Устройство для определения момента разрушения режущего инструмента
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при отработке и построении систем защиты станочного оборудования. Цель изобретения - повышение точности и надежности за счет сравнения постоянной и текущей амплитудной составляющей сигнала виброакустической эмиссии (ВАЭ). Устройство содержит преобразователь 1 виброакустических сигналов, соединенный с входами двух усилителей 2 и 5. Сигнал с усилителя 2 детектируется детектором 3, фильтруется фильтром 4 низкой частоты и поступает в блок 6 сравнения и в блок 7 выборки-хранения. В блоке 7 постоянная составляющая сигнала ВАЭ хранится в памяти с периодом запоминания, формируемым блоком 13, который срабатывает от сигнала, формируемого блоком 6 сравнения. Блок 6 сравнивает сигналы, поступающие с усилителя 5 и фильтра 4. При превышении амплитудных значений двух сигналов блок 8 вычитания дает команду на сигнальный блок 10 о нарушении целостности режущего инструмента. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСИИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3 58
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4383962/25-28 (22) 29.02.88 (46) 23.08.90. Бюл. Р 31 (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (72) Б.С.Андреев, С.И.Попов .и А.Г.Поздняков (53) 620.178 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1177135, кл. В g3 Q 15/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА РАЗРУШЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быгь использовано при отработке и построении систем защиты станочного оборудования. Цель изобретения - повышение точности и надежности за счет сравнения постоянной и текущей амплитудной составляю„ .,SU„„1587418 А 1
2 щей сигнала виброакустической эмиссии (ВАЭ). Устройство содержит преобразователь 1 виброакустических сигналов, соединенные с входами двух усилителей 2 и 5. Сигнал с усилителя 2 детектируется детектором 3, фильтруется фильтром 4 низкой частоты и поступает в блок 6 сравнения и в блок 7 выборки-хранения. В блоке 7 постоянная составляющая сигнала ВАЭ хранится в памяти с периодом запоминания, формируемым блоком 13, который срабатывается от сигнала, формируемого блоком 6 сравнения. Блок 6 сравнивает сигналы, поступающие с усилителя 5 и фильтра 4. При превышении амплитудных значений .двух сигналов блок 8 Щ вычитания дает команду на сигнальный блок 10 о нарушении целостности режу- МФ щего инструмента. 2 ил.
1587418
Изобретение относится к машинзстроению и может быть использовано при отработке и построении систем защиты станочного оборудования.
Пель изобретения - повышение точности и надежности эа счет сравнения постоянной и текущей амплитудной составляющей сигнала виброакустической эмиссии, 10, На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы .блоков устройства.
Устройство содержит преобразователь 1 виброакустических сигналов, соединенный с входами двух цепочек.
Первая цепочка включает в себя услитель 2, детектор 3 и фильтр. 4 низких частот (ФНЧ) и предназначена для получения постоянной составлянзцей сигнала виброакустической эмиссии (ВАЭ), Вторая цепочка включает в себя усилитель 5 с коэффициентом усиления в
5-10 раз меньше, чем усилитель 2.
Первая и вторая цепочки соединены с блоком 6 сравнения. Выход фильтра
4 соединен с последовательно включенными блоком 7 выборки-хранения, блоком 8 вычитания, вторым блоком 9 сравнения, выход которого соединен с входами блока 10 звуковой или световой сигнализации и блока 11 управления системой ЧПУ станка. Выход фильтра 4 дополнительно соединен с блоком б сравнения, а выход блока 7 через блок 12 формирования уставки соединен с формирователем временных интервалов. Выход блока 6 сравнения соединен с входами блока 13 управления схемой и блока 14 формирования 4О временных интервалов, выходы которых соединены с вторыми входами блока 7 выборки-хранения.и блоком 9 сравнения временных интервалов соответственйо.
Устройство работает следующим об- 45 разом.
