Устройство для контроля износа режущего многолезвийного инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 150918 3 В 25/О гь-, :й,1;г 1гГ ., г. д г ЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(71) Московский автомеханический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА РЕЖУШЕГО МНОГОЛЕЗВИЙНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для автоматического контроля износа режушего инструмента на металлообрабатывающих станках, работаюгцих в режиме ударного резания, в частности на зуборезных станках. Цель изобретения - повышение точности определения критического износа многолезвийного инструмента в процессе работы за счет возможности выделения слабого виброакустического сигнала, характеризуюгцего процесс резания, на фоне больших помех широкого спектра частот. Для этого устанавливают дополнительный вибродатчик в месте крепления, затем выделяют ВЧ- и НЧ-составляющие. Корреляцию полученных сигналов осуществляют с помощью перемножителей 9 и 10, полученнье сигналы через делитель 11 поступают на вход блока деления 15, с выхода которого поступает сигнал, пропорциональный износу инструмента. 1 ил.Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для автоматического контроля износа режущего инструмента на металлообрабатывающих станках, работающих в режиме ударного резания, в частности на зуборезных станках.Цель изобретения - повышение точности определения критического износа многолезвийного инструмента в процессе работы за счет возможности выделения слабого виб О роакусти ческого сигнала, характеризующего процесс резания, на фоне больших помех широкого спектра частот.На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля износа режущего м ноголезвийного инструмента.Устройство содерж ит в ибродатчик 1, установленный в месте крепления инструмента, вибродатчик 2, установленный в месте крепления, обрабатываемой детали, усилители 3 и 4, ВЧ-фильтры 5 и 7, НЧ-фильтры 6 20 и 8, перемножители 9 и 10, делитель 11, блок 12 обнуления интеграторов, интеграторы 13 и 14, блок 15 деления, компаратор 16 и блок 17 индикации и управления.Первый усилитель 3, вход которого связан с вибродатчиком 1, соединен с первым входом перемножителя 9 через ВЧ-фильтр 5 и с первым входом перемножителя 10 через Н Ч-фил ьтр 6.Усилитель 4, вход которого связан с вибродатчиком 2, соединен с вторым входом 30 перемножителя 9 через второй Вс 1-фильтр 7 и с вторым входом перемножителя О через Нь 1-фильтр 8.Выход первого перемножителя 9 через делитель 11 соединен с входом первого интегратора 13, выход которого соединен с первым входом блока 15 деления. Выход пере- множителя 10 через интегратор 14 соединен с вторым входом блока 15 деления, выход которого соединен с входом компаратора 16, а выход последнего с входом блока 17 индикации и управления. Блок 12 обнуления интеграторов соединен с интеграторами 13 и 14.Делитель 11 служит для настройки устройства и представляет собой делитель с плавно регулируемым коэффициентом деления. Делитель 11 задает ослабление сигнала, соответствующее увеличению уровня ВЧ- составляющей при возрастании износа инструмента вплоть до критического. Блок 12 обнуления интеграторов осуществляет перевод выходов интеграторов в конце цикла 50 обработки детали в нулевое положение и может быть выполнен по схеме мультивибратора.Устройство работает следующим образом.Виброакустический сигнал, возникающий в зоне резания, принимается вибродатчикамии 2, усиливается усилителями 3 и 4 и подается на параллельно включенныс фильтры 5 - 8. НЧ-фильтры 6 и 8 выделяют в сигналах от вибродатчиков 1 и 2 НЧ-составляющие, которые посту лают на пере- множитель 10 и интегратор 14, осуществляющие корреляционную обработку этих сигналов, Аналогично ВЧ-фильтры 5 и 7 выделяют ВЧ-составляющие, поступающие на перемножитель 9 и через делитель 11 на интегратор 13. Корреляционная обработка виброакустических сигналов с вибродатчикови 2, предназначенных для установки в месте крепления режущего инструмента и обрабатываемой детали, дает выигрыш при выделении на общем фоне помех сигналов, связанных с резанием и коррелированных между собой, что особенно важно для случая ударного резания многолезвийным инструментом, когда виброакустические сигналы из зоны резания занимают широкий спектр частот, имеют стационарно-случайный характер на фоне большого уровня случайных помех, не связанных непосредственно с резанием.Блок 12 обнуления интеграторов в зависимости от цикла обработки детали периодически переводит выходы интеграторов 13 и 14 в нулевое положение. Блок 15 деления осуществляет операцию деления сигналов, поступающих от интеграторов 13 и 14, и на выходе дает сигнал, пропорциональный износу инструмента. С увеличением износа увеличивается ВЧ-составляющая вибрационного сигнала, поступающего из зоны резания соответственно увеличивается сигнал на выходе блока 15 деления. Сигнал с выхода этого блока сравнивается с заданными уровнями в компараторе 16, При достижении определенных уровней сигнала на входе компаратора 16 выдается сигнал на блок 17 индикации и управления, который сигнализирует об износе инструмента, выходе его из строя, останавливает станок.Настройка устрой ства осуществляется в процессе обработки деталей исправным инструментом с острыми режущими кромками. В процессе обработки коэффициент делителя 11 плавно увеличивается до тех пор, пока не срабатывает сигнализация об износе инструмента. После этого коэффициент деления делителя 11 уменьшается с помощью аттенюатора на фиксированную величину, соответствующую увеличению сигнала при износе инструмента вплоть до критического, после чего устройство готово к работе и при значительном (критическом) износе выдает сигналы на блок 17 индикации и управления.формула изобретенияУстройство для контроля износа режущего многолезвийного инструмента, содержащее вибродатчик, установленный в месте крепления инструмента, первый усилитель, к выходу которого подключены первые ВЧ1509187 Составитель А. 1 риши нРедактор И. Горная Текред И, Верее Корректор О. ЦиплеЗаказ 5670/1 Тираж 831 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 и НЧ-фильтры, блок обнуления, первый и второй интеграторы, последовательно включенные блок деления, компаратор и блок индикации, выходы первого и второго интеграторов подключены соответственно к перво му и второму входам блока деления, первые входы интеграторов подключены к блоку обнуления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения износа многолезвийного инструмента в процессе 10 работы, устройство снабжено вторым датчиком, установленным в месте крепления обрабатываемой детали, вторым усилителем, вторыми ВЧ- и НЧ-фильтрами, первым и вторым перемножителями, делителем, причем выходы первого и второго ВЧ-фильтров подключены к первому и второму входам первого перемножителя соответственно, выход которого через делитель подключен к второму входу первого интегратора, выходы первого и второго НЧ-фильтров подключены соответственно к первому и второму входам второго перемножителя, выход которого соединен с вторым входом второго интегратора, входы вторых ВЧ- и НЧ-фильтров объединены и подключены к выходу второго усилителя, вход которого подключен к второму вибродатчику.