Устройство для определения упругих относительных деформаций режущего инструмента и детали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iи! 60 8 6l5

Союз Советских

Социалистических

Республик

1

1

i (61) Дополнитсльное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.08.75 (21) 2162554/25-08 с присоединением заявки № (51) М. Кл. В 23В 25/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78, Бюллетень № 20 (53) УДК 621.9.08(088.8) (45) Дата опубликования описания 16.05.78 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Л. Заковоротный, О. С. Перлин и А. Г, Поздняков (71) Заявитель Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ

ОТНОСИТЕЛЪНЪ1Х ДЕФОРМАЦИЙ РЕ)КУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА И ДЕТАЛИ

Изобретение касается систем автоматического управления процессами обработки на металлорежущих станках и может быть использовано для определения упругих относительных деформаций инструмента и детали в процессе вибраций, возникающих в ходе обработки.

Известно устройство, определяющее упругие относительные деформации инструмента и детали путем измерения упругих деформаций как инструмента, так и детали с последующим их суммированием с учетом передаточных отношений.

Устройство содержит датчик упругих деформаций инструмента, встроенный в измерительный суппорт, и датчик упругих деформаций детали, установленный в задней бабке станка. Оба датчика после согласующего элемента связаны с сумматором, выход которого соединен с регистрирующим прибором (1).

Однако необходимость наличия в этом устройстве, кроме датчика упругих деформаций инструмента, также датчика упругих деформаций детали приводит к повышению сложности и уменьшению надежности всего устройства, в результате чего снижается точность получаемой информации. Кроме того, в указанном устройстве осуществляется суммирование статических деформаций, вследствие чего деформация инструмента по отношению к детали определяется в низкочастотном диа пазоне.

Целью изобретения является повышение точности измерения упругих относительных деформаций инструмента и детали в широком частотном диапазоне.

Для этого в устройство, содержащее датчик упругих деформаций инструмента и сумматор, связанный с регистрирующим прибо10 ром, введены усилитель и два фильтра, представляющие совокупность параллельно соединенных групп, каждая из которых является последовательным соединением резистора, индуктивности и емкости, один из фильтров мо15 дулирует упругую систему инструмента, другой — детали, причем выход усилителя соединен с входами фильтров, выход фильтра, Моделирующего упругую систему инструмента, соединен с входом усилителя через схему

20 сравнения, на вход которой подключен датчик упругих деформаций инструмента, а выход фильтра, моделирующего упругую систему детали, подсоединен вместе с выходом датчика к сумматору.

25 На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — электрическая схема фильтров, моделирующих упругие системы инструмента и детали.

Устройство для определения упругих от30 носительных деформаций инструмента и де608615 тали содержит датчик упругих деформаций инструмента 1, связанный с узлом сравнения 2, усилитель 3, выход которого соединен с входами фильтра 4, моделирующего упругую систему инструмента и фильтра 5, м одел иру|ощего упругую систему детали, а вход усилителя связан через узел сравнения

2 с выходом фильтра 4, сумматор 6, соединенный с выходом датчика 1 и входом фильтра

5, и регистрирующий прибор 7, подключенный к сумматору 6.

На фиг, 2 представлена электрическая схема фильтров, моделирующих упругие системы инструмента и детали, которые являются совокупностью параллельно соединенных групп, каждая из которых представляет последовательно соединенные катушку индуктивности 8 и резистор 9, выход которого является выходом фильтров. Параметры фильтров (катушка индуктивности 8, резистор 9, емкость 10) выбираются такими, чтобы смоделировать жесткости, коэффициенты вязкого трения и массы упругих систем 11 суппортной группы и группы деталь-шпиндель.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 подается на суммируюший вход узла сравнения 2, на вычитающий вход которой поступает выходной сигнал фильтра 4. С выхода узла сравнения 2 сигнал подается через усилитель 3 на выходы фильтров 4 и 5. Выходной сигнал фильтра 5 подается на сумматор 6, где он суммируется с сигналом датчика 1. Сигнал с выхода сумматора 6 фиксируется регистрирующим прибором 7.

В связи с тем, что датчик 1 соединен через узел сравнения 2 с усилителем, имеющим большой коэффициент усиления, который охвачен обратной связью с помощью фильтра 4, моделирующего упругую систему инструмента, на выходе усилителя 3 для установившихся периодических полигармонических деформаций инструмента моделируются установившиеся полигармонические изменения силы резания. Это объясняется тем, что на выходе усилителя 3 получается сигнал, преобразованный передаточной функцией, обратной передаточной функции упругой системы инструмента.

На выходе фильтра 5, моделирующего упругую систему детали, получаем сигнал, пропорциональный упругим деформациям детали.

Суммирование этих сигналов с помощью сумматора 6 позволяет определить упругие относительные деформации инструмента и детали, величина которых фиксируется регистрирующим прибором 7.

Благодаря введению в устройство для определения упругих относительных деформаций

15 инструмента и детали усилителя и фильтров, моделирующих упругие системы инструмента и детали, повышается точность получаемой информации и надежность устройства по сравнению с известным.

Формула изобретения

Устройство для определения упругих относительных деформаций режущего инструмента и детали, содержащее датчик упругих деформаций инструмента, подключенный к сумматору, связанному с регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения упругих относительных деформаций инструмента и детали, в него введены усилитель, узел сравнения, фильтр, моделирующий упругую систему инструмента, и фильтр, моделирующий упругую систему детали, причем выход усилителя соединен с входом фильтров, выход фильтра, моделирующего упругую систему инструмента, соединен с входом усилителя через узел сравнения, на вход которого подключен выход датчика упругих деформаций и инструмента, а выход фильтра, моделирующего упругую

4О систему детали, подключен к сумматору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лдаптивное управление станками. — Под ред. Балакшина Б. С. M., «Машиностроение», 45 1973, с. 171.

608615

Фиг. Я

Составитель Т. Юдахина

Техред Н. Рыбкина

Редактор О. Юркова

Корректоры: Н. Федорова и Л. Котова Гипография, пр. Сапунова, 2

Заказ 813/10 Изд. Мо 452 Тираж 1263 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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