Устройство диагностики состояния режущего инструмента

 

Изобретение относится к мапганостроению и позволяет проводить диагностику состояния режущего инструмента в процессе механической обработки детали на станке. Целью изобретения является повьппение точности и достоверности диагностики. Для этого устройство, содержащее акселерометр , канал обработки его сигнала, соединенный с излучателем, приемник, связанный с системой обработки сигналов , снабжено оптическими системами излучателя и приемника , а также смесителем, связанным с генератором опорного сигнала, модулятором и последовательно соединенными узкополосным фильтром, вторым детектором и усилителем, которые входят в канал обработки сигнала приемника. Информация о состоянии инструмента передается с поворотной части станка на неподвижное основание посредством инфракрасного излучения и не зависит от взаимного расположения подвижной и неподвижной частей станка, 3 нл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUHAËИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 В 23 В 25/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4064073/40-08 (22) 29.04.86 (46) 23.06.88. Бюл. N- 23 (72) А.П.Штанько, P.Э.Сафраган, Л.В.Панченко и Б.А.Гончаренко (53) 621.91 (088.8) (56) Диагностика режущего инструмента на станках с ЧПУ по акустическому сигналу. — Методические рекомендации ЭНИМС. - M. 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУ1%НТА (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет проводить диагностику состояния режущего инструмента в процессе механической обработки детали на станке. Целью изобретения является повьппение точности и

Ы),» 1404183 . А 1 достоверности диагностики. Для этого устройство, содержащее акселероматр, канал обработки его сигнала, соединенный с излучателем, приемник, связанный с системой обработки сигналов, снабжено оптическими системами излучателя и приемника, а также смесителем, связанным с генератором опорного сигнала, модулятором и последовательно соединенными узкополосным фильтром, вторым детектором и усилителем, которые входят в канал обработки сигнала приемника. Информация о состоянии инструмента передается с поворотной части станка на не подвижное основание посредством инфракрасного излучения и не зависит от взаимного расположения подвижной и неподвижной частей станка. 3 ил.

1404183

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гибких автоматизированных производствах для непрерывного контроля состояния режущей кромки инструмента в процессе обработки.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности диагностики состояния режущего инструмента, IG

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — взаимное расположение излучателя и приемника; на фиг.3 — вид А на фиг.2

Устройство для диагностики режу- 15 щего инструмента содержит последовательно соединенные акселерометр 1, первый предварительный усилитель 2, первый полосовой фильтр 3, смеситель

4, к второму входу которого подклю- 20 чен генератор 5 опорного сигнала. Выход смесителя 4 подключен к входу модулятора 6, выход которого соединен с входом первого выходного усилителя

7; подключенного выходом к излучателю 8, имеющему оптическую систему

9. В состав оптической системы 9 входят собирающая и рассеивающая линзы. Излучатель размещен в фокусе собирающей линзы, а собирающая лин- 30 за — в фокальной плоскости рассеивающей. Данная система формирует широкий расходящийся пучок излучения.

Оптической системой 10 приемника является собирающая линза, в фокальной плоскости которой установлен приемник 11, подключенный к второму предварительному усилителю 12, соединенному с вторым полосовым фильтром

13. Выход второго предварительного 40 усилителя 12 и вход второго полосового фильтра 13 соединены с входом узкополосного фильтра 14, Выход второго полосового фильтра 13 соединен с входом масштабного усилителя 15, а выход узкополосного фильтра 14 — с входом второго детектора 16, соединенного с усилителем 17, выход которого подключен к второму входу масштабного усилителя 15, который связан через последовательно соединенные первый детектор .18 и второй выходной усилитель 19 с входом системы

20 обработки сигнала.

Излучатель 8 вместе с оптической системой 9 установлен на поворотном столе 21, а приемник 11 со своей оптической системой — на неподвижном основании 22.

Устройство работает следующим образом.

Акустический сигнал с акселерометра 1 усиливается предварительным усилителем 2 и поступает на первый полосовой фильтр 3, где выделяется наиболее информационноспособная часть спектра (10-40 кГц). Отфильтрованный сигнал поступает на смеситель 4, где смешивается с калиброванным сигналом опорного генератора 5, частота которого выше верхней границы первого полосового фильтра (50 кГц). Смешанный сигнал поступает на модулятор 6, далее усиливается выходным усилителем

7 и модулирует излучение излучателя 8.

Излучение (инфракрасное) передается оптической системой 9 излучателя в направлении оптической системы 10 приемника, Электрический сигнал с приемника 11 поступает на предварительный усилитель 12, с выхода которого усиленный сигнал подается на

Bxoptr второго nozocoeoro фильтра 13, полоса пропускания которого соответствует полосе пропускания первого полосового фильтра, и узкополосного фильтра 14, настроенного на частоту опорного генератора. С выхода полосового фильтра сигнал поступает на вход масштабного усилителя 15, выходной сигнал узкополосного фильтра детектируется первым детектором 16, усиливается усилителем 17 и поступает на управляющий вход масштабного усилителя, При изменении положения передающей части относительно приемной нелинейным образом изменяется и величина сигнала приемника поэтому невозможно определить, чем вызвано это иэмененИе — изменением сигнала или изменением взаимного расположения, так как при этом меняется телесный угол, в вершине которого находится излучатель, а в основании — приемник. Также имеет место пространственная неравномерность мощности излучателя внутри телесного угла излучения. Чтобы избежать этих явлений вводится зависимость усиления масштабного усилителя от величины сигнала с узкополосного фильтра (опорного сигнала), так как изменение информационного сигнала при изменении относительного положения излучателей и приемников компенсируется изменением коэффици1404183 ента усиления масштабного усилителя.

Таким образом, на выходе масштабного усилителя получается информационный сигнал, не зависящий от относительного положения излучателей и приемника, т.е. достигается линейность устройства. С выхода масштабного усилителя сигнал поступает на второй детектор 18 и далее через усилитель

19 на вход системы 20 обработки сигнала.

Формула изобретения

Устройство диагностики состояния режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные акселерометр, первый предварительный усилитель и первый полосовой фильтр, пер- 2р вый выходной усилитель, связанный с излучателем, а также приемник, связанный с вторым предварительным усилителем, и последовательно соединенные первый детектор, второй выходной 25 усилитель и систему обработки сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности диагностики, в него введены оптические системы излучателя и приемника, смеситель, генератор опорного сигнала, второй полосовой фильтр, масштабный усилитель, модулятор, а также последовательно соединенные узкополосный фильтр, второй детектор и усилитель, причем первый вход смесителя соединен с выходом первого полосового фильтра, а его второй вход — с выходом генератора опорного сигнала, выход смесителя подключен к входу модулятора, выход которого соединен с входом первого выходного усилителя, выход второго предварительного усилителя соединен с входами второго полосового фильтра и узкополосного фильтра, при этом выходы второго полосового фильтра и усилителя подключены к соответствующим входам масштабного усилителя, выход которого соединен с входом первого детектора.

1404183

Фи@ 2

8ИА

Составитель С,Соколов

Техред Л.Сердюкова

Корректор В.Бутяга

Редактор П.Гереши

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3023/10

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