Устройство для измерения износа режущего инструмента

Союз СоеетскниСоцмапистмческмкРеспублик пв 765702 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТАИзобретение относится к автоматическомууправлению процессом резания и, в частности,к измерению износа режущего инструмента.Известно устройство для измерения износарежущего инструмента, содержащее преобразователь вибраций, предварительный усилитель,фильтры, детектор, интегратор и регистратор 111.Наиболее близким по технической сущностик предлагаемому является устройство для измерения износа режущего инструмента, содер 30жащее соединяемый с инструментом преобразователь вибраций, предварительный усилительс регулируемым элементом коэффициента усиления, высокочастотный канал, образованныйпоследовательно соединенными фильтром высо 15ких частот и детектором со встроенным ин.тегратором, систему автоматической настройки частоты фильтра и .регистратор с кнопкойсброса реле-регулятора, блок регистрации режимов обработки, схему сравнения, задатчиккритического износа (23,Недостаток устройств - недостаточная точ.ность и эффективность измерения, что обусловлено необходимостью перестройки устройства 2при замене инструмента и обрабатываемой де.:тали.Цель изобретения - повышение точностии эффективности,Это достигается за счет того, что устройство снабжено соединенными в кольцо системой автоматического поддержания заданного нижнего значения выходного уровня сигнала, второй схемой сравнения, электронным ключом и элементом управления системой автоматического поддержания заданного значения выходного уровня сигнала, усилителем-ограничителем и эадатчиком нижнего значения сигнала, при этом сигнальный вход системы автоматического поддержания заданного нижнего значения сиг. нала соединен с детектором, а управляющий выход ее - с регулируемым элементом коэффициента усиления предварительного усилителя, выход задатчика нижнего значения сигнала - со вторым входом второй схемы сравнения, а сигнальный вход электронного ключа через усилитель. ограничитель подключен к выходу предварительного усилителя, второй вход злемен.3 765702 та управления и сбросовый вход - с кнопкой сброса реле-регулятора регистратора.На чертеже представлена схема устройства для измерения износа режущего инструмента. Устройство содержит преобразователь 1 вибраций, предварительный усилитель 2, фильтр 3 высоких частот, детектор 4, систему 5 автома. тической настройки частоты фильтра 3, регист. ратор 6 с кнопкой 7 сброса реле-регулятора,. блок 8 регистрации режимов обработки, схему 9 сравнения, .эадатчик 10 критического износа, систему 11 автоматического поддержания заданного значения выходного уровня сигнала, вторую схему 12 сравнения, электронный ключ 13, элемент 4 управления системой 11, усилитель-ограничитель 15, задатчик 16 нижнего значения сигнала. Регистратор 6 включает блок 17 визуального контроля и реле-регуля. тор 18. Блок 8 включает тахогенератор 19, кинематически связанный с обрабатываемой деталью 20, и реахорд 21, движок которого связан с суппортом 22. Преобразователь 1 ус. тановлен на суппорте 22.Устройство работает следующим образом.Вибрации инструмента при резании преобра. зуются в электрический сигнал с помощью преобразователя 1, затем сигнал усиливается в усилителе 2. Блоком 8 осуществляется компенсация влияния факторов, связанных с вариацией режимов обработки, С помощью фильтра 3, системы 5 и задатчика 10 формируется сигнал об износе инструмента с автоматической настройкой на информативные частоты, коррелированные с износом, и заданную величину критического износа.35Реле. регулятор 18, срабатывая при достижении износа заданного критического значения,ускоренно выводит инструмент из зоны обработки, возвращает систему управления станком-автоматом в исходное состояние, включает 40световую и звуковую сигнализацию на пультеуправления оператора. Задатчиком 16 устанав.ливают нижнее значение величины выходногополезного сигнала, соответствующее показаниюнеизношенного инструмента, т,е, начальной45точке отсчета. После ручной или автоматичес.