Устройство контроля процесса резания

,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРХ 755441, кл. В 23 В 25/06, 1978.(57) Изобретение относится к металлообработке на станках и предназначено дляизмерения износа режущего инструмента, атакже для контроля процесса резания. Цельизобретения повышение точности за счетиовышения помехоустойчивости устройства.Лся этого в устроистве на резце устанав. ливается датчик 7 вибраций, нд валу иИин деля станка устанавливается датчикуглоВого (цложения шпинделя, котор(й соединен с третьим входом счетчика 4 и(Ихльсов црез последовательно соединенньц фрмирователь 2 временных интервалов и блок 3 Вь- деления четшго и нечетного интервдлон. К певомх Входх счетчик 4 им(1 хгВсОВ ио;1 к.к)- чен через блк 8 л)впадения генердтор 6 импульсов. К второму Входу блока 8 совпадения подклк)чен датчик 7 вибрации. Выход счетчика импульсов соединен с Входом регистра 5. Выход формирователя 2 Временных интервалов через блок 9 кох(мутации соединен с Вторым Входом счетчика 4 имихльсов и вторым входом регистра 5. В про. Пессе резания датчик 7 Воспринимет колебания резца и сигнал об этих колебаниях поступает нд второй вход блока 8 сов1371787 падения. На первый вход блока 8 поступает сигнал с генератора 6 импульсов, который появляется на выходе блока 8 совпадения только при наличии сигнала с датчика 7. Таким образом предотвращается ложное срабатывание устройства. На вход формирователя 2 временных интервалов поступает сигнал с датчика 1, который представляет собой импульсы с частотой, пропорциональной частоте вращения шпинделя станка. Блок формирования временных интервалов восстанавливает их до прямоугольной формы, и с его выхода эти импульсы поступают на вход блока 3. С выхода блока 3 сигналы низкого или высокого уровня, длителынсть которых зависит от частоты им. цхльсов блока 2 формирования временных интервалов, поступают на реверсирующий вхо,( сч(.тчика 4. Высокоу уровнк сигнал блока 3 соответствует четный интервал между импульсами, низкому уровню нечет 1Изобретение относится к области металлообраоотки и предназначено для контроля процесса резания, а также для определения величины износа режу(цего инструмента.1 Еель изобретения - повышение точ шсти (а счет повышения помехоустойчивости устройства.На фиг.представлена схема устройства контроля процесса резания; на фиг. 2 - времнные лиаграммы; на фиг. 3зависимость износа инструмента.Устройство контроля процесса резания содержит последовательно соединенные датчикуглового положения шпинделя, формирователь 2 временных интервалов, блок 3 выделения четного и нечетного интервалов, 15 счетчик 4 импульсов и регистр 5, генератор 6 импульсов и датчик 7 вибрации через первый и второй входы блока 8 совпалция соответстенно подключены к первому входу счетчика 4 импульсов, формирователь временных интервалов через блок 9 коммутации подключен к второму входу счетчика 4 импульсов и второму входу регистр 5.Устройство контроля процесса резания работает следующим образом. 2511 ри вращении шпинделя датчик 1 углового (нложепия шпинделя вращается вместе с ним, ца его выходе появляются импульсы с частотой, пропорциональной скорости вращения шпинделя (временные диаграммы ца фиг. 2). Еоступая на блок 2 фор мирования временных интервалов, эти импульсы восстанавливаются ло прямоугольный интервал. На счетный вход счетчика 4 поступают сигналы генератора 6 в виде импульсов фиксированной частоты, они суммируются, если ца реверсирующем входе счетчика 4 сигил вь(соког ровня, и вычитаются, если сигнал низкого уровня. Таким образом, постоянно сравнивается длина четного и нечетного интералов межлх пульсами с датчика 1, результат сравнения записывается в регистр 5. Блок 9 коммутации управляет работой счетчика 4 и регистра 5. Блок коммутации тактируется сигналами блока 2. Частота импульсов датчиказависит от л(омецта резания, если момент увеличивается, то частота уменьшается, а значит длина четного интервала между импульсами не равна длине нечетного интервала Следовательно, по результату их сравнения можно судить об изменении момента резания, и значит, и об износе инструмента резца). 