Устройство контроля процесса резания

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть ислользовано при различных видах механической обработки, Цель изобретения - повышение точности контроля процесса резания за счет обеспечения синхронного срабатывания пороговых устройств. Для этого в зоне резания устанавливается датчик 2 виброакустических сигналов, на станке устанавливается датчик 3 оборотов шпинделя, который соединен с блоком формирования временных интервалов 4, выход которого соединен с .одним входом блока частотных избирателей 5, другой вход блока соединен с -датчиком 2 -виброакустических сигналов. В процессе резания датчик 2 воспринимает колебания резца, которые представляют собой гармонический шумоподобный сигнал . Этот сигнал поступает на блок частотных избирателей 5, где на каждом происходит выделение частоты, на которую настроен частотный избиратель. Время нарастания сигнала определяется полосой пропускания частотного избирателя, а время спада зависит от частотных составляющих и от помех, т.е. время спада будет затянуто, что свидетельствует о ложной действительности процесса. Поэтому происходит принудительное гашение выходного сигнала сигналом с блока формирования временных интервалов 4. Сигналы с выходов частотных избирателей поступают на блок амплитудных детекторов 6, где -происходит вьщелециеогибающей сигнала. Далее срабатьшает блок пороговых элементов 7, который запускает блок разрешения записи 8. При совпадении по времени прихода временных импульсов и импульсов параллельного кода с блока пороговых элементов 7 блок разрешения записи 8 выдает сигнал, который открывает блок памяти 10. Происходит запись состояния процесса резания на первом временном интервале . При изменении состояния системы происходит выделение отклонения в блоке сравнения 11 и блок анализа 12 формипрует сигнал управления. 1 ил. (Л оо ел со О со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ру. г" з,гйт "."., (L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3976955/31-08 (22) 19.11.85 (46) 15.12.87. Бюл. N - 46 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.В.Максимчук, В.Н.Сребнюк, А.Е.Лысенко, Ю.А.Атаманчук и В.А.Остафьев (53) 621.9.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1007920, кл. В 23 Q 15/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА

РЕЗАНИЯ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при различных видах механичес. кой обработки. Цель изобретения— повьппение точности контроля процесса резания за счет обеспечения синхронного срабатывания пороговых уст ройств. Для этого в зоне резания устанавливается датчик 2 виброакустических сигналов, на станке устанавливается датчик 3 оборотов шпинделя, . который соединен с блоком формирования временных интервалов 4, выход которого соединен с .одним входом блока частотных избирателей 5, другой вход блока соединен с датчиком 2 вибО роакустических сигналов. В процессе резания датчик 2 воспринимает колебания резца, которые представляют со„„SU„„1359094 А1 (51)4 В 23 Q 15/00 бой гармонический шумоподобный сигнал. Этот сигнал поступает на блок частотных избирателей 5, где на каждоМ происходит выделение частоты, на которую настроен частотный избиратель.

Время нарастания сигнала определяется полосой пропускания частотного избирателя, а время спада зависит от частотных составляющих и от помех, т.е. время спада будет затянуто, что свидетельствует о ложной действительности процесса ° Поэтому происходит принудительное гашение выходного сигнала сигналом с блока формирования временных интервалов 4. Сигналы с выходов частотных избирателей поступаCl ют на блок амплитудных детекторов 6, где происходит выделение огибающей сигнала. 77алее срабатывает блок Вороговык элементов 7, который запускает блок разрешения записи 8. При совпадении по времени прихода временных импульсов и импульсов параллельного кода с блока пороговых элементов 7 блок разрешения записи 8 выдает сигнал, который открывает блок памяти 10.

Происходит запись состояния процесса резания на первом временном интервале. При изменении состояния системы происходит выделение отклонения в блоке сравнения 11 и блок анализа

12 формипрует сигнал управления.

1 ил

1 . 135

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при различных видах механической обработки.

Целью изобретения является повышение точности контроля процесса резания за счет обеспечения синхронного срабатывания пороговых устройств.

На чертеже показана блок-.схема устройства контроля процесса резания.

Устройство контроля процесса резания состоит из станка 1, на котором в зоне резания устанавливается датчик 2 виброакустических сигналов, (акселерометр типа Д 14), на станке также устанавливается датчик оборотов шпинделя 3, который соединен с блоком 4 формирования временных интервалов, выход которого соединен с,одним входом блока 5 частотных из бирателей, другой вход блока 5 соединен с датчиком 2 виброакустических сигналов. Выход блока 5 частотных избирателей соединен с входом блока

6 амплитудных детекторов, выход которого соединен с блоком 7 пороговых элементов, выход которого соединен с входом блока 8 разрешения записи, второй вход блока 8 соединен с блоком 4 формирования временных интервалов. Выход блока 7 пороговых элементов соединен с блоком 9 триггеров, выход которого соединен с блоком 10 памяти, второй вход блока 10 памяти соединен с блоком 8 разрешения записи, выход блока 10 памяти соединен с блоком 11 сравнения. Второй выход блока 9 триггеров соединен с блоком

11 сравнения, выход которого соединен с блоком 12 анализа.

