Система измерения износа инструмента

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технике износа инструмента в процессе обработки на металлорежущих станках. Цель изобретения - повышение точности за счет автоматической корректировки сигнала в функции обрабатываемого диаметра. Для этого система износа режущего инструмента имеет цепь коррекции, которая с помощью шести умножающих усилителей 9 - 14, логарифмического усилителя 15, двух двухвходовых сумматоров 16 и 17, двух трехвходовых сумматоров 18 и 19 и задатчика 20 напряжений реализует цепь коррекции, выраженную формулой H<SB POS="POST">P</SB>=(A+BD)[(CS-M)<SP POS="POST">2</SP>+DL LNS-N], где S=N-HD+R, H<SB POS="POST">P</SB> - износ резца, мкм

D - диаметр обрабатываемой поверхности, мм

N - уровень пневмоэлектрического преобразователя, В

A, B, C, D, N<SP POS="POST">2</SP>, M, H, R - коэффициенты, зависящие от диапазона диаметров обрабатываемых деталей. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АSTQPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ л,, l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4343872/25-08 (22) 15.12.87 (46) 07.12.89. Бюл. и 45 (71) Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова (72) Я .Л.Либерман и Е.М.Рашковский (53) 531.717.55 (088.8) (56) Кадыров Ж.Н, Есенбаева М.T.

Технологические основы роботизированных комплексов и гибких производственных систем. Алма-Ата, 1985, с.42, рис. 19. (54) СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике износа инструмента в процессе обработки на металлорежущих станках. Цель изобретения - повышение точности за счет

„„SU„„1526915 А 1 (51) 4 В 23 В 25/06 В 23 Q 15/00

2 автоматической корректировки сигнала в функции обрабатываемого диаметра.

Для этого система износа режущего инструмента имеет цепь коррекции, которая с помощью шести умножающих усилителей 9-14, логарифмического усилителя 15, двух двухвходовых сумматоров 16 и 17, двух трехвходовых сумматоров 18 и 19 и задатчика 20 напряжений реализует цепь коррекции, выраженную формулой h< = (а + bD)r л((сБ — m) + d lnS — nj, где S =

= N — kD + г; h — износ резца, мкм;

D — диаметр обрабатываемой поверхности, мм; N — уровень пневмоэлектрического преобразователя, В; а, Ь, с, d, п, m, k, г — коэффициенты, зависящие от диапазона диаметров обрабатываемых деталей. 1 табл., 1 ил.

1526915

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике измерения износа инструмента в процессе обработки на металлорежущих стенках.

Целью изобретения - повышение точности эа счет автоматической корректировки сигнала в функции обрабатываемого диаметра.

На чертеже приведена функциональная схема системы измерения износа ре жуще го и нс т р уме нта .

Система измерения износа инструмента содержит пневмодатчик 1, установленный на головке 2 резца, закрепленного в резцедержателе 3 и отрабатывающего деталь 4, датчик 5 диаметра детали, представляющий собой, по существу, датчик перемещения винта 20 поперечной подачи резцедержателя от привода 6, пневпоэлектрический преобразователь 7 с регулируемым источником 8 питания сжатым воздухом, связанный с выходом пневмодатчика 1, шесть умножающих усилителей 9-14, логарифмирующий усилитель 15, два двухвходовых сумматора 16 и 17, два трехвходовых сумматора 18 и 19, электроизмерительный прибор 20 и задатчик 21 напряжения. Первый вход

30 умножающего усилителя 9.соединен с датчиком 5 диаметра, а выход — с инверсным входом трехвходового сумматора 18, вход усилителя 10 соединен также с датчиком 5 диаметра, а вы- З5 ход — с первым входом двухвходового сумматора 16, первый прямой вход трехвходового сумматора 18 связан с пневматическим преобразователем 7, а выход - с первым входом умножающего уси-40 лителя 11 и с умножающим усилителем

15, выход умножающего усилителя ll соединен с прямым входом двухвходового сумматора 17, умножающий усилитель

12 первым входом связан с логарифмирующим усилителем 15, а выходом - с первым прямым входом трехвходового сумматора 19, выход двухвходового сумматора 17 соединен с обоими входами умножающего усилителя 13, выход умножающего усилителя 13 соединен с вторым входом трехвходового сумматора 19, входы умножающего усилителя 14 соеди.нены с выходами двухвходового и трехвходового сумматоров 16 и 19, а вы- 55 ход - с электроизмерительным прибором, 20, причем вторые входы умножающих усилителей 9-12, второй прямой вход трехвходового сумматора 18, второй вход двухвходового сумматора 16 и инверсные входы двухвходового трехвходового сумматоров 17 и 19 соединены с эадатчиком 21 напряжения.

Система работает следующим образом.

Для определения величины коррекции установлено, что радиальный износ резца выражается как (а + bD) ((cS — m) + dlnS — и), где S=N — kD+r;

11 — износ резца, мкм;

D — диаметр отрабатываемой поверхности, мм;

N — уровень сигнала на выходе пневмоэлектрического преобразователя, В; а, b„ с, d,n, m,k, r — коэффициенты, зависящие от диаметров обрабатываемых деталей (см. табл.).

