Устройство для определения момента затупления режущего инструмента

биЬлзнтф.м М Й Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 190379 (2 ) 2737468/25-08 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 9. .08(088.8) Дата опубликования описания 10,1280(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ЗАТУПЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Изобретение относится к станкостроению, а именно к средствамдиагностики состояния режущего инструмента в процессе обработки.Известно устройство для определения момента затупления металлорежущего инструмента при обработке крупных деталеи и деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов, которое содержит датчик состояния инструмента, счетно-решающую схему,датчик скорости износа инструмента,два сигнум-реле,запоминающий блок исхему совпадения, причем выход датчика скорости износа инструмента 15подсоединен ко входам сигнум-реле;выход одного иэ которых подключенк схеме совпадения через запоминающий блок, а выход другого - непосредственно, Работа устройства основана 20на изменении знака ускорения износапри уменьшении скорости износаперед началом катастрофическогоизноса 1,Основными недостатками его являются сложность, низкая помехоустойчивость и узкая область применения,Низкая помехоустойчивость устройстваобусловлена отсутствием в нем элементов защиты от действия импульс- ЗО ных помех, всегда присутствующих в реальном сигнале, характеризующем скорость износа.Сигнум-реле, которые должны обеспечить дифференцирование медленно- изменяющегося сигнала, характеризующего скорость износа инструмента и определение производной этого сигнала, являются сложнымиэлектронными приборами с низкой помехоустойчивостью.Это устройство можно применять только при определенных видах обра- ботки, характеризуемых соизмеримостью периода стойкости инструмента сего"мМВййньВ=врейейем,-т. е,при то енин крупных деталей и деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов. Его нельзя использовать при обработке неметаллических деталей с изменяющимися режимами, например в случаепрерывистого резания, когда при переходе инструмента с рабочего хода на холостой происходит скачкообразное уменьшение уровня сигнала, характеризующего скорость износа инструмента до ну- ля. Такие изменения сигнала, также как и импульсные помехи, генерируе- мые посторонними источниками, обус,Флавливают "ложные" определения мо мента эатупления (ложные срабатывания устройства).Целью изобретения является упрощение устройства, повышение его помехоустойчивости и расширение области"-,применения за,счет устранения влия ния импульсных изменений сигнала,характеризующего скорость износа ин-струмента, на выходной управляющийсигнал и исключения,сигнум-реле.Для этого устройство снабжаетсяблбком фйксации максимумасигйала,характеризующего скорость износа инструмента,и блоком коррекции, причемвыход датчика скорости износа подключен к одному из входов блока фик сации максимума сигнала, блока сравнения и входу блока коррекции, выходкоторого соединен со вторым Входомблока фиксации максимума сигнала, квыходу которого подключен второй входблока сравнения.Сущность изобретения поясняетсячертежами, где на Фиг. 1 изображенастрУктурная схема устройства; на фиг,2 - диаграмма скорости износа инструмента. Устройство содержит датчик 1- скорости износа, блок 2 фиксации максимума сигнала, характеризующего ско" Рость износа инструмента, схему 3сравнения, блок 4 коррекции, датчик5 состояния инструмента, счетно-решающую схему 6, выдающую сигнал насмену инструмента.Датчик 1 скорости износа инструмента подключен ко входу блока 4коррекции и к одному из входов блока2 фиксации максимума сигнала и к одному из входов блока 3 сравнения,причем к выходу блока 4 коррекцииподключен второй вход блока 2 фиксации максимума, выход которого соеди-.нен со вторым входом блока 3 сравне ния, к выходу которого подключеныпоследовательно датчик 5 состоянияинструмента и счетно-решающая схема6.Работа устройства основана на : " использованиииэвеотногосвойСтваскорости износа, заключающегося в еекратковременном уменьшении перед -начайом катастрофического износафпосадка инструмента (фиг. 2).Устройство работает следующим об-разом.