Устройство для определения момента затупления металлорежущего инструмента

 

I п.т-ОП - АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И С

Союз Соаетскии

Социалистиыеских

Республик (11) 5473 2 5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительчое к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 12.75 (21) 2198643/08 с присоединением заявки %в (23) Приоритет— (43) Опубликовано25. 02. 77. Бюллетень ¹7 (45) Дата опубликования описания 15.05.77 (51) M. Кл."-

)3 23 Q 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.08 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

О. B. Кретинин, А. В. Денисенко и A. П. Елепин (71) Заявитель Горьковский политехнический институт имени А. А. Жданова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА

ЗАТУПЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области контроля состояния режущего инструмента в рабочем режиме с целью замены инструмента до начала катастрофического износа и может быть использовано на станках-ав- 5 томатах в массовом и крупносерийном производстве дет лей, машинное время обработки которых соизмеримо с периодом стойкости режущего инструмента.

Известны устройства, сигнализирующие 10 о затуплении инструмента и необходимости его замены.. Они, в основном, работают по определенной программе с заранее заданным временем работы инструмента или числом циклов его работы (1).

Время принудительной замены инструмента вырабатывается на основе априорных статистических данных. В действителен ности момент оптимального затупления для каждого конкретного инструмента значитель-20 но отличается от заданного среднестатистического, что приводит, в одном случае, к недоиспользованию режущих свойств инструмента, в другом — к выходу его из строя вследствие катастрофического износа.

В связи с этим большое значение приобретает создание устройств„позволяюшиx контролировать состояние каждого конкретного инструмента и своевременно выдавать сигнал о необходимости его замены.

Например, устройство для контроля износа инструмента (2) позволяет контролировать момент оптимального затупления, Оно содержит генератор калиброванных импульсов, выход которого чеоез коммутатор поочередно подключается к идентичныл: интеграторам, нагруженным решающей схемой, предназначенной для определения знака разности напряжений, накопленных интегратоpGMH и формирования сигнала ) правления.

Схема сброса, подключенная к выходу решающей схемы, служит для возвращения устройства в исходное состояние.

Однако такое устройство может использоваться только на станках с адаптивной системой управления подачей и при обработке одинаковых деталей, машинное время обработки которых много меньше периода стойкости режушего инструмента. Таким образом, при обработке крупных деталей

547325 и деталей иэ труднообрабатываемых сталей и сплавов, когда период стойкости инстру- мента соизмерим с машинным временем инструмента, данное устройство работать не может, хотя именно в этом случае своЬвременная замена затупившегося инструмента имеет особо важное значение, так как наступление катастрофического износа инструмента может быть причиной брака дорогостоящей детали. !О

Бель изобретения — определение момента

) оптимального затупления режущего инструмента при обработке крупных детчлей и деталей иэ труднообрабатываемых сталей и

:.плавов

Это достигается тем, что устройство для контроля износа режущего инструмента, содержащее датчик состояния инструмента и счетно-решакипую рхему, выдающую сигнал на смену инструмента, снабжено датчиком скорости износа, двумя сигнум-реле, запо1

;минаюшим блоком и схемой совпадения, причем выход датчика скорости износа подсоединен к входам сигнум-реле, выход одного из которых подключен к схеме совпадения через запоминающий блок, а выход другого— непосредственно.

Ф

На фиг, 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — зависимости: (30 а - скорости износа инструмента от времени, 8 - ускорения износа инструмента от времени, - выходного напряжения снгнумреле от времени, g — выходного напряжения запоминающего блока от времени, сигнала управления-от времени на выход схемы совпадения.

Устрайство содержит датчик 1 скорости и.заоса, имеюший на выходе сигнал, пропо -.пиональный скорости износа инструмента Q который подается на сигнул-реле 2, контролирукнцее положительный знак приращения рр функции (+ Ю ), iH параллельно на сигнум1 реле 3, контролирующее отрицательный знак приращения функции (- Ж } . .Выход сигнумреле 2 подключен к запоминающему блоку 4, который вместе с сигнум-реле 3 подсоединен к выходам схемы 5 совпадения, предназначенной для формирования сигнала управления. 50

Работа устройства основана на измененйи знака ускорения износа при уменьшении ско рости износа инструмента перед началом катастрофического износа. В общем случае, 1 зависимость скорости износа Ф, ускоре- )5 ния износа 4/ от времени имеет вид, приведенный на фиг. 2 а, 6. ! !

На участке приработки, где знак óñêîðå, v

При переходе через точку jL на кривой и ,скорости иеиос е кврвктериеуеииув момеф, смены знака ускорения с отрицательного иа положительный, срабатывает сигнум-реле 2, выводя иэ исходного положения запоминаю е ее йий блок 4, и прекращает работы сигнумреле 3, В зоне инверсии скорости износа, когда знак ускорения вновь отрицательный, срабатывает;сигнум-реле 3, Его сигнал вместе с сигналом от запоминающего блока 4, поступая на входы схемы 5 совпадения, формирует сигнал управления, который может быть использован для подачи звукового или светового сигнала с наступ пением момента затупления или для включения управляющих элементов исполнитель4 ного органа, осуществляющего замену ин".трумента. Одновременно по атому сигналу на выходе схемы совпадения запоминающий блок переходит в исходное положение, !

Определение момента затупления режуще го инструмента и своевременная его замейа при обработке крупных деталей и деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов!,имеют, особо важное значение.

Своевременная замена инструментов при1 достижении максимально допустимого Мено са повышает эффективность их использования вследствие увеличения числа переточек и полной реализации режушей способности, что дает экономию в народном хозяйстве.

Формула изобретения .1

Устройство для определения момента з тупления металлорежущего инструмента, .содержащее датчик состояния инструмента и счетно-решающую схему, выдаюш.;ю сигнал, на смену инструмента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью определения момента оптимального затупления режущего инструмента при обработке кр„пных деталей и деталей иэ труднообрабатываемых сталей и сплавов, оно снабжено датчиком скорости износа, двумя сигнум-реле, за, поминающим блоком и схемой совпадения, причем выход датчика скорости износа пор ключен к входам сигнум-реле, выход одно- го из которых подключен к схеме совпаде.

5473 28 гаА а

Еи, ния через запоминающий блок, а выход дру-. т ого - иепосренемве-:но.

Источники нюформапии, принятые во внимание нри экспертизе:. 1. Патент США No 3809870, кг; 235-

151.3, 1974.

2. Авторское свидетельство ¹476134,,кл. В 23 Qi 15/00, 1973..0НИИПИ Заказ 1199/79, Тираж 1207 Подписное

:.филиал ППП Патент, <. Урод, ул. Протиая, 4