Устройство для определения упругих относительных деформаций режущего инструмента и детали

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сссс 608615 Сесов Советских Соеалистических Республик(22) Заявлено 01,08.7 с присоединением вкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 3) Приоритет3) Опубликовано 30.05.78, Бюллетень5) Дата опубликования описания 16.05.7(71) Заявитель Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения ТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХЪНЪ 1 Х ДЕФОРМАЦИЙ РЕЖУЩЕГОНСТРУМЕНТА И ДЕТАЛИ) УСТРО ТНОСИТ томат ботки быть х отн детал о ео Изобретение касается систем ав ского управления процессами обра металлорежущих станках и может пользовано для определения упруги тельных деформаций инструмента и процессе вибраций, возникающих в тали определяется в низкочастотном ди к п чена ис- силя определения упругих отформаций инструмента и дех д бработки.Известно устройство, определяющее упругие относительные деформации инструмента и детали путем измерения упругих деформаций как инструмента, так и детали с последующим их суммированием с учетом передаточных отношений.Устройство содержит датчик упругих деформаций инструмента, встроенный в измерительный суппорт, и датчик упругих деформаций детали, установленный в задней бабке станка, Оба датчика после согласующего элемента связаны с сумматором, выход которого соединен с регистрирующим прибором 111.Однако необходимость наличия в этом устройстве, кроме датчика упругих деформаций инструмента, также датчика упругих деформаций детали приводит к повышению сложности и уменьшению надежности всего устройства, в результате чего снижается точность получаемой информации. Кроме того, в указанном устройстве осуществляется суммирование статических деформаций, вследствие чего деформация инструмента по отношению азоне,Целью изобретения является повышениеточности измерения упругих относительныхдеформаций инструмента и детали в широкомчастотном диапазоне.Для этого в устройство, содержащее датчик упругих деформаций инструмента и сумматор, связанный с регистрирующим прибо 10 ром, введены усилитель и два фильтра, представляющие совокупность параллельно соединенных групп, каждая из которых являетсяпоследовательным соединением резистора, индуктивности и емкости, один из фильтров мо 15 дулирует упругую систему инструмента, другой - детали, причем выход усилителя соединен с входами фильтров, выход фильтра, моделирующего упругую систему инструмента,соединен с входом усилителя через схему20 сравнения, на вход которой подключен датчикупругих деформаций инструмента, а выходфильтра, моделирующего упругую систему детали, подсоединен вместе с выходом датчикак сумматору.25 На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - электрическая схема фильтров, моделирующих упругие системы инструмента и детали.Устропство д30 носительных детали содержит датчик упругих деформаций инструмента 1, связанный с узлом сравнения 2, усилитель 3, выход которого соединен с входами фильтра 4, моделирующего упругую систему инструмента и фильтра 5, моделируощего упругую систему детали, а вход усилителя связан через узел сравнения 2 с выходом фильтра 4, сумматор 6, соединенный с выходом датчика 1 и входом фильтра 5, и регистрирующий прибор 7, подключенный к сумматору 6.На фиг, 2 представлена электрическая схема фильтров, моделирующих упругие системы инструмента и детали, которые являются совокупностью параллельно соединенных групп, каждая из которых представляет последовательно соединенные катушку индуктивности 8 и резистор 9, выход которого является выходом фильтров, Параметры фильтров (катушка индуктивности 8, резистор 9, емкость 10) выбираются такими, чтобы смоделировать жесткости, коэффициенты вязкого трения и массы упругих систем 11 суппортной группы и группы деталь-шпиндель.Устройство работает следующим образом.Сигнал с датчика 1 подается на суммируюший вход узла сравнения 2, на вычитающий вход которой поступает выходной сигнал фильтра 4. С выхода узла сравнения 2 сигнал подается через усилитель 3 на выходы фильтров 4 и 5. Выходной сигнал фильтра 5 подается на сумматор 6, где он суммируется с сигналом датчика 1. Сигнал с выхода сумматора 6 фиксируется регистрирующим прибором 7.В связи с тем, что датчик 1 соединен через узел сравнения 2 с усилителем, имеющим большой коэффициент усиления, который охвачен обратной связью с помощью фильтра 4, моделирующего упругую систему инструмента, на выходе усилителя 3 для установившихся периодических полигармонических деформаций инструмента моделируются установившиеся полигармонические изменения силы резания. Это объясняется тем, что на выходе усилителя 3 получается сигнал, преобразованный передаточной функцией, обратной передаточной функции упругой системы инструмента.На выходе фильтра 5, моделирующего упругую систему детали, получаем сигнал, пропорциональный упругим деформациям детали.Суммирование этих сигналов с помощью сумматора 6 позволяет определить упругие отно 10 сительные деформации инструмента и детали,величина которых фиксируется регистрирующим прибором 7.Благодаря введению в устройство для определения упругих относительных деформаций15 инструмента и детали усилителя и фильтров,моделирующих упругие системы инструментаи детали, повышается точность получаемойинформации и надежность устройства по срав.нению с известным,20Формула изобретенияУстройство для определения упругих относительных деформаций режущего инструмента и детали, содержащее датчик упругих деформаций инструмента, подключенный к сумматору, связанному с регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения упругих относительных деформаций инструмента и детали,в него введены усилитель, узел сравнения,фильтр, моделирующий упругую систему инструмента, и фильтр, моделирующий упругуюсистему детали, причем выход усилителя соединен с входом фильтров, выход фильтра, моделирующего упругую систему инструмента,соединен с входом усилителя через узел сравнения, на вход которого подключен выходдатчика упругих деформаций и инструмента,а выход фильтра, моделирующего упругую40 систему детали, подключен к сумматору,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лдаптивное управление станками. - Подред. Балакшина Б, С. М Машиностроение,45 1973, с. 11.Заказ 813/10 Изд, Мо 452 Тираж 1263 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5