Устройство для определения момента затупления режущего инструмента

ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ро зобр ерно ия реж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный проектно-конструкторский институт технологии электротехнического производства и Ленинградский политехнический институтим, М.И.Калинина(56) Авторское свидетельство СССРУ 1193521, кл. С 01 И 3/58, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ЗАТУПЛЕНИЯ РЕЖУШЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к автоматическому определению режущих свойствинструментов и может быть использовано на автоматических линиях и станках аммным управлением. Цельюения является повышение достои определения момента затуплеущего инструмента путем непре рывного определения износа режущегоинструмента и момента критическогозатупления режущего инструмента довозникновения автоколебаний. Устройство состоит из датчика 1 вибраций,усилителя 2, командного канала,соединенного с последним и п высокочастотных каналов, подключенных к логическому элементу И 10. В устройствовведены блок нелинейности 3, вход которого соединен с выходом усилителя2 а выход - с входами командного ивысокочастотных каналов, и вычислительный блок 13, подключенный к выходу детектора первого высокочастотного какала. 1 ил.Изобретение относится к автоматическому определению режущих свойствинструментов и может быть использовано на автоматических линиях и стан"ках с программным управлением, в5частности в гибком автоматическомпроизводстве, и станках с программным управлением, работающим в режимебезлюдной технологии.Целью изобретения является повышение достоверности определения моментазатупления режущего инструмента путем непрерывного определения износарежущего инструмента и момента критического затупления режущего инструмента до возникновения автоколебанийв упругой системе станка,На чертеже изображена блок-схемаустройства. 20Устройство состоит из датчика 1вибрации, соединенного с ним усилителя 2, соединенного с усилителем 2блока 3 нелинейности, соединенных споследним п высокочастотных каналов, 25состоящих иэ соединенных последовательно Фильтра 4, детектора 5 и схемы 6 сравнения, командного канала,состоящего иэ фильтра 7, детектора 8,блока 9 автоматической настройки частоты фильтров по амплитуде выходногосигнала, логического элемента И 10,входы которого соединены с выходамикаждого из п высокочастотных каналов,задатчика 11 пороговых значений, выходы которого подключены к вторымвходам схем 6 сравнения в каждом изи каналов,пблоков 12 умножения,входы которых подключены к выходублока 9 автоматической настройки час. 40тоты фильтров, а выходы - к управляющим входам узкополосных перестраиваемых Фильтров 4 (в первом канале входФильтра 4 связан непосредственно свыходомблока 9), вычислительногоблока 13, вход которого подключен квыходу детектора 5 первого канала.Устройство работает следующим образом.Сигнал от датчика 1 вибрации например, пьезоакселерометра), установ 50ленного на инструментальном блоке либо другом узле станка, подается напредварительный усилитель 2. Послеусиления сигнал в период нормальнойработы инструмента проходит без искажения через блок 3 нелинейности засчет наличия линейного участйа, приприближении износа к критической величине сигнал в блоке 3 ограничивается по амплитуде. С помощью фильтра 7 с постоянной полосой пропускания выделяется полоса частот, содержащаясобственную частоту инструмента, сигнал детектируется детектором 8 и подается на вход блока 9 автоматической настройки частоты фильтра по амплитуде выходного сигнала, с выхода блока9 подается информация о частоте составлякщей максимальной амплитуды на звенья настройки узкополосных перестраиваемых фильтров .4, один из которых в первом канале настраивается начастоту составляющей максимальной амплитуды - собственную частоту инструмента, а другие с помощью блоков 12 умножения - на частоты, в 2, 3 раз большие. Составляющие, выделенные фильтрами 4, детектируются детекторами 5, В схемах 6 сравнениясравниваются уровни каждой составляющей с соответствующим пороговым значением, при превышении которого подается напряжение на элемент. И 10. Втом случае, если все составляющиепревысят соответствующие пороговыезначения, элемент И 1 О выдает сигнало затуплении инструмента. иПолочка" в характеристике блока 3 нелинейности выбирается таким образом, чтобы сигнал ограничивался до наступления автоколебаний в технологической системе станка. При ограничении сигнала в его спектре появятся гармоники на частотах, кратных собственной часто" те инструмента, и элемент И 30 вьдает в устройство числового программного управления (УЧПУ) сигнал о приближении величины износа к критическому по критерию виброустойчивости значению, В функции вычислительного блока 13, в качестве которого может быть использована, например, микроЭВМ,включенная в состав либо УЧПУ станка, либо системы диагностики участка (линии, цеха), входит, программное определение по уровню сигнала в первом канале величины износа инструментоВ и выдача сигнала о величине износа для последующей коррекции положения исполнительного органа станка.формула изобретенияУстройство для определения моментазатупления режущего инструмента настанках с ЧПУ, содержащее последоваПодписное Заказ 1602/46 Тираж 788 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, чл. Гагарина, 101 тельно соединенные датчик вибраций, усилитель и командный канал, который выполнен в виде последовательно соединенных фильтра, детектора и блока автоматической настройки частоты5 фильтров по амплитуде входного сигнала, подключенные к выходу усилителя и высокочастотных каналов, состоящие каждый из последовательно соеди"1 О ненных второго фильтра, второй вход которого соединен с выходом блока автоматической настройки частоты фильтров, второго детектора и схемы сравнения, логический элемент И, входы которого соединены с выходами схем сравнения, задатчик пороговых значе" ний, выходы которого подключены к вторым входам схем сравнения, и п блоков умножения, входы которых подключены к выходу блока автоматическойнастройки частоты фильтров, а выходы -к вторым входам пвторых фильтров,о т л и ч а ю щ е е с в тем, что, сцелью повьппения достоверности определения момента затупления режущего инструмента, оно снабжено блоком нелинейности, вход которого соединен свыходом усилителя, а выход - с входами и высокочастотных и командногоканалов, и вычислительным блоком,вход которого соединен с выходом детектора первого высокочастотного канала, а выход предназначен для соединения с ЧПУ станка.