Устройство для автоматической подналадки и контроля износа режущего инструмента

(50 4 В 23 0 15/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТВУ У 29 К.Зубов,окроносов тельство СССРЯ 15/00, 1984.АВТОМАТИЧЕСКОЙЛЯ ИЗНОСА РЕЖУЩЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯПОДНАЛАДКИ И КОНТРОГО ИНСТРУМЕНТА 57) Изобретение относится к области втоматизации машиностроения, в част ности к устройствам контроля состояния режущего инструмента. Цель изобретения - повышение точности контроля износа и подналадки режущего инструмента за счет контроля возмущений, возникающих в процессе обработки. Ус" тройство содержит поспедовательно соединенные датчик износа 1, первый амплитудный детектор 2, первый сумматор 3, первый усилитель 4, первый компаратор 5 нижнего уровня, элемент задержки 6, компаратор нуля 7 и первый вход элемента И, а также первый элемент памяти 9, включенный между вторым выходом первого амплитудного31414566 детектора 2 и вторым вхором первогосумматора 3, последовательно соединенные датчик момента вращения 10,второй амплитудный детектор 11, второй сумматор 12, второй усилитель 13,второй компаратор 14 нижнего уровняи второй вход элемента И, выход которого соединен с механизмом компенсации. При этом второй элемент памятивключен между вторым выходом второго Изобретение относится к автоматизации машиностроения, в частности кустройствам контроля состояния режу-,щего инструмента в процессе обработ"5ки, и может быть использовано на специальных станках с ЧПУ, в гибких производственных модулях и системах,Целью изобретения является повышение точности подналадки и контроля из.10носа инструмента эа счет контроля:приращения возмущений, возникающих вв процессе обработки.На чертеже изображена блок-схема устройства, 15 Устройство содержит датчик 1 износа инструмента, выполненный на базе датчика тока, установленного в цепь привода подачи для регистрации воэ 20 мущений активной мощности в период упругих и пластических деформаций, первый амплитудный детектор 2, первый сумматор 3, который выделяет разность между начальным и текущим значениями 2 износа инструмента, первый усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, первый компаратор 5 нижнего уровня, элемент 6 задержки, компаратор 7 нуля и первый вход элемента И30 8, которые соединены последовательно, устройство также снабжено первым элементом 9 аналоговой памяти, включенные между вторым выходом первого амплитудного детектора 2 и вторым входом первого сумматора 3, при этом первый 35 элемент 9 памяти имеет управляющйй вход и обнуление от внешнего устройства, устройство также снабжено последовательно соединенной цепью регистрации радикальных усилий, состоя 40 амплитудного детектора и вторым входом второго сумматора, первый компаратор верхнего уровня включен междувыходом первого усилителя и первымвходом элемента ИЛИ, второй компаратор верхнего уровня включен между выходом второго усилителя и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с механизмом замены инструмента, 1 ил. щей иэ датчика 10 момента вращения, второго амплитудного детектора 11, второго сумматора 12, второго усилителя 13, второго компаратора 14 нижнего уровня и второго входа элемента И 8, выход которого соединен с механизмом компенсации и дает разрешение во внешнюю схему компенсации инструмента н коррекции режимов резания, вторым элементом 15 памяти, включенным между вторым выходом второго амплитудного детектора 11 и вторым входом второго сумматора 12, при этом второй элемент 15 памяти имеет управляющий.вход и обнуление от внешнего устройства, первым компаратором 16 верхне" го уровня, вход которого соединен с выходом усилителя 4, вторым компаратором 17 верхнего уровня, вход которого соединен с выходом усилителя 13, а его выход - с вторым входом элемента ИЛИ 18, который первым входом соединен с первым компаратором 16, а выходом - с механизмом замены инструмента и в случае аварийного выхода инструмента из строя дает разрешение на его замену.Устройство работает следующим образом.В начальный момент процесса резания включают устройство, при этом с выхода преобразователя 1 износа инструмента сигнал поступает на первый амплитудный детектор 2, который отслеживает амплитуду входного сигнала, а при поступлении управляющего импульса на первый элемент 9 памяти информация с первого амплитудного детектора 2 записывается в первый эле4566 последующей заменой инструмента после завершения цикла обработки. 51015 314 мент памяти 9, который по окончании управляющего импульса переходит в режим хранения. Постоянная величина первого элемента 9 памяти и текущее значение с датчика износа инструмента поступают на первый сумматор 3, где выделяется их разность, затем усиливается первым усилителем 4 с регу" лируемым коэффициентом усиления. Первый компаратор 5 нижнего уровня) срабатывает на фиксированное уменьшение сигнала, которое устанавливается при отладке устройства, и в дальнейшем настройки не требует. Если время, в течение которого контролируемый параметр находится эа нижним пределом, устанавливаемым с учетом перекрытия периода колебаний режущего инструмента, превьппает время Т задержки на эле. менте 6 задержки, что обусловлено изменением упругой и пластической деформации в зоне резания, т.е, исчезновением реакции активной мощности, то срабатывает компаратор 7 нуля, логический уровень "1" с которого поступает на первый вход элемента И 8 и ждет результата контроля второго параметра (момента вращения) с целью проверки сигнала на точность определения состояния режущего инструмента.С выхода второго преобразователя 10 момента вращения электрический сигнал поступает на второй амплитудный детектор 1, по импульсу управления на входе второго элемента 15 памяти информация с второго амплитудного детектора 11 записывается во втором элементе 15 памяти, по окончании импульса управления второй элемент 15 памяти переходит в режим хранения, Второй сумматор 12 выделяет разность между текущим сигналом с второго амплитудного детектора 11 и постоянной величиной, записанной во втором элементе 15 памяти, которая усиливается вторым усилителем 13 с регулируемым коэффициентом усиления, сбрасывает второй компаратор 14 нижнего уровня, характеризующий присутствие режущего инструмента в зоне резания, и дает сигнал "1" на второй вход элемента И 8, выход которого дает разрешение на механизм компенсации износа инструмента и управления режимами резания с 20 25 30 35 40 45 50 Если после проведения коррекции наблюдается рост контролируемых параметров осевых усилий или момента вра" щения, то сбрасывает один иэ компараторов 16 или 17 верхнего уровня, который настраивают по предельно допусмой нагрузке на режущий инструмент, и на логический элемент ИЛИ 18 поступает команда на механизм замены инст" румента (не показан)Формула изобретения Устройство для автоматической подналадки и контроля износа режущего инструмента, содержащее датчик износа, связанный с механизмом компенсации износа и механизмом замены инструмента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены между датчиком износа и механизмом компенсации инструмента соединенные последовательно первый амплитудный детектор, пер" вый сумматор, первый усилитель, первый компаратор нижнего уровня, элемент задержки, компаратор нуля и элемент И, устройство также снабжено последовательно соединенной цепью регистрации радиальных усилиЯ, состоящей из датчика момента вращения, второго амплитудного детектора, второго сумматора, второго усилителя, второго компаратора нижнего уровня, соединенного с вторым входом элемента И, первым и вторым элементами памяти, включенными соответственно между вторыми выходами первого и второго амплитудных детекторов и вторыми входами первого и второго сумматоров, при этом элементы памяти снабжены управляющим входом и входом обнуления, элементом ИЛИ, первым компаратором верхнего уровня, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, вторым компаратором верхнего уровня, вход которого соединен с выходом вто" рого усилителя, а выход с вторым входом элемента ИЛИ, выход которогэ соединен с механизмом замены инструмента.