Способ контроля состояния режущих кромок инструментов

 

ОПИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических, республик (11) 596 378

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) ЗаЯвленО 2402.76 (24) 2326481/25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (43) Опубликовано 050378 Бюллетень № 9 (45) Лата опубликования описания 130278 (5I) N. Кл.

В 23 В 25/06

Гееуиеретееииы% иевитет

Пеиете Ииииетрее CCCP ие .ивлев иее4ретеиий и етирктий (53) УДК 621. 9.08 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Лещенко и С. В. Васильев (74) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЖУЩИХ KPOMOK HHCTPYMEHTOB

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано на токарных, расточных и других типах металлорежущих станков, допускающих возможность обработки одновременно несколькими инструментами.

В современных металлорежущих станках применяются различные методы оценки действительного состояния режу. щей кромки инструмента в процессе об-. работки иэделия, в том числе такой, как использование естественного датчика в виде термопары резец-деталь; образующейся в процессе резания.

Этот метод основан на приыципе сопоставления значения термо-ЭДС, связанного с состоянием режущей кромки с заранее заданной уставкой — некоторым определенным значением напряжения (1).

Известен также способ контроля.состояния режущих кромок инструментов при многоинструментальной обработке, предусматривающий попарное включение их в цепь электроиэмерительного прибора (21.

Недостатком этого способа является обязательное выполнение режущих кромок инструментов иэ различных материалов, а также необходимость инди" видуального смещения резцов вдоль заготовки.

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности контроля.

5 Это достигается тем, что по предлагаемому способУ в процессе контроля используются выполненные иэ одного материала режущие кромки, уравнивают начальные значения возникающих на

40 них термо-ЭДС, а при последующем возникновении разности сигналов в процессе обработки по величине и знаку разности производят контроль состояния режущих кромок.

15 Кроме того, в случае, когда уравнивание двух возникающих значений термо-ЭДС оказывается возможным только в отдельные периоды обработки, уравнивание выполняют в момент качала наступления такого периода, а состояние каждой из кромок контролируют по разности термо-ЭДС, регистрируемой только в течение протекания такого периода.

На фиг. 1 дана схема, иллюстрирующая методику осуществления способа контроля на примере обработки валика с глубокой канавкой; .на фиг. 2 вЂ,схема устройства, реализующего данный способ.

596378

На графике по горизонтальной оси отложено время или путь, по вертикальной оси — потенциал возникающей термоЭДС и его колебания под влиянием ряда неизбежно сопутствующих обработке

5 факторов. Кривая I характеризует результирующие изменения термо-ЭДС на режущей кромке 1, кривая И вЂ” то же, на режущей кромке 2, . Для удобства сравнения дана пунктирная линия 3, представляющая зеркальное отображение кривой I . Кривая 4 характеризует Результирующий сигнал, представляющий разность напряжений на режущих кромках 1 и 2, выраженных кривыми1иЦ. !

Вертикальные линии 5-11 разделяют периоды времени или, идентично, зоны обработки, применительно к циклу обточки детали 12, несущей припуск 13, подлежащий снятию одновременно двумя режущими кромками. инструментов 14, 15

Блок-схема простейшего варианта устройства, реализующего данный способ, в качестве примера приведена на фиг 2. Оно содержит два изолированных инструмента 14 и 15, Режущие кромки которых соприкасаются с обрабатываемой деталью 12, токосъемник 16, соединенный с ним знакочувствительный из мерительный прибор 17 и регулируемый 80 делитель напряжения 18.

Во время работы станка контроль э; состоянием режущей кромки по данному способу осуществляется следующим образом.

В момент начала процесса резания термо-ЭДС возрастает, как показано на графике фиг. 1, от нуля до определенного значения (линий 5), различно- 40 го для каждого из инструментов ввиду наличия отклонений в его геометрии, материале, относительном положении и т.п. причин. Получающееся рассогласование регистрируется прибором 17, пу- 4g тем воздействия на регулируемый делитель напряжения 18 оба значения термо-ЭДС уравниваются, так что разность их становится 1равной нулю,(линия 6), эта разность и принимается как управ- 50 ляющий сигнал — линия 4. B процессе резания действительное значение напряженйя на режущей крсмке может колебаться очень сильно, как зто показано на графике кривыми 1 и 2. Эти кривые ото- бражают плавное возрастание ЭДС в зоне между линиями 6-7 под влиянием постепенного нагревания контакта между пластинкой твердого сплава и ее опорой, Далее в зоне 8-9 инструменты заглубляются при вытачивании канавки и значения термо-ЭДС соответственно возрастают до значения Е, а в зоне

9-10 вновь снижаются. На следующем эта пе одна из режущих кромок входит в последнюю стадию износа — ускоренно- 85

ro, ее термо-ЭДС начинает возрастать более резко. Вероятность того, что эта стадия начнется одновременно на обеих кромках практически равна нулю как показано на графике возрастание отображается линней 2 в зоне 1Ц-11.

Пропорционально изменяется и управляющий сигнал (линия 4), при пороговом значении Е® которого срабатывает соответствующий вид сигнализации.

Как видно из граФика фиг. 2, даже при уровне помехи равном Е1, превосходящем заданное пороговое значение управляющего сигнала Е>, предлагаемы к способом обесгечивается нечувствительность к помехе и получение надежного управляющего сигнала — линия 4.

Предлагаемый способ обеспечивает надежную работу даже в таких условиях, при которых применение известного способа становится невозможным из-за превышения уровня управляющего сигнала уровнем помех.

В современных станках с ЧПу и использованием в цикле одновременно нескольких инструментов наблюдение за состоянием режущей кромки особенно затруднено и применение способа, обеспечивающего повышение эффективности использования инструмента и сокращение потерь времени на его смену, позволит поднять производительность этих станков на 10-15оо.

Формула изобретения

1. Способ контроля состояния режущих кромок инструментов в процессе многоинструментальной обработки посредством наблюдения эа величиной термоЭДС, возникающих на электрически изолированных режущих кромках, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности контроля, в процессе контроля используют выполненные из одного материала режущие кромки, уравнивают начальные значения возчикающих на них термо-ЭДС, а при последующем возникновении разности сигналов в процессе обработки по величине и знаку разности производят контроль состояния режущих кромок.

Способ по и. 1. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения воэможности контроля состояния режущих кромок в условиях, когда уравнивание двух возникающих значений термо-ЭДС оказывается возможным только в отдельные периоды обработки, уравнивание выполняют в момент начала наступления такого периода, а состояние каждой иэ кромок контролируют по разности термо-ЭдС, регистриру596378

Составитель Т. Юдахина

Техред М.Келемеш

Корректор С. Патрушева

Редактор И. Бродская

Заказ 981/16 Тираж 1262 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 емой только в течение протекания такого периода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство У 47782, В 23 Я 15/00, 1973.

2. Авторское свидетельство 9 61407, кл. В 23 В 25/06, 1940.