Устройство для определения момента разрушения режущего инструмента

СОЮЗ СОВЕТСИИХсавлююей 4 ИКРЕСПУБЛИК 19) СВ А 1 01 И 358 ОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ону инстито машиностИ.Попов тельство СС0 15/00, 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА РАЗРУШЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к машиностроению и может быгь использованопри отработке и построении систем защиты станочного оборудования. Цельизобретения - повышение точности инадежности за счет сравнения постоянной и текущей амплитудной составляюИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидУ 1177135, кл. В 3 щей сигнала виброакустической эмиссии(ВАЭ). Устройство содержит преобразователь 1 виброакустических сигналов, соединенные с входами двух усилителей 2 и 5. Сигнал с усилителя 2детектируется детектором 3, фильтруется фильтром 4 низкой частоты и поступает в блок 6 сравнения и в блок 7выборки-хранения. В блоке 7 постоянная составляющая сигнала ВАЭ хранитсяв памяти с периодом запоминания, формируемым блоком 13, который срабатывается от сигнала, формируемого блоком 6 сравнения. Блок 6 сравниваетсигналы, поступающие с усилителя 5и фильтра 4. При превышении амплитудных значений двух сигналов блок 8вычитания дает команду на сигнальныйблок 10 о нарушении целостности режущего инструмента. 2 ил,Изобретение относится к машинэстроению и может быть использованопри отработке и построении системзащиты станочного оборудования,Цель изобретения - повышение точности и надежности эа счет сравненияпостоянной и текущей амплитудной составляющей сигнала виброакустическойэмиссии.1 ОНа фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг,2 - временныедиаграммы работы .блоков устройства,Устройство содержит преобразователь 1 виброакустических сигналов,соединенный с входами двух цепочек.Первая цепочка включает в себя услитель 2, детектор 3 и фильтр. 4 низкихчастот (ФНЧ) и предназначена для получения постоянной составляющей сигнала виброакустической эмиссии (ВАЭ),Вторая цепочка включает в себя усилитель 5 с коэффициентом усиления в5-10 раз меньше, чем усилитель 2.Первая и вторая цепочки соединеныс блоком 6 сравнения. Выход фильтра4 соединен с последовательно включенными блоком 7 выборки-хранения, блоком 8 вычитания, вторым блоком 9сравнения, выход которого соединенс входами блока 10 звуковой или световой сигнализации и блока 11 управления системой ЧПУ станка, Выходфильтра 4 дополнительно соединен сблоком б сравнения, а выход блока 7через блок 12 формирования уставкисоединен с Формирователем временныхинтервалов. Выход блока 6 сравнениясоединен с входами блока 13 управления схемой и блока 14 формирования 4 Овременных интервалов, выходы которыхсоединены с вторыми входами блока 7выборки-хранения,и блоком 9 сравнениявременных интервалов соответственйо.Устройство работает следующим образом,Сигнал с преобразователя 1 вибраций поступает на две цепочки, Перваяцепочка усиливает сигнал усилителем2, детектирует детектором 3 и фильтрует поступающий на вход цепочки сигнал фильтром 4. На выходе первой цепочки получают постоянную составляющую сигнала ВАЭ (сигнал 15). Втораяцепочка усиливает сигнал ВАЭ усилителем 5 и Формирует мгновенное амплитудное значение сигнала ВАЗ (сигнал16). Сигналы с первой и второй цепочек поступают на блок 6 сравнения,который сравнивает сигнал ВАЭ по егопостоянной и мгновенной амплитуде,Одновременно сигнал с фильтра 4поступает на вход блока 7 выборкихранения, где он запоминается и обновляется с периодом, задаваемымблоком 13 управления, выполненнымв виде тактового генератора или одновибратора, а сравнивается в блоке 8вычитания (сигнал 17), При стабильномпроцессе резания сигнал на выходеблока 8 вычитания равен нулю ( -о зфсигнал 18).Блок 8 вычитания получает абсолютную по модулю разность сигналов (сигнал 17) между амплитудой постояннойсоставляющей сигнала ВАЭ с выходаблока 7 выборки-хранения (с -, сигнал 18, характеризующий дополомочноесостояние режущего инструмента) иамплитудой постояйной составляющейсигнала ВАЭ с выхода блока 4 ФНЧ(с- , сигнал 15), характеризующийпослеполомочное состояние режущегоинструмента),После окончания переходных процессов в системе СПИД (примерно 5-40 мс,С-с, сигнал 15) блок 14 формируетвременной интервал для блока 9 времени сравнения ( -э, сигнал 19).В течение этого времени сравниваютполученную разность текущего и заложенного в памяти сигналов с выходаблока 8 Исигнал 17) и уставкис выхода блока 12 Формирования уставки (сигнал 20). Последний формируетее пропорционально величине, хранящейся в памяти блока 7 выборки"хранения (сигнал 18).Момент поломки инструмента регистрируют по всплеску сигнала ВАЭ, превышающему более чем в 10 раз уровеньпостоянной составляющей сигнала ВАЭпо сравнению с сигналом на выходеблока 4 ФНЧ ( сигналы 15 и 16),и сигналу с выхода усилителя 5. Блок6 сравнения вырабатывает сигнал (сигнал 21), поступающий через блок 13управления схемой на блок 7, и отключает его переводом в положение "Хра- -11нение , а блок 9 сравнения вырабатывает сигнал, поступающий на блок 10звуковой или световой сигнализациии на блок 11 управления системой ЧПУдля остановки станка.Изобретение повышает общую технологическую надежность обрабатывающегооборудования, предохраняется от поло7618 Гринев Составител Редактор О.Юрковецкая Техред А,Корректор О Заказ 2416. Тираж 500ВНИИПИ Государственного комитета по и при ГКНТ113035, Москва, Ж,. Подписноезобретениям и открытиямРаушская наб д. 4/5 дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,ина, 101 изводстве мок режущий инструмент, Обеспечивается предохранение оборудования от повреждений и автоматизация контроля засостоянием режущего инструмента,Формула изобретенияУстройство для определения момента разрушения режущего инструмента, содержащее виброакустический преобразователь, соединенные с ним два усилителя, детектор, соединенный с первым усилителем, блок сравнения, соединенный с вторым усилителем и детектором, и блок индикации, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности за счет сравнения постоянной и текущей амплитудной составляющей сигнала виброакустичес 6кой эмиссии, оно снабжено фильтром низкой частоты, вход которого соединен с детектором, а выход - с блоком сравнения, последовательно соединенными с последним блоком выборки-хранения, блоком вычитания, вторым блоком сравнения, выход которогосоединен с блоком индикации, блоком формирования уставки, вход которого соединен с выходом блока выборки-хранения, а выход - вторым входом второго блока сравнения, блоками формирования периода хранения и временного интервала, входы которых соединены с выходом первого блока сравнения, а выходы соединены соответственно с вторым входом блока выборки-хранения.и третьим входом блока сравнения.