Устройство для измерения износарежущего инструмента

 

О П И С А Н И E (ii! SlllOЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьвз Советских социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.01.79 (21) 2709903/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл з

G 01 N 3/58 государственный комитет

СССР ло делам изобресеиий и открытий (53) УДК 620.178.1. .154 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявители

В. А. Хмелев, М. Е. Серов, Г. В. Гостев и Н. М. Чернышов

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова и Научно-исследовательская лабора станкостроения и режущих инструментов при Горьк сколт йблитехническом институте им. А. А. жданова .

/ (54) устройство для измк1 ения износА яежЫщего, ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам управления процессом обработки на станках.

Известно устройство для автоматического определения величины и скорости износа инструмента, содержащее электромеханический узел для измерения составляющих силы резания, усилия подачи н отжима инструмента, электронно-вычислительную машину для вычисления по определенному алгоритму величины и скорости износа инструмента, узел индикации и систему управления для изменения числа оборотов шпинделя, подачи и глубины резания (1).

Однако это устройство имеет сложную конструкцию из-за применения электронновычислительной машины.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения износа режущего инструмента в процессе обработки, содержащее электромеханический узел, связанные с ним делитель и блок памяти, а также последовательно соединенные блок сравнения, блок индикации и узел останова станка (2).

Это устройство обеспечивает измерение трех составляющих силы резания электромеханическим узлом, вычисление отношений составляющих силы резания делителем, вычисление предельно допустимых величин усилий резания на основании запоминания блоком памяти значений составляющих силы резания в начале обработки, сравнение этих отношений блоком сравнения с предельно допустимыми величинами, а также останов станка при превышении предельно допустимых величин. Недостатком этого устройства является определение износа инструмента без учета величины подачи и

10 свойств обрабатываемого материала и режущего инструмента, результатом чего является низкая точность измерения износа.

Целью изобретения является повышение точности измерения износа инструмента.

15 Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее электромеханический узел, блок памяти, делитель и блок индикации, снабжено узлом измерения мощности резания, подачи и скорости, вычислителями ра20 диальной и тангенциальной составляющих силы резания, узлом вычисления износа инструмента и блоком задания коэффициентов учета свойств материала и инструмента. Кроме того, для осуществления адаптивного управления, введен узел адаптивного управления параметрами резания.

Электромеханический узел соединен с вычислителем радиальной составляющей силы резания, узел измерения мощности резания, 30 подачи и скорости — с вычислителем тан811103 генциальной составляющей силы резания, выход которого соединен с входами делителя, блока памяти и вычислителя радиальной составляющей силы резания, выход последнего соединен с входами делителя и блока памяти, выходы последних — с узлом вычисления износа, который, в свою очередь, соединен с узлом измерения мощности резания, подачи и скорости и блоком задания коэффициентов учета свойств материала и инструмента, а выход узла вычисления износа соединен с блоком индикации и с узлом адаптивного управления параметрами резания.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для измерения износа режущего и истр ум ент а.

Устройство содержит электромеханический узел 1, узел 2 измерения мощности резания, подачи и скорости, вычислители

3 и 4 радиальной и тангенциальной составляющих силы резания, делитель 5, блок 6 памяти, узел 7 вычисления износа инструмента, блок 8 задания коэффициентов учета свойств материала и инструмента, блок

9 индикации и узел 10 адаптивного управления.

Устройство работает следующим образом. Сигналы, пропорциональные координатным составляющим силы резания, с выхода электромеханического узла 1 поступают на вход вычислителя 3 радиальной составляющей силы резания, а сигналы, пропорциональные величинам мощности резания, подачи и скорости с выхода узла 2 поступают на вход вычислителя 4 тангенциальной составляющей силы резания, выход последнего соединен с делителем 5, блоком 6 памяти и вычислителем 3 радиальной составляющей силы резания. Выходные сигналы вычислителей 3 и 4, пропорциональные радиальной и тангенциальной составляющим силы резания, поступают в делитель 5, вычисляющий отношение этих сигналов, и в блок 6 памяти, измеряющий и запоминающий значения этих сигналов в начальный момент обработки. Выходные сигналы делителя 5 и блока 6 памяти поступают на вход узла 7 вычисления износа инструмента, куда поступают также сигнал, пропорциональный величине подачи с выхода узла 2, а также сигналы, пропорциональные величинам коэффициентов уче5

1О

50 та свойств материала.й инсгрумента с блока 8. Величины этих коэффициентов устанавливаются оператором перед обработкой.

Выходной сигнал с узла 7 вычисления износа инструмента, пропорциональный величине износа, поступает на вход блока 9 индикации и на вход узла 10 адаптивного управления.

В предлагаемом устройстве для измерения износа режущего инструмента учитываются величина подачи и свойства обрабатываемого материала и инструмента, повышается точность определения износа.

Формула изобретения

Устройство для измерения износа режущего инструмента, содержащее электромеханический узел, блок памяти, делитель и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено узлом измерения мощности резания, подачи и скорости, вычислителями радиальной и тангенциальной составляющих силы резания, узлом вычисления износа инструмента, блоком задания коэффициентов учета свойств материала и инструмента и узлом адаптивного управления параметрами резания, электромеханический узел соединен с вычислителем радиальной составляющей силы резания, узел измерения мощности резания, подачи и скорости — с вычислителем тангенциальной составляющей силы резания, выход которого соединен с входами делителя, блока памяти и вычислителя радиальной составляющей силы резания, выход последнего соединен с входами делителя и блока памяти, а выходы последних — с узлом .вычисления износа, который, в свою очередь, соединен с узлом измерения мощности резания, подачи и скорости и блоком задания коэффициентов учета свойств материала и инструмента, а выход узла вычисления износа соединен с блоком индикации и с узлом адаптивного управления параметрами резания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР Мо 101118, кл. 49М 15/06, 1973.

2. Патент США Ко 3834615, кл. 235—

151.11, 1972.

811103

Редактор Т. Зубкова

Заказ 368/9 Изд. Кв 184 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова. 2

Составитель Б. Данилов

Телред О. Павлова

Корректоры: О. Тюрина и А. Степанова