Способ определения стойкостных параметров режущего инструмента

 

ОПИСАНИЕ 765701

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.12.78 (21) 2698954/25 — 28 с присоединением заявки лЪ (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 N 3/58

: 6)судерстеенньй камнтет

СССР ао делан нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень J6 35

Дата опубликования описания 23.09.80 (53) УДК620.178Л.. .154 (088.8) (-72) Авторы изобретения

B. Л. Заковоротный, Г. Г. Палагнюк, А. А. Ерофеев и Г..А. Козик (7I ) Заявитель

Ростовский-на- Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ

РЕЖИЦЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к определению стойкостных параметров режущего инструмента при обработке на станках-автоматах и автоматических линиях.

Известен способ определения степени износа

5 режущего инструмента, заключающинся в регистрации и анализе виброакустической эмиссии, формировании сигнала об износе и оценке последнего по соотношению уровней сигнала, соответствующих изношенному и неиэношенно10 му инструменту (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения стойкостных параметров режущего инструмента, заключающийся в том, что осуществляют

„15 резание, регистрируют спектр виброакустической эмиссии, формируют сигнал об износе инструмента, выделяют низко- и высокочастотную составляющие, по соотношению которых судят об износе инструмента (2).

Недостаток известных способов — низкая точность и эффективность, что обусловлено невозможностью определения скорости износа инструмента и нестабильности процесса резания.

Цель изобретения — повышение точности и эффективности.

Это достигается за счет того, что преобразуют сигнал в прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, длительность которых пропорциональна величине сигнала, квантуют их по кадрам пропорционально

BpoHpGHHo йнструментом пути, запоминают их длительность по истечению текущего кадра и сравнивают с длительностью в течение. последующего кадра, определяют раэностный сигнал, выделяют максимальное значение раэностного сигнала, запоминают его и принимают за опорный, сравнивают а ним текущее значение разностного сигнала, а об износе инструмента судят цо соотношению длительностей опорного и текущего раэностного сигналов.

На чертеже представлено устройство с помощью которого реализуется способ.

Оно содержит преобразователь 1 вибраций, установленный на суппорте (на чертеже не показан), блок 2 измерения износа инструмента, блок 3 регистрации режимов обработки, включающий генератор 4 линейно-подающего напря3 76570 жения и тахогенератор 5. Генератор 4 кинематически связан с обрабатываемой деталью 6.

Устройство содержит два идентичных канала,,каждый из которых содержит сумматор 7 и пороговый элемент 8, первую схему 9 сравне5 ния, первое дифференцирующее звено 10, релаксационный генератор 11, второе дифференцирующсе звено 12, схему 13 совпадения, счетчик 14 следования импульсов, вторую схему 15 сравнения, блок 16 усреднения, многовходовый 1р регистратор 17. счетчик оборотов — квантователь 18, блок 19 управления временем усреднения, электронный ключ 20, блок 21 памяти, триггер 22, блок 23 регистрации симметричности импульсов, второй электронный ключ 24, второй счетчик 25 и преобразователь 26 "коднапряжение™.

Способ осуществляется следующим образом.

Спектр виброакустической эмиссии, излучаемый при резании, регистрируют преобразователем 1. После формирования сигнала об износе в блоке 2 сигнал об износе преобразовывают в прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, длительность которых пропорциональна текущей величине сигнала об износе. Преобразование производят с помощью двух идентичных каналов, состоящих каждый иэ сумматора 7 и порогового элемента 8. Квантуют по заданному пути, пройденному инструментом, в виде кадра с помощью счетчика-квантователя 18. При этом длительность прямоугольных импульсов на выходе одного канала всегда пропорциональна текущему значению износа, а на выходе другого канала пропорциональна аналоговому напряжению, запомненному блоком 21 памяти, соответствующему значению износа, установившемуся в течение прошедшего кадра. Причем аналоговое напряжение, запомненное блоком 21 памяти, всякий раз обновляется (увеличивается) пропорционально прй- 4О ращению износа в течении наступления последующих кадров, выраженных в виде прямоугольных импульсов, длительность которых пропорциональна заданному числу оборотов обрабатываемой детали 6 при наличии самого про- 45 цесса резания, а, следовательно, и заданному пути, пройденному инструментом. Выделяют разностный сигнал, соответствующий текущему приращению сигнала. Затем автоматически выделяют и запоминают в качестве опорного сигнала максимальное приращению разностного сигнала, соответствующее критическому значению скорости развития износа в процессе конт рольной обработки детали, Выделение и запоминание производят с помощью соединенных дифференцирующего звена 10, релаксационного генератора 11 и схемы 15 сравнения, выходной сигнал которой усредняется по совокупности импульсов и подается на следующий

1 4 вход многовходового регистратора 17, а также с помощью цепи, образованной электронным ключом 24, счетчиком 25, выполняющим функции блока памяти, и преобразователем 26 код-напряжение, управляющим времязадающей цепью, определяющей длительность прямоугольных импульсов релаксационного генератора 11.

В процессе последующих проходов обработки сравнивают схемой 15 сравнения опорный сигнал с текущим приращением разностного сигнала. Разностный сигнал на выходе схемы

15 сравнения усредняют по совокупности блоком 16 пропорционально пути, пройденному инструментом. Время усреднения в виде кадра определяется с помощью цепи, образованной счетчиком-квантователем 18 и блоком 19 управления временем усреднения, выходной сигнал последнего управляет временем усреднения блока 16. По выходному сигналу блока 16 судят о скорости развития износа. Одновременно дифференцируют разностный и опорный сигналы и подают на схему 13 совпадения.

При достижении скоростью развития износа критического заданного значения, когда длительность импульсов разностного и опорного сигналов равны, на выходе схемы 13 совпадения появляются короткие по длительности импульсы, которые считываются счетчиком 14, а на выходе счетчика 14 появляется (команда) импульс на включение уменьшения режимов обработки или прекращение. процесса резания. В свою очередь определяют нестабильность процесса резания путем регистрации асимметричности импульсов разностного сигнала на выходе схемы 9 сравнения с помощью цепи, образованной дифференцирующим звеном 10, триггером 22 со счетным входом и блоком 23 регистрации симметричности импульсов, выходной сигнал которого подается на последующий вход многовходового регистратора 17.

Формула изобретения

Способ определения стойкостных параметров режущего инструмента, заключающийся в. том, что осуществляют резание, регистрируют спектр виброакустической эмиссии, формируют сигнал об износе инструмента, выделяют низко- и высокочастотную составляющие, по соотношению которых судят об износе инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и эффективности, преобразуют сигнал в прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, длительность которых пропорциональна величине сигнала, квантуют

765701

Составитель В. Данилов

Техред,Е. Гаврилешко

Редактор М, Келемеш

Корректор С. Шекмар

Заказ 6920/17

Тираж 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,.4 их по кадрам пропорционально пройденному инструментом пути, запоминают их длительность по истечению текущего кадра и сравнивают с длительностью в течение последующего кадра, определяют разностный сигнал, выделяют максимальное значение раэностного сигнала, запоминают его и принимают за опорный, сравнивают с ним текущее значение разностного сигнала, а об износе инструмента судят по соотношению длительностей опорного и текущего разностного сигналов.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Патент США N 3694637, кл. G 01 N 19/02, 1970.

2. Уэллер и др, Определение износа инструмента по уровню звука при токарной обработке» "Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. В. Конструирование и

1b технология машиностроения", 1969, N 3 (прототип) .