Устройство для измерения скоростиизноса инструмента
Союз Советски и
Социалистические
Республик
ОП ИСАНИЕ
И3ОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< !849044 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл. (22) Заявлено 22.02. 77(21) 2455444/25-28 с присоединением заявки М
G 0I М 3/56
В 23 В 25/06
В 23 Ц 11/00 йкударотеехиый комитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 23.07.81, Бюллетень J% 27
Дата опубликования описания 25 .07 . 81
IID делам изобретений х открытий (53) УДК 531. 717 (088. 8) (72) Авторы .изобретения
С. Н. Гусев, .Е. И. Никитин и А. П. Трубин !
>„ (71) Заявитель
t.l. ! ! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ
ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА
Изобретение относится к станкостроению и может применяться для диагностики состояния режущего инструмента в процессе работы.
Известно устройство для определения степени износа инструмента в процессе резания, содержащее датчик вибрации инструмента, два параллельных полосовых фильтра, решающий блок и исполнительный блок, например управляю1О щее реле или узел автоматической замены инструмента (1), Недостатком этого устройства является то, что его нельзя использовать для измерения скорости износа инструмента.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения скорости износа инструмента в процессе резания, содержащее датчик угловой скорости детали, датчик диаметра детали и соединенные последовательно датчик колебаний упругого звена "инструмент-суппорт станка" (естественную
2 термопару "инструмент — деталь"), блок селективных усилителей, решающий блок и регистрирующий прибор, а датчики угловой скорости и диаметра детАли подключены к входам решающего блока.
Работа устройства основана на изменении интенсивности "информативной" составляющей термо-ЭДС при изменении скорости износа инструмента (2j .
Недостатками этого устройства являются ограниченность области его использования, низкая помехоустойчивость, необходимость в проведении предварительного тарирования термопары "инструмент-деталь". Устройство может быть использовано только в том случае, если материалы инструмента и детали обладают термоэлектрическими свойствами. Низкая помехоустойчивость этого устройства обусловлена наличием в цепи измерения параметров термо-ЭДС таких элементов системы СПИД, электрическое сопротивление которых в процессе резания может изменяться, например
84904
Устройство работает следующим образом.
Сигналы с датчиков 2 и 4 колебаний упругих звеньев "деталь-опоры" и "инструмент-суппорт станка" поступают на
50 входы блока 1 селективных усилителей, где из общего спектра частот колебаний системы СПИД выделяется определенная полоса частот (5f = 0+1500 Гц). С выходов блока 1 селективных усилителей сигналы подаются на входы блока 6 определения величины собственных резонансных частот динамической системы станка„ в котором определяются собственные
3 слой масляной пленки в подшипниках станка. Изменения электрического сопротивления элементов цепи измерения вызывают изменения результатов измерения электрических параметров и обус5 лавливают снижение точности измерений.
Цель изобретения — ускорение измерения и расширение функциональных возможностей.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком определения величины собственных резонансных частот динамической системы станка, включенным между блоком селективных усилителей и решающим блоком, дат чиком колебаний упругого звена "деталь-опоры подключенным ко входу блока селективных усилителей, а датчики колебаний упругих звеньев инстру- 20 мент-суппорт станка" и "деталь-опоры" выполнены в виде акселерометров.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство состоит из блока 1 се- Б лективных усилителей, ко входам которого подключены датчик. 2 колебаний упругого звена "деталь-опоры" — акселерометр,установленный на пиноли 3 задней бабки станка и датчик 4 колебаний З0 упругого звена "инструмент-суппорт станка" — акселерометр,установленный на инструменте 5.Выходы блока 1 селективных !
:усилителей подключены ко входам блока 6 определения величины собственных резо- 35 нансных частот динамической системы станка, выход которого подключен к одному из входов решающего блока 7. Два других входа решающего блока 7 соединены, соответственно, с датчиком 8 40 угловой скорости обрабатываемой детали и датчиком 9 ее диаметра. К выходу решающего блока 7 подключен регистрирующий прибор 10.
4 4 резонансные частоты динамической системы станка, соответствующие парциальным резонансным частотам упругих звеньев "деталь-опоры" и "инструментсуппорт станка", и вычисляется величи" на частотного диапазона, заключенного между этими частотами. Сигнал, пропорциональный величине этого частотного диапазона, с выхода блока 6 определения величины собственных резонансных частот динамической системы станка подается на вход решающегоблока 7,в котором осуществляется коррекция этого сигнала по скорости резания, за счет сигналов, поступающих на его входы с датчика 8 угловой скорости детали и датчика 9 ее диаметра. Выходной сигнал решающего блока 7, характеризующий скорость износа инструмента, поступает на регистрирующий прибор 10, Длительность периода измерения с помощью предлагаемого устройства для измерения скорости износа инструмента, сократилась на ЗОЖ, повысилась помехоустойчивость устройства, вследствие исключения из цепи измерения параметров входного сигнала элементов со случайно изменяющимся электрическим сопротивлением, расширилась область применения (обработка материалов, не создающих термо-ЭДС).
Формула изобретения
Устройство для измерения скорости износа инструмента, содержащее датчик угловой скорости детали, датчик диаметра детали и соединенные последовательно.датчик колебаний упругого звена "инструмент-суппорт станка", блок селективных усилителей, решающий блок и регистрирующий прибор, а датчики.угловой скорости и диаметра детали подключены ко входам решающего блока, о т л и ч а ю щ е е с, я тем, что, с целью ускорения измерения и расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком определения величины собственных резонансных частот динамической системы станка, включенным между блоком селективных усилителей и решающим блоком, датчиком колебаний упругого звена деталь-опоры", подключенным ко входу блока селективных усилителей, а датчики колебаний упругих звеньев "инструмент-суппорт станка"
I! !! и деталь-споры выполнены в виде акселерометров.
Составитель А. Куликов
Редактор О. Черниченко Техред И.Асталош
КорректорС. Щомак
Заказ 6081/55 Тираж 907
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 849044 б американского общества инженеров-механиков. Серия. "Конструирование и технология машиностроения". У 3, 1969.
1. Уэллер, Вайхбродт и др. Опреде- 2. Авторское свидетельство СССР ление износа инструмента по уровню > Ф 52333f, кл. В 23 Q 15/00, 1976 (прозвука при токарной обработке. — Труды тотип).
