Устройство для контроля износа режущего инструмента

 

Изобретение относится к станкостроению , в частности к активному контролю износа режущих инструментов, и может быть использовано на станках с числовым и адаптивным управлением для непрерьшного и дискретного контроля работоспособности режущего инструмента. Цель изобретения - повьшение производительности контроля пу тем достижения возможнос-ти автоматической настройки устройства на измерительную позицию параметра оценки износа инструмента. Устройство снабжено блоком 16 определения среднего значения и делителем Г7, что позволяет автоматически станавливать ширину узкого диапазона амплитуд. Снабжение устройства пиковым детектором 18, ждущим мультивибратором 19, вход которого подключен к генератору 8, и цифроаналоговым преобразователем позволяет из всех значений повторяемости сигналов в узких диапазонах амплитуд -выбрать для индикации в течение заданного времени максимальное значение соотве рствующего параметра оценки износа режущего инструмента. 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 В 23 В 25/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4178523/31-08 (22) 12.01.87 (46) )5.09.88. Бюл. П 34 (71) Каунасский политехнический институт им.Антанаса Снечкуса (72) В.И.Чуприн и П.Б.Бамбалас (53) 621 .91(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1038083, кл. В 23 В 25/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА

РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к станкостроению, в частности к активному контролю износа режущих инструментов, и может быть использовано на станках с числовым и адаптивным управлением для непрерывного и дискретного контроля работоспособности режущего инструмента. Цель изобретения — повыше„„SU„„1423290 А1 ние производительности контроля путем достижения возможности автоматической настройки устройства на измерительную позицию параметра оценки износа инструмента. Устройство снабжено блоком 16 определения среднего значения и делителем 17, что позволяет автоматически устанавливать ширину узкого диапазона амплитуд. Снабжение устройства пиковым детектором

18, ждущим мультивибратором 19, вход которого подключен к генератору 8, и цифроаналоговым преобразователем позволяет из всех значений повторяемости сигналов в узких диапазонах амплитуд -выбрать для индикации в те-. чение заданного времени максимальное значение соответствующего параметра оценки износа режущего инструмента.

3 ил.

Изобретение относится к станкостроению, в частности к контролю из оса режущих инструментов, и может быть использовано на станках с чис- "

poBbIM и адаптивным управлением для непрерывного и дискретного контроля аботоспособности режущего инструента.

Цель изобретения — повьппение прозводительности контроля путем досжения возможности автоматической астройки устройства на измерительую позицию параметра оценки износа . нструмента. 15

На фиг.l изображена блок — схема редлагаемого устройства для контроя износа режущего инструмента; на иг.2 вЂ, электрические сигналы акусческой эмиссии на выходе основного 20 силителя в виде функции напряжение— ремя (где И " ширина узкого диапаона амплитуд, пропорциональная средему значению амплитуд U,," "NI, — чисо импульсов в этом диапазоне ам- 25, литуд); на фиг.3 — амплитудное расределение сигналов акустической миссии (П „„, ) и изменение напряения U ÄÄ I пикового детектора (пунтирная линия) . 30

Устройство для контроля износа ежущего инструмента содержит послеовательно соединенные преобразоваель 1 сигналов АЭ, предварительный силитель 2, блок 3 полосовых фильтров, основной усилитель 4, дискриминатор 5, двоичный счетчик 6 импульсов регулируемым числом двоичных разрядов, дифференциальный дискриминатор

7 с регулируемыми порогами дискрими- 40

Нации, генератор 8 линейно изменяю1пегося напряжения, сумматор 9, дисКриминатор 10 нижнего уровня, дискриминатор 11 верхнего уровня и схему

12 вычитания, двоичный счетчик 13 им в 45

Пульсов, цифроаналоговый преобразователь 14, регистратор 15, блок 16 определения среднего значения сигнала, делитель 1? напряжения, пиковый детектор 18, ждущий мультивибратор 19

Н индикатор 20, Устройство работает следующим образом.

Преобразователь 1, например пьезоэлектрический, преобразует механичес:,Кие импульсы акустичеСкой эмиссии, Поступающие из зоны резания, в элек грические сигна:пы, которые поступают

Иа вход высокочастотного. предваритель1 423290 с 2 ного усилителя 2. Сигнал с выхода предварительного усилителя 2 подается. на блок 3 полосовых фильтров, позволяющих выделять в полосе частот от

1500 кГц наиболее информативную полосу частот сигналов от влияния конкретного фактора процесса резания, например влияния износа режущего инструмента, С выхода блока 3 полосовшх фильтров электрические сигналы поступают на основной усилитель 4, который усиливает сигналы до уровня, достаточного для работы последующих блоков устройства, Далее, усиленный сигнал U >„,„ < с выхода основного усилителя 4 поступает на вход дискриминатора 5, который гроцускает все сигналы акустической эмиссии, превышающие по амплитуде уровень собственных шумов измерительной аппаратуры. Затем сигнал акустической эмиссии в виде импульсов поступает на вход двоичного счетчика 6, который подсчитывает общее число импульсов (KN) . Одновременно с выхода основного усилителя 4 . сигнал пос тупае т на вход дифференциального дискриминатора ? и на объединенные первые входы дискриминатора 10 нижнего уровня и дискриминатора 11 верхнего уровня, а также на вход блока 16 определения среднего значения. Опорное напряжение U gIIy„ g .(порог) дискриминатора )О нижнего уровня поступает от генератора 8 линейно изменяющегося напряжения, а опорное напряжение U <,,„. дискриминатора 11 верхнего уровня поступает от сумматора 9, который суммирует напряжение U IIÄ>;> генератора.

