Способ определения износа инструмента

 

аа1тенс - н-

q ô* ° ôà въ А

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТВН ИЯ

763069

«л

4й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.05.78(2l ) 2616014/25-08 (51)M. Кл".

В 23 Q 15/00 с присоединением заявки Ж

Гасударственный кемнтет

СССР (23) Приоритет— нв-делам нзебретеннй н открытнй

Опубликовано 15.09.80. Бюллетень Рй 34

Дата опубликования описания 18.09.80 (53) УДК 621.

7 08 (088 8) С. А. Морозов, B. В. Астапов, B. Н. Костюков и И. Д.. Шантин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области с танкостроения.

Известны способы определения износа инструмента в процессе сверления отверстий, основанные на регистрации колеба5 ний, возникающих в системе СПИД, пре-. образовании их в электрические сигналы, выделении составляющих, соответствующих колебаниям инструмента, и измерении их параметров (1

Недостатком таких способов является низкая производительность обработки и стойкость режущего инструмента, погрешность измерений.

Целью настоящего изобретения является увеличение долговечности инструмента as счет повышения точности определения его износа.

Эта дель достигается тем, что при резании выделяют сигнал, соответствующий частоте крутильных колебаний, и степень износа определяют по зависимости где My — круговая частота крутильных колебаний сверла с учетом демпфирования колебаний силами сопротивления резанию, o - круговая частота крутильных колебаний сверла без учета демпфирования, - полярный момент инер ии маховых масс сверла Х, — сила сопротивления резанию, функпионально связанная со степенью износа.

Достижение поставленной дели поясни ется схемой продесса резания при сверлении - фиг. 1, блок-схемой устройства, реализующего прцшоженный способ,фиг. 2 и последовательностью преобразования сигнала - фиг. 3.

На фигурах позициями обозначены:

1 — сверло, 2 - деталь; 3 - узел . сисСпособ определения износа инструмента в процессе сверления отверстий, основанный на регистрации колебаний, возникающих в системе СПИД, преобразовании их в электрические сигналы, выделении составляющих, соответствующих колебаниям инструмента, и измерении их параметров, отличающийся тем, что, с целью увеличения долгов.-. ности инструмента за счет повышения точности определения износа, при резании выделяют сигнал, соответствующий частоте крутильных колебаний, и степень износа on40 ределяют по зависимости а о 4 где Ыд — круговая частота крутильных колебаний сверла с учетом демпфирования колебаний силами сопротивления резанию," о - круговая частота крутильных колебаний сверла беэ учета д ем пфи ров ания; — полярный момент инерции маховых масс св е рла," — сила сопротивления резанию, функционально связанная со степенью износа.

Источники информации, тые во внимание при экспертизе.

Авторское свидетельство СССР

4939, кл. В 23Я15/00, 1975. 4 — сила сопротивления резанию, Ы функционально связанная со степенью износа.

Таким образом, по зависимости (3) изменение час тоть. крутильных колебаний сверла Ыд в процессе обработки харак- Х териэует степень затупленияинструмента.

Блок-схема устройства, реализующего

55 данный способ, имеет датчик — пьезоэлектрический акселерометр 4, установленный приня на одном из невра|цаю пихся элементов 1. системы СПИД-3, Выход датчика соеди- % 48

3 7630 темы СПИД, на которую установлен датчик 4, 5 - избирительный усилитель;

6 -; 7 - схема запоминания экстремального значения виброакустических импульсов, 8 — частотомер.

На фигурах даны следующие буквенные обозначения: Я — жесткость стебля сверла;

Ц, — угловая координата закрутки сверла в системе координат, связан- 1о ной с вращающимся сверлом, — полярный момент инерции маховых масс сверла, )(, — угловой коэффициент сопротивления, определяемый силой сопро- 15 тивления резанию, U, IJ» U, Ос — форма сигнала соответственно на выходе датчика, усили- теля, схе мы запоминания и схе мы сравнения, — период крутильных колебаний, 20 — обозначение оси времени.

При обработке одного типа де тале и обороты сверла, подача, глубина резания и давление охлаждающей жидкости принимаются постоянными. Жесткости всех 25 элементов системы СПИД, кроме жест кости стебля сверла, можно не учитывать, так как они отличаются более чем ца порядок.

С учетом принятых допущений уравнение крутильных колебаний сверла запишется в виде: сР Ъ

,,, -жg-х „, (Ч

После преобразования уравнения (1) стандартному виду получим: о

vL + — PLY+ q 0

I 1

Решение этого уравнения может быть записано в виде:

Г 8 (джобы t+ bSillb3gt), (,2) ж

rile = а = 43 -Ч; Ldo=

69 нен с усилителем 5. Выхол усилит...ля соединен со схемой запоминания экстремального значения виброакустических импульсов 7 и схемой сравнения 6.Второй вход схемы сравнения соединен с выходом схемы запоминания. Длительность импульсов на выходе схемы сравнения регулируется и должна составлять около

1/2 периода крутильных колебаний сверла для того, чтобы схема сравнения на выходе выдавала только один импульс при одном периоде крутильны х колебаний сверла. Выход схемы сравнения подключен к частотомеру 8.

Порядок преобразования сигнала для получения ) (фиг. 3), где U, 0, U-, и U — форма сигнала соответственно на выходе датчика, усилителя схемы сравнения и схемы запоминания, а Т период крутильных колебаний.

ыа=М= где Р— частота, фиксируемая частотомером.

Формула изобретения

763069 иг. Я

Составитель B. Платонов

Техред К. Гаврон Корректор М. И1ароши

Редактор Н. Аристова

Зак аз 6 1 98/1 2

Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4