Устройство для измерения износа режущих инструментов

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 119 в 25 НИ аитут о ССС одена У де у стру я троГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРИЗНОСА РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ, сжащее электрод, установленныйзаданном расстоянии от опорногторца державки инструмента, релируемый блок питания, блок опления момента пробоя зазора меэлектродом и режущей кромкой имента и блок фиксации напряженпробоя, о т л и ч а ю щ е е стем, что, с целью повьшения бьдействия измерения и стойкости 54053 А щего инструмента, блок питаниявыполнен с автоматической регулировкой напряжения и состоит из мультивибратора и последовательно соединенных генератора линейно-изменяющегося напряжения, ключевогоэлемента, к второму. входу которогоподсоединен мультивибратор, повышающего трансформатора и выпрямителя, первый выход которого черезблок определения момента пробоясоединен с электродом, второй выход - с инструментом, а выход генератора соединен с входом блокафиксации напряжения пробоя, причемв устройство дополнительно введенкомандный блок, вход которого соединен с вторым выходом блока определе"ния момента пробоя, первый выходсоединен с входом мультивибратора,а второй выход - с входом генератора.0 55 Изобретение относится к металлообрабатывающей промьпцленности и может быть использовано при оценкестепени износа инструмента при обработке резанием, а также для косвенной оценки радиуса округлениярежущей кромки инструмента,Известно устройство измеренияизноса режущих инструментов Я,содержащее электрод, установленныйна заданном расстоянии от опорноготорца,цержавки инструмента, регулируемый блок питания, первый выходкоторого соединен через сопротивление с электродом и блоком фиксациинапряжения пробоя (вольтметром),а второй выход соединен с вторымвходом вольтметра и через блок определения момента пробоя (амперметр)с режущим инструментом.Недостатком известного устройства является низкое быстродействиепроцесса измерения, так как первоначально подают на резец и электрод напряжение порядка 3-4 кВ, азатем ручной регулировкой постепенно его повышают до момента появле 1 гия коронного разряда. В момент зажигае 1 и 51 коронного разряда изиеря 10 твеличину напряжения. Во время считывания показаний с амперметра (дляопределения момента зажигания коронного разряда) и вольтметра электрическая дуга будет существоватьмежду резцом и электродом, что приводит к разрушению режущей кромкии снижению стойкости режущего инструмента.Цель изобретения - повышениебыстродействия измерения и стойкости режущего инструмента. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве измерения износа режущих инструментов, содержащем электрод, установленный на заданном расстоянии от опорного торца державки инструмента регулируемый блок питания, блок определения момента пробоя зазора между электродом и режущей кромкой инструмента и блок фиксации напряжения пробоя, блок питания выполнен с автоматической регулировкой напряжения и состоит из мультивибратора и последовательно соединенных генератора линейно-изменяющегося напряжения, ключевого элемента, к второму входу которого подсоединен мульти 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 вибратор, повышающего трансфориатора и выпряиителя, первый выход которого через блок определения момента пробоя соединен с электродом, второй выход - с инструментом, а выход генератора соединен с входом блока фиксации напряжения пробоя, причем в устройство дополнительно введен командный блок, вход которого соединен с вторым выходом блока определения момента пробоя, первый выход соединен с входом мультивибратора, а второй выход - с входом генератора.На Фиг. 1 показана блок-схема устройства измерения износа режущих инструментов, на фиг. 2-5 - временные графики изменений сигналов на выходах основных элементов устройства.Устройство состоит из автоматически регулируемого блока 1 питания, первый выход которого соединен через блок 2 определения момента пробоя с электродом 3, второй выход соединен с режущим инструментом 4 (резцом), третий выход соединен с блоком 5 автоматической фиксации напряжения пробоя. Второй выход блока 2 определени,. момента .пробоя соединен с входом командного блока б. Блок 1 питания содержит после. довательно соединные генератор 7 линейно-изменяющегося напряжения, ключевой элемент 8, повышающий трансфориатор 9 и выпрямитель 10 с двумя выходами, являющимися выходами блока 1 питания. Входами блока 1 питания являются генератор 7 линейно-изменяющегося напряжения и вход мультивибратора 11, соединенный с вторым входом ключевого элемента. Выходы командного блока б соединены с соответствующими входами блока 1 питания.