 12. Полярность на входе порогового элемента 13 меняется и на его выходе появляется высокий уровень напряжения, который формирует на выходе элемента 9 ИЛИ вЂ” HE низ30 кий уровень напряжения. Реле 10 отключается, фиксируя поломку инструмента. Контроль за уровнем мощности осуществляется в процессе резания и оканчивается командой на прекращение рабочей подачи. Прекращение контроля за уровнем мощности одновременно с окончанием рабочей подачи предотвращает реакцию на последующий за прекращением подачи спад нагрузки. Таким образом, точное фиксирование изменения мощности, потребляемой электро- 40 двигателем привода инструмента, на двух уровнях, соответствующих обработке единичным или и инструментами, обеспечивает контроль поломки инструмента независимо от числа одновременно работающих инструментов. Предлагаемое устройство применимо для работы в автоматическом цикле с двумя вариантами обработки. При необходимости Формула изобретения Устройство для контроля поломки стержневого инструмента, содержащее трансформатор тока и трансформатор напряжения, чстановленные в сети питания приводного электродвигателя и выполненные каждыи с двумя вторичными обмотками, причем первая вторичная обмотка трансформатора напряжения и первая вторичная обмотка трансформатора тока включены последовательно согласно и подключены к входу первого выпрямительного моста, а вторая пара вторичных обмоток трансформатора тока и трансформатора напряжения включена последовательно встречно и подключена к входу второго выпрямительного моста, отрицательные выходы мостов соединены между собой, а каждый из положительных выходов соединен соответственно с первым и вторым входами сумматора, первый конденсатор и первый пороговый элемент, соединенные последовательно, и исполнительное реле, отличаюи ееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено вторым конденсатором и вторым пороговым элементом, соединенными последовательно, первым и вторым компараторами, каждый из которых снабжен источником опорного напряжения, входы ком параторов соединены между собой и с выходом сумматора, логическим элементом ИЛИ вЂ” НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, второй вход — с выходом второго порогового элемента, а выход подключен к исполнительному реле, причем к выходу первого компаратора подключен первый конденсатор, а к выходу второго компаратора — второй конденсатор. 1-282979 Llолор, LLx.õ Составитель В. Алексеенко Редактор Е. Конча Техред И. Верес Корректор М. Самборская Заказ 7334/8 Тираж 972 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
