Устройство для контроля износа режущего инструмента

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее датчик, парадлельно соединенные блок вычисления уменьшения приращения виброскорости и блок вычисления увеличения приращения виброскорости, счетно-решающую схему, соединенную с последним , и блок индикации, отличающееся тем , что, с целью повышения точности и расширения области его применения, оно снабжено блоком блокировки, первым триггером, вторым триггером, датчик выполнен в виде двухкомпонентного измерителя вибрации, счетно-решающая схема - в виде последовательно соединенных сумматора и блока выделения среднеквадратическрго значения , вход сумматора соединен с двухкомпонентным измерителем вибрации, блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения приращения виброскорости выполнены в виде схемы фиксации, усилителя, схемы сравнения, схемы временной селекции и делителя напряжения, вход схемы фиксации, положительный вход усилителя и вход делителя напряжения соединены с выходом блока среднеквадратического значения, выход схемы фиксации соединен с отрицательным входом усилителя, а выход усилителя - с положительным входом схемь сравнения, выход делителя напряжения соединен с отрицательным входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом схемы временной селекции , первый выход ее соединен с вторым входом схемыфиксации, а второй выход блока вычисления увеличения приращения виброскорости - с первым входом первого триггера, второй выход схемы временной селекции блока вычисления уменьшения приращения виброскорости соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с входом блока индикации, вход блока блокировки соединен с выходом блока выделения среднеквадратическопо значения, а выход - с вторыми входами СО первого и второго триггеров, выход первого триггера соединен с вторым 00 входом схемы фиксации блока вычислеф ния уменьшения приращения виброскорости .

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПЯЬЛИН

И5 0 01 и 3/58

ВСЕСОВРЮЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCHGhCV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРственный нОмитет сссР

Il0 делАм изоБРетений и ОтнРытий (21} 3395605/25-28 (22) 11..01.82 (46) 23.05.83. Бюл. N 19 (72) В.И.Илюсин, С.Е.Швагерус и B.H.Êàáàíöîâ (53) 620.179.5(088.8} (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 476134, кл. В 23 Q 15/00, l973

2. Авторское свидетельство СССР 547325, кл. В 23 Q 15/00, 1975 (прототип).,(5Ц (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ИЗНОСА РЕЖУЦЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее датчик, параллельно соединенные блок вычисления уменьшения приращения виброскорости и блок вычисления увеличения приращения виброскорости, счетно-решающую схему, соединенную с последним, и блок индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения облас" ти его применения, оно снабжено блоком блокировки, первым триггером, вторым триггером, датчик выполнен в виде двухкомпонентного измерителя вибрации, счетно-решающая схема — в виде последовательно соединенных сумматора и блока выделения среднеквадратического значения, вход сумматора соединен с двухкомпонентным измерителем вибрации, блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок

„SU„„1019289 А вычисления уменьшения приращения виброскорости выполнены в виде схемы фиксации, усилителя, схемы сравнения, схемы временной селекции и делителя напряжения, вход схемы фиксации, положительный вход усилителя и вход делителя напряжения соединены с выходом блока среднеквадратического значения, выход схемы фиксации соединен с отрицательным входом усилителя, а выход усилителя - с положительным входом схемы сравнения, выход делителя напряжения соединен с отрицательным входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом схемы временной селекции, первый выход ее соединен с

BTopblM входом схемы фиксации, а второй выход блока вычисления увеличения приращения виброскорости — с первым входом первого триггера, второй выход схемы временной селекции блока вычисления уменьшения приращения виброскорости соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с входом блока индикации, вход блока блокировки соединен с выходом блока выделения среднеквадратического значения, а выход - с вторыми входами первого и второго триггеров, выход первого триггера соединен с вторым входом схемы фиксации блока вычисления уменьшения приращения виброскорости.

1 1019289

1.

Изобретение относится к контролю состояния режущего инструмента при металлообработке.

Известно устройство для контроля износа инструмента, позволяющее конт ролировать момент оптимального затухания, содержащее генератор калиброванных импульсов, выход которого че" рез коммутатор поочередно подключает. 10 ся к идентичным интеграторам, нагруженным решающей схемой, предназначенной для определения знака разности напряжений, накопленных интеграторами, и формирования сигнала управления.15

Схема сброса, подключенная к выходу решающей схемы, служит для возвращения устройства в исходное состояние(1).

Однако такое устройство может использоваться только на станках с 20 адаптивной системой управления подачей и при обработке одинаковых деталей. Применение многопозиционного коммутатора вносит значительные искажен1 я в коммутируемые сигналы. 25

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля износа режущего инструмента, содержащее датчик, выполненный в виде однокомпонентного измерителя вибрации, параллельно соединенные блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения приращения виброскорости, выполненные в виде сигнум-реле, счетно-решающую схему, соединенную с последним, выполненную в виде запоминающего блока и схемы совпадения, и блок индикации (2 ) .

Однако в известном устройстве блок 40 . вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения приращения виброскорости являются сложными электронными приборами с низкой помехоустойчивостью из-за от45 сутствия в них элементов защиты .от действия импульсных помех, характерных в процессе металлообработки. Кроме того, в устройстве не предусмотрена его защита от перегрузок при пере50 ходных .режимах, связанных с включением и выключением станка, с обработкой деталей с переменным припуском, с наличием неоднородностей обрабатываемой детали и т.д. Использование датчика без учета направления вектора скорости позволяет лишь ориентировочно определять момент затупления режущего инструмента.

Цель изобретения является повышение точности и расширение области его применения.