Устройство работает следующим образом. После установки резца 4 против электрода 3 с фиксированным расстоянием от опорного торца державки резца до электрода 3, командный блок 6 подает команды на запуск генератора 7 линейно-изменяющегося напряжения и мультивибратора 11, входящих в блок 1 питания.Изменения напряжений на выходах генератора 7, мультивибратора 11и ключевого элемента показаны на Фиг. 2-4 соответственно зависимостями У = Г, Уи = Г(о), П - Г () . На выходе выпрямитепя 10 блока 1 питания напряжение автоматически повышается и имеет вид, показанный на Фиг. 5 зависимостью Б = Г( ). Скорость нарастания онапряжения выбирают в зависимости от необходимой точности Фиксации момента зажигания коронного разряда (пробоя), которая зависит от времени срабатывания блока 2 определения момента пробоя и командного блока 6. В момент зажигания 1 О Для выявления влияния длительности воздействия коронного разряда коронного разряда по сигналу от блока 2 определения момента пробоя происходит срабатывание командного блока 6, одновременно выдающего команды в генератор 7 линейно изменяющегося напряжения на прекращение автоматического повьшения напряжения и Фиксации его амплитуды в момент зажигания коронного разряда и в мультивибратор 11 для 25 прекращения генерации прямоугольных импульсов. Напряжение на выходе повышающего трансФорматора 9 практически мгновенно спадает до куля, коронный разряд между резцом щ 4 и электродом 3 прекращается, а величина напряжения в момент зажигания коронного разряда Фиксируется блоком 5 автоматической Фиксации напряжения пробоя. При изменении зазора между резцом 4 и электродом 3 прямопропорционально изменяется величина напряжения пробоя, по кото. рой определяют относительную величину износа резца в радиальном направлении.Работоспособность устройства проверяют при следующих условиях. Частота прямоугольных импульсов мультивибратора - 1 кГц. КоэФФициент передачи повышающего трансФорматора - 300. Максимальное напряжение на выходе генератора линейно- изменяющегося напряжения - 12 В, Время измерения при первоначальном зазоре, равном 1 мм, составляет3 с. Чувствительность устройства3,5 В/мкм. Точность измерения износа инструмента проверяют по микроскопу. Погрешность не превышает +3-4%. на структуру появления трещин и зон выкрашиваний,( кратерного типа) проводят опытные замеры износа, состоящие из серии по 20 последовательных замеров неизношенной и изношенной одной грани, соответственно для случаев использования предлагаемого и известного устройств.Общее время одного измерения при использовании предлагаемого устройства составляет 3 с, а время нахождения режущей грани под воздействием коронного разряда при измерении составляет - 0,05 с, В.известном устройстве эти соотношения соответственно л 12 с и 3 с (указано среднее время, полученное из серии опытов).Исследования проводят на пластинах твердого сплава марки Т 15 Кб из серий по 20 замеров с последующей проверкой пластин металлограФическим методом с использованием микроскопа МИМ 8-М при увеличении 1350. Выявлено, что длительность воздействия коронного разряда на режущую кромку (изношенную или неизношенную) практически не оказывает влияния на изменения в структуре, а влияет, главным образом, на появление трещин и зон выкрашиваний (кратерного типа). Так, например, в серии из 20 последовательных замеров суммарное время нахождения режущей грани под воздействием коронного разряда при измерении в известном устройстве составляет 60 с и при последующем исследовании режущей кромки металлограФическим методом выявлены трещины и зоны выкрашиваний (кратерного типа) режущей грани, Суммарное время нахождения грани под воздействием коронного разряда в предлагаемом устройстве в серии из 20 последовательных замеров составляет л 1 с и при последующем исследовании ре; жущей кромки металлограФическим методом трещины и зоны выкрашиваний не обнаружены, т.е. устройство обеспечивает повышение стойкостирежущего инструмента по сравнениюс известным. Таким образом, применение предлагаемого устройства обеспечивает сокращение времени измерения износа режущего инструме.нта в 3,5-5 раз и повышение стойкости в 1,2 раза,1154053 Ри 2 5 Дерба дак Тираж 1086 ственного комите зобретений и отк (-35, Раушскан н ПодпиСССР,д.4 оектная, 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород аказ 2584/11 ВНИИПИ ГосУдаР по делам и 113035, Москва, ставитель В, Влодавскийхред М. Гергель Корректор Н. Король,