Устройство для автоматической подналадки и контроля износа режущего инструмента

Изобретение относится к автоматизации машиностроения, в частности к устройствам контроля состояния режущего инструмента в процессе обработки, и может быть использовано при обработке на токарных, револьверных и других станках.Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения устройства.На чертеже изображена схема устройства.Устройство включает в себя датчик 1 температуры резания, блок 2 дифференцирования, вход которого через сглаживающий фильтр 3 соединен с выходом датчика 1, а выход - с входом усилителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления К и с первым входом сумматора 5, блок 6 интегрирования (например, интегрирующий электропривод), вход которого подключен к выходу усилителя 4, а выход - к механизму 7 компенсации износа инструмента (построенному на основе типового пропорционального звена) и к входу первого порогового элемента 8; запоминающий триггер 9, вход которого соединен с выходом порогового элемента 8, а выход через ключевую схему О - с входом механизма 11 замены инструмента, второй и третий пороговые элементы 12 и 13, входы которых связаны с выходом сумматора 5, а выходы через инвертор 14 и логический элемент ИЛИ 15 подключены к сигнализатору катастрофического износа (поломки или тепловой посадки) инструмента 16 (он представляет собой либо сигнальную лампочку, либо сирену в сочетании с реле, отключающем привод подачи станка).Устройство работает следующим образом.Вначале производят настройку пороговых элементов 8,12 и 13 сумматора 5. Для этого пороговый элемент 8 настраивают на порог срабатывания, соответствующий предельно допустимому износу инструмета, сумматор 5 через второй вход Б подает сигнал, превышающий порог срабатывания элемента 8 примерно в 1,5 раза, элемент 12 настраивают на порог срабатывания, меньший уровня сигнала, поданного на вход Б, примерно на 1 ОЯ, а элемент 13 настраивают на порог срабатывания, превышающий уровень сигнала, поданного на вход Б, на 30 - 40 Я.При работе устройства датчик 1 температуры резания выдает сигнал, величина которого имеет постоянную составляющую, обусловленную режимами резания, материалом инструмента и детали и геометрией инструмента, а также переменную составляющую, обусловленную износом инструмента. Проходя через фильтр 3, сглаживающий случайные колебания сигнала, и блок 2, вычисляющий его производную, сиг 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нал от датчика 1 преобразуется в сигнал, величина которого пропорциональна интенсивности износа инструмента при данных условиях обработки. Сигнал с блока 2 масштабируется в усилителе 4 в соответствии с коэффициентом усиления К, равном чувствительности датчика при данных условиях обработки, и интегрируется блоком 6. В результате этого на выходе блока 6 возникает сигнал, пропорциональный величине износа инструмента с момента включения системы. Указанный сигнал поступает на механизм 7 компенсации износа, который корректирует положение инструмента в соответствии с износом. Если величина сигнала на выходе блока 6 превысит порог срабатывания элемента 8, что соответствует превышению предельно допустимого износа инструмента, то на выходе элемента 8 появится сигнал, который запомнится триггером 9. По команде А от устройства управ. ления циклом обработки (не показано) поступающий на ключ 10 после окончания обработки детали сигнал с триггера 9 пройдет на механизм 11 замены инструмента, который заменяют изношенный инструмент на новый.Так работает система при нормальном износе инструмента. При этом на выходе блока 2 сигнал постоянный, на выходе сумматора 5 тоже, пороговый элемент 12 включен, элемент 13 выключен, на элемент 15 и сигнализатор 16 сигналы не поступают, В случае же поломки инструмента (катастрофический износ) работа системы происходит иначе. Прежде всего происходит либо резкое увеличение уровня сигнала на выходе блока 2, либо уменьшение,В первом случае срабатывает пороговый элемент 13 и выдает сигнал, который, проходя через элемент ИЛИ, включает сигнализатор 16, выдающий световой или звуковой сигнал и отключающий привод подачи станка, Во втором случае элемент 13 состояния не меняет, но срабатывает элемент 2. Это выражается в исчезновении сигнала на его выходе, что инвертором 14 преобразуется в появление сигнала на входе сигиализатора 16. Последний срабатывает так же как и в первом случае.Работа системы происходит одинаково как при обработке цилиндрических, так и при обработке фасонных деталей. Разница лишь в том, что в процессе обработки фасонных деталей, например, на станке с программным управлением, величина К должна также изменяться по программе. Изменение должно производиться по экспериментальным зависимостям, устанавливающим взаимосвязь величины К с режимами резания и действительной геометрией инструмента. Тираж 826 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4