3 ил. ных, с поступлением перво(о импульса цаблок 3 выделения четцо(о и нс (етногоинтервалов на его выхо;и появляе(ся си(пал высокого уровня, при постхпг(еции второГо и мну.(ьса сигил ни.(кого уроцц 5(, споступлением третьего импульса си(ц;(лвысокого уровня и т. л. Длите,п.пост( эгихсигналов равца периоду импульс(в, постуцакц(их с фо;мирователя 2 врееццхтервалов. Блок 3 вылеления нтцого и (и"нтного интервалов подсоединен к ренн рсивц(му входу счетчика 4 импульсов.До тех пор, пока резец (н касается ш(отовкирна выходе датчика 7 вибрации сигнала цет, следовательно, прячох(огп ц(,и. импульсы с генератора 6 и (пхльсов це проходят через блок 8 совпадения, работающийкак элемент логики И,11 ри касании резщм заптонки появляется вибрация резца и заготовки и ла(чик 7вибрации, установленный ца теле резца, начинает воспринимать вибрации, ца его выходе появляется сигнал высокоп уровня, та.ким образом блок 8 совпа,нция начинаетпропускать импульсы генератора 6 импульсов и те поступакт ца счетцыи вхо;(счетчика 4 импульсов. Е.ели ца его реверсируюпн м входе сигнал высокогоуровня, то импульсы генератора 6 склалываются, и если сигнал низкого уровня,то импульсы вычитаются. Таким образомсравниваются количества импульсов генератора 6 импульсов, прошедших ца счетчик 4импульсов за периол четного и це нте(оинтервалов, результат срвнения:яцисы)опр)ний и олртиии 1 Л )ро.1, ).) 1 рк л) н;)и,ко)иитета С.с,а, Ж Зй,иекое пре,п)) .. ))) ;)пл,) н н;) Г )иит ип 3вается в рсгистр 5. Запись в регистр 5, обнуление счетцикд 4 импульсов и считывание с него управляются блоком ) коммутации, кс)тс)рый тдктируется формирователем 2 временны интервалов. Обратимся к временной зависимости износа инструмента (фиг. 3): участс)к- участок приработки, участок 2 рабочий, участок 3 - участок докритицескоп) износа. Во время приработки резца момент резания быстро возрастает, следовательно, цастота следования импульсов с датчикдуглового положения шпинделяубывает, так как шпин;ель тормозится, значит и количество импульсов, прошедших на счетчик 4 импульсов за период четного и нечетного интервалов различно и эта разность характеризует износ в данный момент времени, а также в момент резания..а раб)чем участке момент нарастает медленнее и рс 1 зность импульсов мецьпе, на участке износа ата разность очень высока, так как момент резания нарастает быстро. 20 Таким образом л)ожцо безошибочно определить момент приработки и износа инструмента. Также можнс) оценить абсолютное изменение момента резания с начала обработки, если инте 1 рировдть разность импульсов четного и нечетного интервалов в каждый момент времени, что можно испо.)ьзовать при контроле и управлении процессом резания. Устройство контроля процесса резания, содержап 1 ее датчик углового положения шпинделя, соединенные последовательно генератор импульсов и блок совпадения, блок коммутации, выходы которого связаны со счетциком импульсов и регистром, вход которого также соединен с выходом счетчика импульсов. От,1 ичц)оиееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены датчик вибраций, связанный с вх)дол блока совпадения, и соединенные последовдтельно формирователь времснных интервалов и блок выделсния четного и нечетного интервалов, причем вход формировдтеля времснных интсрвалов связан с выходом датчикд угловс)- го положения шпинделя, д выход тс)кжс с вь 1 ходол 1 б,1 Окс ком м х та 11 и и, вхо;1 бгок 11 выделения четного и нечетного интервалов соединен с выхс);1 ом блока совпадения, д выход со счетчиком импульсов.