кой смены инструмента кнопкой 7 отключается реле. регулятор 18, снимается аналоговоенапряжение на выходе встроенного блока памяти в системе 11 автоматического поддержаниязаданного значения выходного уровня сигналадо величины, соответствующей минимальномузначению коэффициента усиления усилителя 2.В свою очередь, на второй вход элемента 14управления системой 11 подается подготови.тельная команда на ее включение. Последняявключается и выключается автоматически,когда существует протекает) сам процесс резания, всякий раз при смене инструмента или 4твердости обрабатываемого материала. В таком случае, усилитель. ограничитель 1 5, благодаря большому коэффициенту усиления, усиливает выходной сигнал предварительного усилителя 2 до величины, достаточной для управления (включения) системы 11, и подает его на второй вход элемента 14 через электронный ключ 13. Наличие обоих сигналов на входе элемента 14 включает систему 11 н на ее управляющем выходе появляется линейно возрастающее напряжение, повышающее коэффициент усиления предварительного усилителя 2. Возрастание выходного уровня сигнала предварительного усилителя 2 приврдит к увеличению выходного уровня полезного сигнала на выходе детек. тора 4 со встроенным интегратором, который через систему 11 подается на вход второй схемы 2 сравнения, управляющей электронным ключом 13,. После сравнения по величине обоих сигналов на входах схемы 12 сравнения на ее выходе напряжение уменьшается до нуля, при этом закрывается электронный ключ 13, снимается управляющее напряжение с входов элемента 14 и система 11 отключается. Величина напряжения, соответствующая установившемуся коэффициенту усиления, запоминается электромеханическим блоком памяти, встроенным в систему 11 автоматического поддержания заданного нижнегЬ значения выходного уровня сигнала, до истечения полного ресурса работы режущего инструмента. По истечению ресурса работы (т.е. когда износ достигнет критического значения, установленного задатчиком 10) вновь срабатывает реле-регулятор 18, ускоренно выводится инструмент иэ зоны обработки и процесс автоматической настройки устройства повторяется каждый раз при смене инструмента или материала обрабатываемой детали.Формула изобретенияУстройство для измерения износа режущего инструмента, содержащее соединяемый с инстру. ментом преобразователь вибраций, предварительный усилитель с регулируемым элементом коэффициента усиления, высокочастотный канал, образованный последовательно соединенными фильтром высоких частот и детектором со встроенным интегратором, систему автоматической настройки частоты фильтра и регистратор с кнопкой сброса реле-регулятора, блок регистрации режимов обработки, схему сравне. ния, задатчик критического износа, о т л ич а ю щ е е с.я тем, что, с целью повышения точности и эффективности, оно снабжено соединенными в кольцо системой автоматического поддержания заданного нижнего значения вырректор Г. Решетник к аз 6920/1 Тираж 1019ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. одписно П "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн или ходного уровня сигнала, второй схемой сравнения, электронным ключом и элементом управления системой автоматического поддержаниязаданного значения выходного уровня сигнала,усилителем. ограничителем и задатчиком нижнего значения сигнала, при этом сигнальныйвход системы автоматического поддержаниязаданного нижнего значения сигнала соединенс детектором, а управляющий выход ее, - с регулируемым элементом коэффициента усиления 1 апредварительного усилителя, выход задатчиканижнего значения сигнала - со вторым входомвторой схемы сравнения, а сигнальный входэлектронного ключа через усилитель-ограничитель подключен к выходу предварительного 1 ю усилителя, второй. вход элемента управления и сбросовый вход - с кнопкой сброса реле- регулятора регистратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Уэллер и др. Определение износа режушего инструмента по уровню звука при токарнойобработке. Труды Американского обществаинженеров-механиков, серия В,Конструирование и технология машиностроения", 1969,У 3.2. Авторское свидетельство СССР по заявкеР 2356669/08, кл, 6 01 М 19/02, 1977 (прототип),