Устройство для определения момента затупления режущего инструмента

 

Изобретение относится к автоматическому определению режущих свойств инструментов и может быть использовано на автоматических линиях и станках с программным управлением. Целью изобретения является повышение достоверности определения момента затупления режущего инструмента путем непрерывного определения износа режущего инструмента и момента критического затупления режущего инструмента до возникновения автоколебаний. Устройство состоит из датчика 1 вибраций, усилителя 2, командного канала, соединенного с последним, и N высокочастотных каналов, подключенных к логическому элементу И 10. В устройство введены блок нелинейности 3, вход которого соединен с выходом усилителя 2, а выход - с входами командного и высокочастотных каналов, и вычислительный блок 13, подключенный к выходу детектора первого высокочастотного канала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Д11 4 G 01 N 3/58

8:ЕСОИНАЯ

ГАП1;ТК". 1ы".,л ЕСКАЯ

Е,лБ.":1О . Е .А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4085 703/25-2 8 (22) 14.07. 86 (46) 07.04.89. Бюл„11- 13 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский институт технологии электротехнического производства и Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72) А.В.Сергеев, С.Д.Смирнов, В.Н.Тисенко, Л.Н.Петрашина и Н.В,Дорогов (53) 620.179 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1193521, кл. G 01 N 3/58, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ЗАТУПЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к автоматическому определению режущих свойств инструментов и может быть использовано на автоматических линиях и станках

ÄÄSUÄÄ 1471114 А1 с программным управлением. Целью изобретения является повышение достоверности определения момента затупления режущего инструмента путем непрерывного определения износа режущего инструмента и момента критического затупления режущего инструмента до возникновения автоколебаний. Устройство состоит из датчика 1 вибраций, усилителя 2, командного канала,соединенного с последним и п высокочастотных каналов, подключенных к логическому элементу И 10. В устройство введены блок нелинейности 3, вход которого соединен с выходом усилителя

2,,а выход — с входами командного и высокочастотных каналов, и вычислительный блок 13, подключенный к выходу детектора первого высокочастотного какала. 1 ил.

1471114

Изобретение относится к автоматическому определению режущих свойств инструментов и может быть использовано на автоматических линиях и станках с программным управлением, в

5 частности в гибком автоматическом производстве, и станках с программным управлением, работающим в режиме безлюдной технологии.

Целью изобретения является повышение достоверности определения момента затупления режущего инструмента путем непрерывного определения износа режущего инструмента и момента критического затупления режущего инструмента до возникновения автоколебаний в упругой системе станка.

На чертеже изображена блок-схема устройства. 20

Устройство состоит из датчика 1 вибрации, соединенного с ним усилителя 2, соединенного с усилителем 2 блока 3 нелинейности, соединенных с последним п высокочастотных каналов, 25 состоящих иэ соединенных последовательно фильтра 4, детектора 5 и схемы 6 сравнения, командного канала, состоящего иэ фильтра 7, детектора 8, блока 9 автоматической настройки час- 30 тоты фильтров по амплитуде выходного сигнала, логического элемента И 10, входы которого соединены с выходами каждого из и высокочастотных каналов, задатчика ll пороговых значений, выходы которого подключены к вторым входам схем 6 сравнения в каждом из и каналов,п-l блоков 12 умножения, входы которых подключены к выходу блока 9 автоматической настройки час- 40 тоты фильтров, а выходы — к управляющим входам узкополосных перестраиваемых фильтров 4 (в первом канале вход фильтра 4 связан непосредственно с выходом блока 9}, вычислительного блока 13, вход которого подключен к выходу детектора 5 первого канала.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от датчика 1 вибрации (например, пьезоакселерометра), установ50 ленного на инструментальном блоке либо другом узле станка, подается на предварительный усилитель 2. После усиления сигнал в период нормальной работы инструмента проходит без искажения через блок 3 нелинейности за счет наличия линейного участка, при приближении износа к критической величине сигнал в блоке 3 ограничивается по амплитуде. С помощью фильтра 7 с постоянной полосой пропускания выделяется полоса частот, содержащая собственную частоту инструмента, сигнал детектируется детектором 8 и подается на вход блока 9 автоматической настройки частоты фильтра по амплитуде выходного сигнала, с выхода блока

9 подается информация о частоте составлякщей максимальной амплитуды на звенья настройки узкополосных перестраиваемых фильтров .4, один из которых в первом канале настраивается на частоту составляющей максимальной амплитуды — собственную частоту инструмента, а другие с помощью блоков

12 умножения — на частоты, в Z 3... раз большие. Составляющие, выделенные фильтрами 4, детектируются детекторами 5. В схемах 6 сравнения сравниваются уровни каждой составляющей с соответствующим пороговым значением, при превышении которого подается напряжение на элемент. И 10. В том случае, если все составляющие превысят соответствующие пороговые значения, элемент И 10 выдает сигнал о затуплении инструмента. Полочка" в характеристике блока 3 нелинейности выбирается таким образом, чтобы сигнал ограничивался до наступления автоколебаний в технологической системе станка. При ограничении сигнала в его спектре появятся гармоники на частотах, кратных собственной часто" те инструмента, и элемент И 30 выдает в устройство числового программного управления (УЧПУ) сигнал о приближении величины износа к критическому по критерию виброустойчивости значению, В функции вычислительного блока

13, в качестве которого может быть использована, например, микроЭВМ, включенная в состав либо УЧПУ станка, либо системы диагностики участка (линии, цеха), входит. программное определение по уровню сигнала в первом канале величины износа инструментоВ и выдача сигнала о величине износа для последующей коррекции положения исполнительного органа станка.

Формула изобретения

Устройство для определения момента затупления режущего инструмента на станках с ЧПУ, содержащее последова1471114

Составитель P. Канзафаров

Редактор С. Пекарь Техред Г1. Хода нич Корректор О.Кравцова

Подписное

Заказ 1602/46 Тираж 788

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, чл. Гагарина, 101 тельно соединенные датчик вибраций, усилитель и командный канал, который выполнен в виде последовательно соединенных фильтра, детектора и блока автоматической настройки частоты

5 фильтров по амплитуде входного сигнала, подключенные к выходу усилителя и высокочастотных каналов, состоящие каждый из последовательно соеди1О ненных второго фильтра, второй вход которого соединен с выходом блока автоматической настройки частоты фильтров, второго детектора и схемы сравнения, логический элемент И, входы которого соединены с выходами схем сравнения, задатчик пороговых значений, выходы которого подключены к вторым входам схем сравнения, и и-1 блоков умножения, входы которых подключены к выходу блока автоматической настройки частоты фильтров, а выходы— к вторым входам п-1 вторых фильтров, о т л и ч а ю щ е е с в тем, что, с целью повьппения достоверности определения момента затупления режущего инструмента, оно снабжено блоком нелинейности, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — с входами и высокочастотных и командного каналов, и вычислительным блоком, вход которого соединен с выходом детектора первого высокочастотного канала, а выход предназначен для соединения с ЧПУ станка.