Сигнал с преобразователя 1 вибраций поступает на две цепочки, Первая цепочка усиливает сигнал усилителем
2, детектирует детектором 3 и фильтрует поступающий на вход цепочки сигнал фильтром 4. На выходе первой цепочки получают постоянную составляющую сигнала ВАЭ (сигнал 15). Вторая цепочка усиливает сигнал ВАЭ усилителем 5 и формирует мгновенное амплитудное значение сигнала ВА3 (сигнал
16). Сигналы с первой и второй цепочек поступают на блок 6 сравнения, который сравнивает сигнал ВАЭ по его постоянной и мгновенной амплитуде.
Одновременно сигнал с фильтра 4 поступает на вход блока 7 выборкихранения, где он запоминается и обновляется с периодом, задаваемым блоком 13 управления, выполненным в виде тактового генератора или одновибратора, а сравнивается в блоке 8 вычитания (сигнал 17) . При стабильном процессе резания сигнал на выходе блока 8 вычитания равен нулю (t -t
6 сигнал 18).
Блок 8 вычитания получает абсолютную по модулю разность сигналов (сигнал 17) между амплитудой постоянной составляющей сигнала ВАЭ с. выхода блока 7 выборки-хранения (t 1-t<, сигнал 18, характеризующий дополомочное состояние режущего инструмента) и амплитудой постоянной составляющей сигнала ВАЭ с выхода блока 4 ФНЧ (t„-t, сигнал 15), характеризующий послеполомочное состояние режущего инструмента).
После окончания переходных процессов в системе СПИД (примерно 5-40 мс, t„-t» сигнал 15) блок 14 формирует временной интервал для блока 9 времени сравнения (t -t, сигнал 19).
В течение этого времени сравнивают полученную разность текущего и заложенного в памяти сигналов с выхода блока 8 (tz-t» сигнал 17) и уставки с выхода блока 12 формирования уставки (сигнал 20). Последний формирует ее пропорционально . величине, хранящейся в памяти блока 7 выборки-хране ния (сигнал 18).
Момент поломки инструмента регистрируют по всплеску сигнала ВАЭ, превышающему более чем в 10 раз уровень постоянной составляющей сигнала ВАЭ по сравнению с сигналом на выходе блока 4 ФНЧ (t,, сигналы 15 и 16), и сигналу с выхода усилителя 5. Блок б сравнения вырабатывает сигнал (сигнал 21), поступающий через блок 13 управления схемой на блок 7, и отключает его переводом в положение "Хра-—
II нение, а блок 9 сравнения вырабатывает сигнал, поступающий на блок 10 звуковой или световой сигнализации и на блок 11 управления системой ЧПУ для остановки станка.
Изобретение повышает общую технологическую надежность обрабатывающего оборудования, предохраняется от поло7618 мок режущий инструмент. Обеспечивается предохранение оборудования от повреждений и автоматизация контроля за состоянием режущего инструмента.
Составитель И. Гринев
Редактор О.Юрковецкая Техред A. Кравчук
Корректор О.Ципле
Заказ 2416. Тираж 500 . Подписное
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, ул. Гагарина, 101
Формула из обретения
Устройство для определения момента разрушения режущего инструмента, содержащее виброакустический преобразователь, соединенные с ним два усилителя, детектор, соединенный с первым усилителем, блок сравнения, соединеннуй с вторым усилителем и детектором, и блок индикации, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности за счет сравнения постоянной и текущей амплитудной составляющей сигнала виброакустичес-.
6 кой эмиссии, оно снабжено фильтром низкой частоты, вход которого соединен с детектором, а выход — с блоком сравнения, последовательно соединенными с последним блоком выборки-хранения, блоком вычитания, вторым блоком сравнения, выход которого соединен с блоком индикации, блоком формирования уставки, вход которого соединен с выходом блока выборки-хранения, а выход — вторым входом второго блока сравнения, блоками формирования периода хранения и временного интервала, входы которых соединены с выходом первого блока сравнения, а выходы соединены соответственно с вторым входом блока выборки-хранения.и третьим входом блока сравнения.
