Способ оценки критического износа режущего инструмента

(193 03) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН И 358 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕТЕПЬСТВУ ОЛИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ Сеид СКОГ ющийни точезанияости 31(53) 621,91(08 (56) 1. Авторс Р .752157, кл. тотип). видетельство СССРМ 3/58, 1978 (про(61) 752157 (21) 3461383/2 (22) 28.06,82 (46) 23,08.83, (72) И.П.Козоч и И,У,Сулейман (71) Ордена Тр мени экспериме довательский и станков(54) (57) СПОСОБ ОЦЕН ИЗНОСА РЕВУЩЕГО ИНСТ авт.св. В 752157, о с я тем, что, с цел ности, в моменты пре инструмент отводят о резания на величину после этого производ тавляющих сигнала. КИ КРИТИЧ РУМЕНТА Ъ тлич а ью повыше рывания р т поверхн 0,1-0,3 мм ят иэмереИэобретение относится к обработкеметаллов резанием и может быть применено для автоматического контролясостояния режущего инструмента на металлообрабатывающих станках,По основному авт,св. 9 752157 известен способ оценки критического износа инструмента, заключающийся втом, что механические колебания инструментального узла преобразуют вэлектрический сигнал, выделяют в - Оспектре колебаний низкочастотную ивысокочастотную составляющие сигнала,измерение которых проводят при отключении рабочей подачи и по результату измерения судят о величине изно са инструмента по задней поверхности 1.Однако таким способом можно оценить лишь среднюю величину фаски износа, распределение которой по длине 2 Орежущего лезвия может существенно меняться. В то же время изМенение размерного износа инструмента может существенно влиять на точность обработки, величина которой связана геометрическими соотношениями (через синусзаднего угла инструмента) с величинойфаски износа у вершины резца и статистическими соотношениями со среднейвеличиной фаски износа позадней гра-,ни. При использовании средней величи-.ны фаски износа такой пересчет будетсвязан с большой ошибкой, так каксреднее значение, как правило, существенно отличается от фаски износапри вершине. 35Целью изобретения является увели"чение точности контроля размерногоизноса.Указанная цель достигается тем,,что, согласно способу оценки критического износа режущего инструментав моменты прерывания резания инстру-мейт отводят от поверхности резанияна величину 0,1-0,3 мм и после этогопроизводят измерение составляющих 45сигнала.На чертеже изображена блок-схемаустройства, осуществляющего оценкувзноса режущего инструмента.Механические .колебания инструментального узла с помощью пьезоэлектрического акселерометра 1 преобразуются в электрический сигнал, которыйусиливается усилителем 2 и поступаетна фильтры 3 и 4 соответственно .низких и высоких частот, Сигналыфильтров детектируют детекторами 5 иб, сигналы которых поступают на пороговые устройства 7-12, настроенныеиа различные пороги срабатывания Аа,А, А 4 и А,г., АЗ, А 6. Все пороговые 60устройства попарно объединены ( 7 и 8,9 и 10 11 и 12) . При появлении сигнала йа выходе хотя бы одного из данной пары пороговых устройств сигналподается на логический элемент И, 5 причем логический элемент для каждойпары свойдля паоы 7 и 8 логическийэлеменТ И 13,для 9 и 10 элемент И 14,для 11 и 12 элемент И 15). На второйвход логических, элементов И 13-15подается сигнал с выхода блока 16связи с системой ЧПУ 17 станком с исполнительными устройствами 18,Способ осуществляется следующимобразом.Блок 16 выдает сигнал только после того, как на станке от системыЧПУ 17 с помощью исполнительных устройств 18 (привода станка) установлены заданные режимы для контроля размерного износа, т,е. после того какотработана подача в направлении, обратном рабочей подачи,и резец переместилсяот поверхности резания на величину 0,10,3 мм для обеспечения надежногоотсутствия контакта между этой поверхностью и задней поверхностью инструмента. При увеличении износа инструмента увеличивается уровень колебанийинструментального узла в низкочастотной и высокочастотной части спектра,и как следствие этого, увеличивается,величина электрических сигналов детекторов 5 и б низкочастотного и высокочастотного каналов. Пороговые значения Аду А р А А 5 р А 4 у Ау Устройств7-12 настраиваются таким образом,чтобы в начальный момент времени, пока износ не достиг определенного значения, не срабатывало бы ни одно устройство. Далее, с ростом износа.припревышении сигнала значения Ао либоА, (в данном случае сигналы нйзкочастотного и высокочастотного каналовравнозначны и двухканальная схемасделана для увеличения надежностиустройства) срабатывает пороговоеустройство 7 или 8 либо оба одновременно). Если это происходит в периодконтроля износа (блок 16 выдает обэтом сигнал), то срабатывает блок 13,1 сигнал которого через блок 16 подается в систему ЧПУ 17. Это говорит р;том, что износ резца достиг определенного значения и необходима коррекция положения вершины резца, Придальнейшем росте износа резца черезнекоторое время его работы при контроле износа начинает срабатыватьуже не только блок 13,а и блок 14,Это свидетельствует о необходимости второй коррекции. Аналогично, придальнейшем росте износа начинаетсрабатывать блок 13-15, что говорито необходимости третьей корректировки (либо, в ответственных случаях,замене резца).Величина размерного износа Ь определяется из выражения Ь=%Вчи 4где- величина заднего угла увершины резца, измеренного в плоскости,нормальной к оси вращения детали,Акустический сигнал определяется1037141 Составитель В. АлексеенкоРедактор С.Патрушева Техред;М.Костик КорректорА. Ференц Заказ 6000/45 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ОХР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ю, Раушская наб., д.4/5 У Филиал ППП фПатентф, г.Ужгород, ул.Проектная, 4величиной И., которая в соответствии с этим выражением линейно связа- на с величиной размерного износа 6 Таким образом, срабатывание различных пороговых устройств соответствует различной величине размерного износа. 5В зависимости от требуемой точности компенсации .размерн 6 го износа ко-. личество интервалов. может. быть увеличено. йри снижении дискретности каждого интервала ( в данном. случае исполь зуется три интервала Ь, Ьн, 4 р)Для осуществления способа в программе обработки детали должны бить предусмотрены периодические проверки . величины размерного износа.15 Использование способа на станках с ЧПУ и автоматических лйниях позволит, увеличить точность механической обработки за счет уменьшения влияния размерного износа инструмента. Положительный эффект данноГо способа заключается еще и в том, что при отводе инструмента от поверхности резания уменьшается ширина контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью, это увеличивает устойчивость динамической системы станка, что исключает воэможность появления автоколебаний.