8 и напряжение U, пропорциональное среднему значению амплитуд. Определе- ние среднего значения U осуществляет блок 16 определения среднего значения, а коэффициент пропорциональности К (например, 0,1) задается с помощью делителя 1?, напряжения, Таким образом, опорное напряжение дискриминатора 11 верхнего уровня равно

Us,ix g U eI,i S + К-U. Импульсы, выработанные дискриминатором 10 нижнего уровня, от амплитуд сигнала П превышающих опорное напряжение U поступают на схему 12 вычитания. На эту же схему поступают и импульсы, выработанные дискриминатором Il верхнего уровня от .амплитуд сигнала UgI,ix. превышающих опорное напряжение U ц„д (фиг.2). Схема 12 вычитания обеспе- ° з 1423290 4 чивает получение на ее выходе числа импульсов Nr в узком диапазоне амплитуд. Генератор 8 линейно изменяющегося напряжения позволяет перемещать этот диапазон от минимальных до

5 максимальных значений амплитуд. С выхода схемы 12 вычитания импульсы поступают на вход двоичного счетчика 13, который подсчитывает число импульсов

N Ä s узком диапазоне амплитуд по всему спектру амплитуд. С выхода К двоичного счетчика 6 с регулируемым числом разрядов сигнал поступает на вход сброса двоичного счетчика 13. Сброс 15 струмента. Максимальное значение наДвоичного счетчика 13 пРоисхоДит пРи пРЯжениЯ Бв„к,4, пРопоРЦиональное. переполнении двоичного счетчика б, N (- ) сохраняется на выходе пикокоторый подсчитывает общее число им-, пульсов .И, поэтому на выходе дво- вого детектора 18 и на индикаторе 20 ичного счетчика 13 формируется число, 20 пропорциональное отношению числа импульсов 11 в узком диапазоне амплитуд к общему числу импульсов Е М.Цифроаналоговый преобразователь 14 преобразует данные двоичного счетчика 25

13 в аналоговую величину для дальнейшего вывода результатов на регистраФормула изобретения тор 15 и на вход пикового детектора .18. Регистратор 15, в качестве которого может быть использован осцилло- 30 граф, регистрирует распределение амплитуд по узким .диапазонам як,„„,„ „т„дИк

-06ц„14 = Е. (у") или отображает амплитудное распределение на экране для дополнительного визуального контроля. порционально увеличению частоты амИк плитуд — по узким диапазонам U амп И литуд. Увеличивающимся напряжением

U>ÄÄ „ заряжается запоминающий конденсатор пикового детектора 18. Заряд происходит до максимального значения напряжения 116ыx° . 14 м«с . В дальнейшем происходит уменьшение напряжения

Uscix. 4, а пиковый детектор " 18 запоминает. максимальное значение

Ов„„.14 „... евшее место эа дан и цикл измерения параметра износа индо момента появления иэ ждущего мультивибратора 19 короткого импульса сброса пикового детектора 18. Далее автоматически повторяется описанный цикл измерения (индикации) параметра оценки износа режущего инструмента, Определение значения параметра и„ (- ) оценки износа режущего инст, N макс румента автоматически осуществляется о следующим образом.

Генератор 8 линейно изменяющегося напряжения задним фронтом запускает ждущий мультивибратор 19, который вырабатывает короткий импульс сброса

45 пикового детектора 18 (в конце предыдущего цикла измерения) до выходного напряжения U „,,t пикового детектора, равного нулю. Затем генератор 8 подает линейно увеличивающееся

° 50 напряжение Uв,„на входы дискриминатора 10 верхнего уровня и дискриминатора 11 нижнего уровня, тем самым на вход пикового детектора 18 поступает с выхода цифроаналогового пре 55 образователя 14 скачкообразно увеличивающееся напряжение U в,1„,14. Увеличение напряжения U«+.,4 происходит проУстройство для контроля износа реа жущего инструмента, содержащее преобразователь, предварительный усилитель, блок полосовых фильтров, основ" ной усилитель, дискриминатор, соединенные между собой последовательно, дифференциальный дискриминатор, дискриминатор нижнего уровня, дискриминатор верхнего уровня, первые входы которых подключены к входу основного усилителя, схему вычитания, первый и второй вход которой подключены к выходам дискриминаторов нижнего и верхнего уровней соответственно, первый двоичный счетчик, второй двоичный счетчик, первый вход которого подключен к выходу первого двоичного счетчика, ре- гистратор, цифроаналоговый преобразователь, вход которого подключен.к выходу второго двоичного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, в него введены генератор, сумматор, выход которого. подключен к второму входу дискриминатора верхне

ro уровня, последовательно соединенные блок определения среднего значения, делитель, выход которого.соединен с первым входом сумматора, жду1 щий мультивибратор, пиковый детектор, инпикатор, причем вход ждущего мчль5 1423290 6 тивибратора объединен с вторыми вхо- . вибратора подключен к первому входу дами сумматора и .дискриминатора ниж- пикового детектора,. выход которого него уровня и подключен к выходу ге- подключен к индикатору, выход цифро,нератора, выход дискриминатора под- аналогового преобразователя соединен

5 ключен к входу первого двоичного - с регистратором и вторым входом пико счетчика, выход схемы вычитания под- вого детектора, а вход блока опреде ключен к второму входу второго двоич- ления среднего значения соединен с ( ного счетчика, выход ждущего мульти- выходом основного усилителя. ц 80/g.4

Составитель А.Гришин

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 4472/15

Тираж 880 Подписное

BlIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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