Устройство для измерения скоростиизноса инструмента

Союз Советски иСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 849044(23) Приоритет Опубликовано 23.07.81, Бюллетень Ре 27Дата опубликования описания 25.07,81 па делам изобретений и откоытиЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТАИзобретение относится к станкостроению и может применяться для диагностики состояния режущего инструмента в процессе работы.Известно устройство для определения степени износа инструмента в процессе резания, содержащее датчик вибрации инструмента, два параллельных полосовых фильтра, решающий блок и исполнительный блок, например управляю 1 О щее реле или узел автоматической замены инструмента 1 3,Недостатком этого устройства является то, что его нельзя использовать для измерения скорости износа инструмента.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения скорости износа инструмента в процессе резания, содержащее датчик угловой скорости детали, датчик диаметра детали и соединенные последовательно датчик колебаний упругого звена "инструмент-суппорт станка" (естественную 2термопару "инструмент в дета"), блок селективных усилителей, решающий блок и регистрирующий прибор, а датчики угловой скорости и диаметра детАли подключены к входам решающего блока.Работа устройства основана на изменении интенсивности "информативной" составляющей термо-ЭДС при изменении скорости износа инструмента 21.Недостатками этого устройства являются ограниченность области его использования, низкая помехоустойчивость, необходимость в проведении предварительного тарирования термопары "инструмент-деталь". Устройство может быть использовано только в том случае, если материалы инструмента и детали обладают термоэлектрическими свойствами. Низкая помехоустойчивость . этого устройства обусловлена наличием в цепи измерения параметров термо-ЭДС таких элементов системы СПИД, электрическое сопротивление которых в процессе резания может изменяться, например84904 45Устройство работает следующим образом.Сигналы с датчиков 2 и 4 колебаний упругих звеньев "деталь-опоры" и "инструмент-суппорт станка" поступают на50 входы блока 1 селективных усилителей, где из общего спектра частот колебаний системы СПИД выделяется определенная полоса частот (1 = 0+1500 Гц). С выходов блока 1 селективных усилителей сигналы подаются на входы блока б определения величины собственных резонансных частот динамической системы станка в котором определяются собственные 3слой масляной пленки в подшипникахстанка. Изменения электрического сопротивления элементов цепи измерениявызывают изменения результатов измерения электрических параметров и обус 5лавливают снижение точности измерений.Цель изобретения - ускорение измерения и расширение функциональных возможностей.10Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено блоком определения величины собственных резонансных частот динамической системы станка, включенным между блоком селективных усилителей и решающим блоком, дат- чиком колебаний упругого звена "деталь-опоры подключенным ко входу блока селективных усилителей, а датчикиколебаний упругих звеньев "инструмент-суппорт станка и "деталь-опорывыполнены в виде акселерометров.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство состоит из блока 1 се- Блективных усилителей, ко входам которого подключены датчик, 2 колебанийупругого звена деталь-опоры" - акселерометр,установленный на пиноли 3 задней бабки станка и датчик 4 колебаний ЗОупругого звена "инструмент-суппортстанка" - акселерометр,установленный наинструменте 5, Выходы блока 1 селективныхусилителей подключены ко входам блока 6определения величины собственных резонансных частот динамической системыстанка, выход которого подключен к одному из входов решающего блока 7. Двадругих входа решающего блока 7 соединены, соответственно, с датчиком 8 40угловой скорости обрабатываемой детали и датчиком 9 ее диаметра. К выходурешающего блока 7 подключен регистрирующий прибор 10,4 Фрезонансные частоты динамической системы станка, соответствующие парциальным резонансным частотам упругих звеньев "деталь в опо" и "инструмент- суппорт станка", и вычисляется величи" на частотного диапазона, заключенного между этими частотами. Сигнал, пропорциональный величине этого частотного диапазона, с выхода блока 6 определения величины собственных резонансных частот динамической системы станка подается на вход решающегоблока 7,в котором осуществляется коррекция этого сигнала по скорости резания, за счет сигналов, поступающих на его входы с датчика 8 угловой скорости детали и датчика 9 ее диаметра. Выходной сигнал решающего блока 7, характеризующий скорость износа инструмента, поступает на регистрирующий прибор 1 О.Длительность периода измерения с помощью предлагаемого устройства для измерения скорости износа инструмента, сократилась на ЗОЕ, повысилась помехоустойчивость устройства, вследствие исключения из цепи измерения параметров входного сигнала элементов со случайно изменяющимся электрическим сопротивлением, расширилась область применения (обработка материалов, не создающих термо-ЭДС). формула изобретенияУстройство для измерения скоростиизноса инструмента, содержащее датчикугловой скорости детали, датчик диаметра детали и соединенные последовательно,датчик колебаний упругого звена "инструмент-суппорт станка", блокселективных усилителей, решающий блоки регистрирующий прибор, а датчики.угловой скорости и диаметра детали подключены ко входам решающего блока,о т л и ч а ю щ е е с, я тем, что,с целью ускорения измерения и расширения функциональных возможностей, оноснабжено блоком определения величинысобственных резонансных частот динамической системы станка, включенным между блоком селективных усилителей и решающим блоком, датчиком колебаний упругого звена деталь-опоры", подключенным ко входу блока селективных усилителей, а датчики колебаний упругихзвеньев "инструмент-суппорт станка"и деталь-споры выполнены в виде акселерометров,Составитель А. КуликовРедактор О. Черниченко Техред И.Асталош КорректорС. Шомак Заказ 6081/55 Тираж 907 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 849044 бамериканского общества инженеров-механиков. Серия. "Конструирование и технология машиностроения". У 3, 969.1. Узллер, Вайхбродт и др. Опреде. Авторское свидетельство СССР ление износа инструмента по уровнюУ 523331, кл. В 23 Я 15/00, 1976 (прозвука при токарной обработке. - Труды тотип).