Способ определения работоспособностирежущего инструмента

Сфеэ Советских Сфциаектичесиив РеспубликОП ИС АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 111842418 К АВТОУСМОНУ С ВТЕИЬСТВУ(22) Заявлено 200879 (21) 2809653/18-28с присоединением заявки Нов(51)М, Кд,з 6 01 Н 1/08 Государствеииый коиитет СССРоо дедам изобретеиий и открытий"Г(;о)Вут, ,Ордена Трудового Красного Знамени экспериментаЛьныйнаучно-исследовательский институт металлорежущих станков(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕЖУЩЕГО ИН(ЖРУМЕНТА Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано для определения работоспособности режущего инструмента и при измерении износа лезвийного режущего инструмента на автоматических станках с ЧПУ.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определений работоспособности режущего инструмента, заключающийся в том, что вибродатчиком пре образуют механические колебания инструментального узла в электрический сигнал, посредством электронного устройства выделяют из спектра колебаний электрического сигнала высокочастотную и низкочастотную составляющие с изменяющимся параметром, производят измерение изменения этого параметра от момента отключения подачи инструментального узла и по измеренной его величине определяют работоспособность режущего инструмента 1 .Основным недостатком указанного способа является то, что существуют такие состояния режущего инструмента 1 когда измерение по описанному способу будут занимать много времени. Это происходит иэ-за того, что высокочастотная составляющая медленно приближается к своему пороговому значению. В этих случаях процесс измерения может сопровождаться возникновением шума (писка).Кроме того, для производства измерений требуется зарегистрировать большое количество измеряющих составляющих, что приводит к усложнению операций измерения. Цель изобретения - повышение оперативности и упрощение операций иэ 15 мерения.Указанная цель достигается тем,что в качестве изменяющегося параметра используют среднюю скоростьизменения амплитуды высокочастотной 20 составляющей, и эа момент окончания измерения принимают момент достижения амплитуды высокочастотнойсоставляющей порогового значения.На фиг.1 изображена. блок-схема 2 З прибора, осуществляющего способ; нафиг.2 - временная диаграмма, поясняющая изменение амплитуды высокочастотной составляющей для трех видовизноса резцов, на фиг.3 - диаграмма 30 значений средней скорости измененияамплитуды для трех видов износарезцов.Устройство, реализующее способ,содержит пьезоэлектрический вибродатчик 1, блок 2 усиления, фильтр 3 высоких частот, блок 4 детектирования,блок 5 вычисления, дифференцирующийблок б, блок 7 усреднения, блок 8включения, блок 9 отсчета времени,сравнивающий блок 10, блок 11 логического сложения, сравнивающий блок 12. оСпособ реализуется устройством,работа которого состоит в следующем(фиг.1).Механические колебания инструментального узла с помощью пьезоэлектрического вибродатчика 1 преобразуют)5ся в электрический сигнал, которыйусиливается блоком 2 усиления и поступает на фильтр 3 высоких частот,пропускающий сигнал в частотной полосе 1 - 3 октавы. Затем сигналпоступает в блок 4 детектированияДалеев блок 5 вычисления среднего квадратичного значения амплитуды. В дифференцирующем блоке б вычисляютсяскорость изменения амплитуды, а в 25блоке 7 усреднения вычисляется .среднее значение. скорости за время измерения. Начало:измерения определяется моментом отключения подачирежущего инструмента, В этот момент 3 Облок 8 включения включает дифференцирующий блок, б, блок 9 отсчетавремени и сравнивающий блок 10, Вблоке 10 сравнивается значение амплитуды с верхним и нижним порого 35выми значениями (А д , А ) .ПР 1ПРКАСигналы с блоков 9 й 10 поступаютв блок 11 логического сложения,который выдает сигнал об окончанииизмерения, Из блока 7 среднее значение скорости поступает в сравни Овающий блок 12, где сравнивается спредельным значением Ч . Если сигнал оказывается меньшим Чо , то подается команда на смену инструмента.На фиг.2 показано изменение 45амплитуды высокочастотной составляющей для трех видов износа. Кривая 1соответствует острому резцу, кривая2 - приработавшемуся резцу, кривая3 - затупившемуся резцу. Точка о 50соответствует моменту отключения подачи и началу измерения, точкии 19 соответствуют моментамокончания измерений, ь - предельное время измерения. 55На фиг.3 показаны значения средней скорости изменения амплитудыдля трех случаев, показанных нафиг.2. При значениях скорости ниже допустимого предела уо выдаетсясигнал о смене инструмента,В процессе резания лезвие режущегоинструмента постоянно подвергаетсяизносу, По мере износа меняетсяхарактер трения между резцом и обрабатываемой деталью. Это приводитк изменению спектра колебаний. Приостановке подачи остается толькопроцесс трения задней поверхностиинструмента о деталь. У острогорезца после остановки подачи усиливаются высокочастотные автоколебания,у слегка притупившегося эти колебания постепенно убывают, а у затупившегося они убывают быстро. Исполь-.зование этих свойств колебаний позволяет упростить и ускорить процессизмерения износа инструмента.Использование предлагаемого способа на станках с ЧПУ и автоматических линиях позволяет назначать более интенсивные режимы резания, избежать аварий и брака, связанных с поломкой инструмента.Формула изобретенияСпособ определения работоспособности режущего инструмента, заключающийся в том, что вибродатчиком преобразуют механические колебания инструментального узла в электрический сигнал, посредством электронного устрОйства выделяют из спектра колебаний электрического сигнала высокочастотную составляющую с изменяющимся параметром, производят измерение изменения этого параметра от момента отключения подачи инструментального узла и по измеренной его величине определяют работоспо:обность режущего инструмента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения оперативности и упрощения операций измерения, в качестве изменяющегося параметра используют среднюю скорость изменения амплитуды высокочастотной составляющей, и за момент окоячания иэмерения принимают момент достижения амплитуды высокочастотной составляющей порогового значения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2700573,кл. С 01 Б 3/56,1979 (прототип).,4 илиал ППП Патент, г.ужгор Проект 5050740 Ти ВНИИПИ Государств по делам иэобре 113035, Москва, Ж