В начале работы в зависимости от диапазона обрабатываемых диаметров с помощью таблицы задатчиком 21 напряжений устанавливаются соответствующие значения коэффициентов а, Ь, с, m, d, k, r, а источником 8 сжатого воздуха - соответствующее давление Р.

Далее с помощью привода 6 резцедержатель 3 подводят к детали 4 и начинают вести ее обработку резцом 2 ° После начала обработки можно снимать показания с электроизмерительного прибора 20.

В процессе работы системы пневмоэлектрический преобразователь 7 выдает сигнал И, характеризующий зазор между торцом сопла пневмодатчика 1 и поверхностью детали 4, Датчик 5 диаметра детали выдает значение диаметра детали D (для этого он первоначально настроен так, что при расположении вершины острозаточенного резца в точке, находящейся на оси вращения детали, его показания равны нулю). Величина D усиливается умножающими усилителями 9 и 10, которые в соответствии с настройкой задатчика 21 напряжений имеют коэффициенты k и Ь. Полученные с умножающих усилителей 9 и 10 сигналы алгебраически суммируются с сигналами N, r, а сумматорами 18 и 16.

После этого сигнал S с выхода сумматора 18 усиливается умножающим усилителем 11, имеющим коэффициент усилеДиапазон обрабатываемых Г1иаметров D, мм а вгение

tl k г питания поев орразоватея ля P 1Г, Па

0,8954 0,0043

1,2425 0,0043

0,6889 0,0024

0,0922 12,1431

0,0843 12,2502

0,1245 14,1935

30-60

60-90

90-120

1526915 ния с и логарифмируется логарифмирующим усилителем 15. Результат логарифмирования усиливается умножающим усилителем 12 с коэффициентом усиления

d и алгебраически суммируется сумма5 тором 19 с сигналом и и сигналом с выхода умножающего усилителя 11, который предварительно алгебраически складывается в сумматоре 17 с коэффи- 10 циентом m и возводится в квадрат умножающим усилителем 13. Сигнал, полученный на выходе сумматора 19, усиливается умножающим усилителем 14, для которого сигнал с выхода сумма- 15 тора 16 является, по-существу, сигналом, устанавливающим определенный, коэффициент усиливания. После умножения сигналов в умножающеж усилителе 14 сигнал с выхода последнего 20 поступает в электроиэмерительный прибор 20, который и показывает величину Ьр . Таким образом, величина, индицируемая электроизмерительным прибором, характеризует не просто зазор 25 между торцом сопла и поверхностью детали, но и учитывает изменение зазора из-за изменения диаметра детали.

Система сама осуществляет коррекцию на диаметр и вводит поправку в ре- gg зультаты измерения износа инструмента °

Формула изобретения

Система измерения износа инстру35 мента, содержащая пневмодатчик; установленный на головке инструмента, электроизмерительный прибор и источник сжатого воздуха, подключенный че рез пневмотический преобразователь к пневмодатчику, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, она снабжена задатчиком напряжений, шестью умножающими усилителями, логарифмирующим усилителем, двумя трехвходовыми и двумя двухвходовыми сумматорами, датчиком диаметра обрабатываемого изделия, соединенного с приводом резцедержателя, первые входы первэго и второго умножающих усилителей объединены и подключены к датчику диаметра, выход первого умножителя соединен с инверсным входом первого трехвходового сумматора, выход второго умножающего усилителя соединен с первым входом первого двухвходового сумматора, первый прямой вход первого трехвходового сумматора связан с пневмоэлектрическим преобразователем, а выход - с первым входом третьего умножающего усилителя и входом логарифмирующего усилителя, выход третьего умножающего усилителя соединен с прямым входом второго двухвходового сумматора, четвертый умножающий усилитель первым входом связан с выходом логарифмирующего усилителя, а выходом - с первым входом второго трехвходового сумматора, выход второго двухвходового сумматора соединен с обоими входами пятого умножающего усилителя, выход пятого умножающего усилителя соединен с вторым прямым входом второго трехвходового сумматора, входы шестого умножающего усилителя соединены с выходами второго трехвходового и первого двухвходового сумматоров, а выход - с электроизмерительным прибором, второй вход второго двухвходового сумматора подключен к а-выходу задатчика напряжений, вторые входы второго, третьего и четвертого умножающих усилителей подключены соответственно к Ь, с, d входам эадатчика напряжений, п и m-выходы подключены к инверсным входам второго трехвходового элемента и второго двухвходового сумматора, k-выход подключен к второму входу первого умножающего усилителя, а второй вход первого трехвходового сумматора подключен к

r-выходу задатчика напряжений.

2,4067 14,5249 2,4286 67,1429 35

1,4875 10, 7405 2, 0000 130,0000 I 5

2,3992 15,6971 1,3714 124,0952 5