Устройство контроля процесса резания

)4 В 23 Я 15/О иззу га. Фй САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И,ВеМаксимчук, В.Н.Сребнюк, А.Е.Лысенко, Ю.А.Атаманчук и В.А.Остафьев(56) Авторское свидетельство СССР У 1007920, кл, В 23 Я 15/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ(57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при различных видах механичес кой обработки, Цель изобретения - повьппение точности контроля процесса резания за счет обеспечения синхронного срабатывания пороговых уст ройств, Для этого в зоне резания устанавливается датчик 2 виброакустических сигналов, на станке устанавливается датчик 3 оборотов шпинделя, . который соединен с блоком формирования временных интервалов 4, выход которого соединен с .одним входом блока частотных избирателей 5, другой вход блока соединен с датчиком 2 вибороакустических сигналов. В процессе резания датчик 2 воспринимает колебания резца, которые представляют собой гармонический шумоподобный сигнал. Этот сигнал поступает на блок частотных избирателей 5, где на каждом происходит выделение частоты, на которую настроен частотный избиратель. Время нарастания сигнала определяется полосой пропускания частотного избирателя, а время спада зависит от частотных составляющих и от помех, т.е. время спада будет затянуто, что свидетельствует о ложной действителье ности процессаПоэтому происходит принудительное гашение выходного сигнала сигналом с блока формирования временных интервалов 4. Сигналы с выходов частотных избирателей поступа- дЯ ют на блок амплитудных детекторов 6, где происходит выделение огибающей сигнала. Далее срабатывает блок Вороговык элементов 7, который запускает блок разрешения записи 8. При совпадении по времени прихода временных импульсов и импульсов параллельного кода с блока пороговых элементов 7 блок разрешения записи 8 выдает сигнал, который открывает блок памяти 1 О. Происходит запись состояния процесса резания на первом временном интервале. При изменении состояния системы происходит выделение отклонения в блоке сравнения 11 и блок анализа 12 формипрует сигнал управления.1 ил.135Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при различных видах механической обработки.Целью изобретения является повышение точности контроля процесса резания за счет обеспечения синхронного срабатывания пороговых устройств.На чертеже показана блок-.схема устройства контроля процесса резания.Устройство контроля процесса резания состоит из станка 1, на котором в зоне резания устанавливается датчик 2 виброакустических сигналов, (акселерометр типа Д 14), на станке также устанавливается датчик оборотов шпинделя 3, который соединен с блоком 4 формирования временных интервалов, выход которого соединен с,одним входом блока 5 частотных из бирателей, другой вход блока 5 соединен с датчиком 2 виброакустических сигналов. Выход блока 5 частотных избирателей соединен с входом блока 6 амплитудных детекторов, выход которого соединен с блоком 7 пороговых элементов, выход которого соединен с входом блока 8 разрешения записи, второй вход блока 8 соединен с блоком 4 формирования временных интервалов. Выход блока 7 пороговых элементов соединен с блоком 9 триггеров, выход которого соединен с блоком 10 памяти, второй вход блока 10 памяти соединен с блоком 8 разрешения записи, выход блока 10 памяти соединен с блоком 11 сравнения, Второй выход блока 9 триггеров соединен с блоком 11 сравнения, выход которого соединен с блоком 12 анализа.Устройство работает следующимобразом.При включении станка 1 в начальный момент резания сигнал с датчика 2, представляющий собой гармонический шумоподобный сигнал, поступает на блок 5 частотных избирателей,где на каждом происходит выделение частоты, на которую настроен частотный избиратель, причем если время нарастания определяется полосой пропускания частотного избирателя, то время спада зависит как от частотных составляющих, так и от уровня помех на входе частотного избирателя, и это время значительно превышает время нарастания. Для каждого частотного избирателя все частоты, кроме часто 9094ты настройки, являются помехами, соответственно время спада сигнала на выходе любого частотного избирателя затянуто, что соответствует ложной действительности процесса резания. Для того чтобы устроить ложное состояние в начале временногоинтервала, происходит принудительноегашение выходного сигнала на каждомчастотном избирателе. В результатегашения на выходе частотных избирателей сигналы отсутствуют. При снятии сигнала гашения на выходе частот ных избирателей происходит нарастание сигналов. Момент от сигнала гашения и до срабатывания пороговыхустройств в блоке 7 наиболее достоверно отражает процесс резания или 20 спектр частотных составляющих виброакустического сигнала.Блок 4 формирования временногоимпульса выдает сигналы на гашениечастотных избирателей по сигналу с 25 датчика оборотов шпинделя 3, которыйустанавливается на станке. В этомслучае анализ виброакустических сигналов, сопровождающих процесс резания, происходит в одной зоне обраба- ЗО тываемого материала. По окончанииимпульса гашения и при наличии сигнала на входе происходит нарастаниесигнала на выходе частотных избирателей, которые поступают на блок амплитудных детекторов 6, где происходитвыделение огибающей сигнала. Количество амплитудных детекторов равноколичеству частотных избирателей.Огибающие частотных сигналов поступа-, 40 ют на вход блока 7 пороговых элементов, количество которых равно количеству частотных избирателей, когдаогибающие достигнут 0,7 выходногоуровня частотного избирателя, порого вые устройства срабатывают, и сигналы в виде параллельного кода переписываются из блока пороговых элементов 7 в блок триггеров 9. Сигналыблока 4 формирования временных интервалов поступают на вход блока 8 раз -решения записи, куда поступают и сигналы в виде параллельного кода изблока 7 пороговых элементов, Присовпадении по времени прихода времен ных импульсов и импульсов параллельного кода с блока 7 пороговых элементов блок 8 разрешения записи выдает сигнал, который открывает блоктриггеров блока 1 О памяти по переднеСоставитель А.СеменоваТехред М.Ходанич Корректор А.Зимокосов Редактор А.Долинич Тираж 786 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и, открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 6104/15 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 13590 му фронту временного импульса. Только при наличии сигнала с блока 8 в блок О памяти переписывается параллельный код из блока 9, что устраняет неодновременность срабатывания пороговых устройств. Перезапись сигналов иэ блока 9 в блок 10 осуществляется один раэ в начале процесса резания, т,е. на первом временном интервале.На втором временном интервале,т.е. на втором обороте шпинделя и последующих при срабатывании пороговых устройств, происходит сравнение па раллельного кода записанного в промежуточном регистре на текущем временном интервале и кода, записанного в блоке 10 на первом временном интервале. Сравнение осуществляется в бло ке 11. Результаты сравнения поступают в блок 12 анализа, который определяет характер процесса резания и выдает информацию об отклонении процесса резания. 94 4 формула изобретенияУстройство контроля процесса резания, содержащее соединенные последовательно датчик виброакустических сигналов, блок частотных избирателей, блок амплитудных детекторов,блок пороговых элементов, блок триггеров, блок сравнения и блок анализа, датчик числа оборотов шпинделя,выход которого связан через блок формирования временных интервалов свходом блока частотных избирателей,блок памяти, вход которого связанс выходом блока триггеров, а выход -с входом блока сравнения, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности , в устройствовведен блок разрешения записи, входыкоторого соединены с выходами блокапороговых элементов и блока формирования временных интервалов, а выходс входом блока памяти,