Эта цель достигается тем, что устройство для контроля износа режущего инструмента, содержащее датчик, параллельно соединенные блок вычисления уменьшения приращения виброско рости и блок вычисления увеличения приращения виброскорости, счетно-решающую схему, соединенную с последним, и блок индикации, снабжено блоком блокировки, первым триггером, датчик выполнен в виде двухкомпонентного измерителя вибрации, счетно-решающая схема - в виде последовательно соединенных сумматора и блока выделения среднеквадратического значения, вход сумматора соединен с двухкомпонентным измерителем вибрации, блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения приращения виброскорости выполнены в виде схемы фиксации, усилителя схемы сравнения, схемы временной селекции и делителя напряжения, вход схемы фиксации, положительный вход усилителя и вход делителя напряжения соединены с выходом блока среднеквадратического значения, выход схемы фиксации соединен с отрицательным входом усилителя, а выход усилителя - с положительным входом схемы сравнения, выход делителя напряжения соединен с отрицательным входом схемы сравнения, выход которой соединей с входом схемы временной селекции, первый выход ее соединен с вторым входом схемы фиксации, а второй выход блока вычисления увеличения приращения виброскорости - с первым входом первого триггера, второй выход схемы временной селекции блока вычисления уменьшения приращения виброскорости соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с входом блока индикации, вход блока блокировки соединен с выходом блока выделения среднеквадратического значения, а выход - с вторыми входами первого и второго триггеров, выход первого триггера соединен с вторым входом схемы фиксации блока вычисления уменю шения прирашения виброскорости.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 — диаграмчы, поясняющие принцип его работы (а — х;-рактер изменения кривых износа А и ускорения В; б - характер изменения з 16192 вйброскорости; в и г - время блокиров ки прохождения кратковременных сигналов на схеме временной селекции) .

Устройст.во для контроля износа ре" жущего инструмента содержит датчик 1, 5 соединенный со счетно-решающей схе,- ьЮй 2, выход которой соединен с входами блока 3 вычисления увеличения. приращения виброскорости, блока 4 вычисления уменьшения вибро -„корости и . блока 5 блокировки., выход блока 3 соединен с. первым входом триггера 6, выход блока 4 - с первым входом триг,гера 7,, выход которого соединен с

- Входом блока 8 индикации, выход блока 5

5 соединен с вторыми входами триггеров 7 -и 8. Счетно-решающая схема 2 выполнена s виде сумматора 9 и блока 16- выделения среднеквадратического значения. Блок 9 вычисления увеличения приращения виброскорости и блок

4 вычисления уменьшения приращения виброскорости выполнены аналогично в- вида схем 11 и 12 фиксации, разностных усилителей 13 и 14, схем 15 и 16 сравнения, делителей 17 и 18 напряжения и схем 19 и 20 временной селекции;

Устройство работает следующим образом. зо

Электрические сигналы с датчика в виде двухкомпонентного измерителя вибраций поступают на сумматор 9 и далее на блок 10 выделенщ среднеквадратического значения сигнала еиб.роскорости. На выходе блока 10 обра- 35 зуется сигнал, соответствующий сред-. неквадратическому значению векторной суммы виброскоростей в ортогональных направлениях. С выхода блока 10 сигнал виброскорости поступает на вход схемы 11 фиксации максимумов.

Разностный усилитель 13 сырабатывает сигнал разности между текущим значением сигнала и его максимальным значением. Схема 15 сравнения срабаты- 45 вает в том случае, когда эта разность превышает величину, задаваемую текущим значением, уменьшенным делителем

17 напряжения в и раз, т.е. при уменьшении сигнала относительно его максимального значения на величину ni, задаваемую в процентах относительно

его текущего значения.

Схема 19 временной селекции блокирует прохождение кратковременных сигналов, длительность которых меньше

-а величины t„и обновляет содержимое схемы 11 фиксации максимумов сигнала виброскорости. Триггер 6 устанавливается в состояние логической единицы при срабатывании схемы 19, чему соответствует время Т в период нормального износа инструмента, и включает в работу блок 4 вычисления уменьшения приращения виброскорости, снимая сигнал сброса со схемы 12 фиксации минимумов сигнала виброскорости.

Блок 4 вычисления уменьшения приращения виброскорости работает аналогично блоку 3 с той лишь разницей, что схема 16 сравнения срабатывает при изменении уровня минимального значения сигнала на величину п2 меньшую п1. Этим достигается возможность уменьшения времени работы на участке катастрофического износа (участок при

t ) T ) при сохранении достоверности выдачи аварийного сигнала за счет последовательного Во времени вычисле. ния максимума и минимума сигнала.

Сигнал со схемы 16 сравнения через схему 20 временной селекции- устанавливает триггер 7 в состояние логической единицы во время Т4, соответст вующее катастрофическому износу срабатывает блок 8 индикации, включая звуковой или световой сигнал на замену изношенного инструмента.

Блок 5 блокировки сигнала виброскорости при переходных режимах блокирует установку триггеров 6 и 7 в состояние логической единицы при вклю ченном двигателе, при его работе в режиме настройки, при выключении двигателя на время, достаточное для окон. чания переходных процессов в устройстве.

Своевременная замена инструмента при достижении максимально допустимо. го износа повышает эффективность его использования вследствие увеличения числа переточек и полной реализации режущей способности инструмент .

1019289

1019289

apehig, с

Редактор И.Николайчук

Заказ 3690/36 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ч

3» е

Составитель И. Хотин

Техред Т,Фанта Корректор Е.Рошко

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