При отсутствии помех блок 4 не .,влияет на прохождение сигнала датчика скорости износа 1 через блок фиксации максимума сигнала. Поэтомусигнал с выхода датчика скорости износа поступает на выходы блока сравнения как, непосредственно, так ичерез блок фиксации максимума сигнала, В период нормального износа сигналы на входах блока сравнения равныпо величине, в результате чего сигнал управления на выходе блока 3сравнения отсутствует. При переходечерез точку А на диаграмме скорости износа, характеризующей момент начала уменьшения скорости износа инструмента перед его посадкой, спустя определенное время, задаваемое с помощью блока коррекции, устройство вйрабатывает управляющий сигнал на смену инструмента.При наличии в составе сигнала с выхода датчика 1 скорости износа помех блок коррекции 4 в результате анализа этого сигнала вырабатывает сигнал, запрещающий прохождение сигнала датчика 1 скорости износа через блок 2 фиксации максимума сигнала. При отсутствии сигнала на выходе блока 2 сигйал на выходе блока 3 сравнения также отсутствует.Блок фиксации максимума сигнала представляет собой электронное устройство, следящее за величиной входного сигнала и запоминающее его мак 5 10 35 20симум, В частном случае это можетбыть электрический конденсатор, зарядкоторого производится напряжением сдатчика скорости изоса.Блок коррекции состоит из амплитудного временного дискриминатора исхемы совпадения. Этот блок осуществляет анализ амплитудных и временныхизменений сигнала с датчика скорости износа в процессе резания и управ- ЗО ляет работой блока фиксации максимума.Работа блока коррекции поясняетсяс помощью диаграммы скорости износаинструмента (фиг. 2)и происходит сле дующим образом.При появлении в составе сигнала сдатчика скорости износа импульсныхпомех, например, в моменты времени1,1,1,14 блок коррекции в ре зультате амплитудного и временногоанализов этого, сигнала выдает наблок фиксаЦии максимума сигнал управления. Под действием управляющегосигнала в блоке фиксации макоимумастирается зафиксированное ранее до ф действия помех значение сигнала сдатчйка скорости износа и фиксируется вновь установившееся после действия помех максимальное значениеэтого сигнала.В отсутствие помЕх блок коррекциина основании результатов анализасигнала с датчика скорости износавыдает сигнал "Запрет стираниями.Таким образом, в отсутствие им пульсных помех блок коррекции неоказывает влияния на работу блокаФиксации максимума.П р и м е р. Проводят обработкуисследуемыми инструментами (матебо риал Р 6 М 5) деталей (материал сталь45) на токарном станке мод. ТВЗ 20в режиме прерывистого резания скорость резанйя Ч = 50 м/мин, подача 5 = 0,2 мм/об, глубина реза ния= 0,5 мм, Вылет инструмента785019 е.Р Составитель В. Редактор Т. Рошкова Техред М. Кузык Заказ 871 0 авски ректор одписное 8/11 Ти ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москвараж 11 б твевног бретениЖ,комитета СССРи открытийаушская наб.,4/ Фи П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 д = 60 мм. Момент затупления опреде. ляют одновременно с помощью известного и предлагаемого устройства.В результате проведенных измерений было установлено, что известноеустройство в течение периода износа инструментов под воздействием импульсных помех и при прекращении про-цесса резания выдало (фиг. 1) несколько ложных сигналов на смену инструмента (в моменты времени Предлагаемое устройство выдавало толь-ф ко истинные управляющие сигналы (в момент времени с).Таким образом, включение в состав устройства блока фиксации максимума сигнала, характеризующего скорость 15 износа блока коррекции н блока сравнения, выполненного в виде компаратора напряжений, позволила упрдстить его схему, повысить помехоустойчивость и расширить область применения. 2 ОФормула изобретенияУстройство для определения момента затупления режущего инструйента, содержащее датчик скорости износа инструмента, связанный с блоком сравнения,к которому последовательно подключены датчик состоянияинструмента и счетно-решающая схема, отличающееся тем,что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, упрощения его и рас"ширения области применения в неговведены блок фиксации максимума сигнала и блок коррекции, а блок сравнения выполнен в виде компараторанапряжения, причем выход датчикаскорости износа подключен к одномуиэ входов блока фиксаций максимумасигнала, блока сравнения и входублока коррекции, выход которого соединен со вторым входом блока фиксации максимума сигнала, к выходу которого подключен второй вход блокасравнения.ИсточниКи информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 547325, кл. В 2315/ОО, 1977,