Устройство работает следующим образом.

При включении станка 1 в начальйый момент резания сигнал с датчика

2, представляющий собой гармонический шумоподобный сигнал,.поступает на блок 5 частотных избирателей,где на каждом происходит выделение частоты, на которую настроен частотный избиратель, причем если время нарастания определяется полосой пропускания частотного избирателя, то время спада зависит как .от частотных составляющих, так и от уровня помех на входе частотного избирателя, и это время значительно превышает время нарастания. Для каждого частотного избирателя все частоты, кроме часто.

9094 ты настройки, являются помехами, соответственно время спада сигнала

1 на выходе любого частотного избирателя затянуто, что соответствует ложной действительности процесса резания. Для того чтобы устроить ложное состояние в начале временного интервала, происходит принудительное гашение выходного сигнала на каждом частотном избирателе. В результате гашения на выходе частотных избирателей сигналы отсутствуют. При снятии сигнала гашения на выходе частот15 ных избирателей происходит нарастание сигналов. Момент от сигнала гашения и до срабатывания пороговых устройств в блоке 7 наиболее достоверно отражает процесс резания или

2р спектр частотных составляющих виброакустического сигнала.

Блок 4 формирования временного импульса выдает сигналы на гашение частотных избирателей по сигналу с

25 датчика оборотов шпинделя 3, который устанавливается на станке. В этом случае анализ виброакустических сигналов, сопровождающих процесс резания, происходит в одной зоне обрабатываемого материала. По окончании импульса гашения и при наличии сигнала на входе происходит нарастание сигнала на выходе частотных избирателей, которые поступают на блок амплитудных детекторов 6, где происходит выделение огибающей сигнала. Количество амплитудных детекторов равно количеству частотных избирателей.

Огибающие частотных сигналов поступа-, 40 ют на вход блока 7 пороговых элементов, количество которых равно количеству частотных избирателей, когда огибающие достигнут 0,7 выходного уровня частотного избирателя, порого—

45 вые устройства срабатывают, и сигналы в виде параллельного кода переписываются из блока пороговых элемен— тов 7 в блок триггеров 9. Сигналы блока 4 формирования временных интервалов поступают на вход блока 8 раз— решения записи, куда поступают и сиг— налы в виде параллельного кода из блока 7 пороговых элементов. При совпадении по времени прихода временных импульсов и импульсов параллельного кода с блока 7 пороговых элементов блок 8 разрешения записи выдает сигнал, который открывает блок триггеров блока 1О памяти по переднеСоставитель А.Семенова

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор А.Зимокосов

Редактор А.Долинич

Тираж 786 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и, открытий

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

Заказ 6104/15

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13590 му фронту временного импульса. Только при наличии сигнала с блока 8 в блок 10 памяти переписывается параллельный код из блока 9, что устраняет неодновременность срабатывания пороговых устройств. Перезапись сигналов иэ блока 9 в блок 10 осуществляется один раэ в начале процесса резания, т.е. на первом временном интервале.

На втором временном интервале,т.е. на втором обороте шпинделя и последующих при срабатывании пороговых устройств, происходит сравнение параллельного кода записанного в промежуточном регистре на текущем временном интервале и кода, записанного в блоке 10 на первом временном интервале. Сравнение осуществляется в бло- 20 ке 11. Результаты сравнения поступа— ют в блок 12 анализа, который определяет характер процесса резания и выдает информацию об отклонении процесса резания.

Ф о р м ул а и э о б р е т е н и я

Устройство контроля процесса резания, содержащее соединенные последовательно датчик виброакустических сигналов, блок частотных избирателей, блок амплитудных детекторов, блок пороговых элементов, блок триггеров, блок сравнения и блок анализа, датчик числа оборотов шпинделя, выход которого связан через блок формирования временных интервалов с входом блока частотных избирателей, блок -памяти, вход которого связан с выходом блока триггеров, а выход— с входом блока сравнения, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен блок разрешения записи, входы которого соединены с выходами блока пороговых элементов и блока формирования временных интервалов, а выход с входом блока памяти.