Способ защиты инструмента при сверлении отверстий малого диаметра

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 699 ЗВ 472 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ к области станиспользовачо в ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Закавказский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНСТРУМЕНТАПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГОДИАМЕТРА(57) Изобретение относитсякостроения и может быть устройствах контроля состояния режущих инструментов. Целью изобретения является повышение надежности, чувствительности контроля и производительности обработки. Поставленная цель достигается за счет использования в качестве контролируемого параметра разности фаз между векторами напряжения сети и тока нагрузки амплитудных изменений сигналов тока и напряжения, а установка чувствительности системы путем уменьшения начального сдвига фаз между секторами напряжения и тока до величины срабатывания порогового устройства ограничивается кинематическими нагрузками на валу двигателя в режиме холостого хода, что также позволит исключить влияние этих нагрузок на срабатывание системы. 4 ил.Изобретение относится к станкостроениюи может быть использовано в устройствах контроля состояния режущих инструментов.Цель изобретения - повышение надежности, чувствительности контроля и производительности обработки. Поставленная цель достигается за счет использования в качестве контролируемого параметра разности фаз между векторами напряжения сети и тока нагрузки асинхронного двигателя.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема; на фиг, 3 - временная диаграмма сигналов в точках а, Ь, с, с 1, е; на фиг. 4 -- векторная диаграмма токов и напряжений цепи нагрузки.Сущность способа заключается в том, что срабатывание системы происходит при установленном минимуме сдвига фаз между векторами тока и напряжения, и устройство, реализующее способ, срабатывает при заданном значении сдвига фаз, соответствующем определенному значению нагрузки ниа валу двигателя,Устройство, реализующее способ, состоит из блока 1 контроля тока нагрузки, блока 2 контроля опорного фазного напряжения сети, выполненных в виде формирователей логических сигналов, блока 3 регулируемого порогового устройства, выполненного в виде схемы совпадения, и блока 4 управления приводом подачи (фиг. 1). Выходы блоков контроля тока нагрузки 1 и напряжения сети 2 подключены к входу схемы совпадения 3, выход которого подключен к входу блока 4 управления приводом подачи.Как видно из принципиальной схемы (фиг. 2) блок 1 контроля тока нагрузки состоит из трансформатора Т тока, эмиттерного повторителя, выполненного на элементах К 1, С 1, КЗ, К 4, К 5, СЗ, ЪТ 1, К 9, фазосдвигающего элемента Р 5, К 15, К 14, С 8, К 16 и формирователя логических сигналов ЧР 1, Р 1.1.Блок 2 контроля опорного фазного напряжения сети состоит из понижающего трансформатора Т 2, эмиттерного повторителя С 2, Кб, К 7, К 8, С 4, УТ 2, К 10 и формирователя ЧР 2, Р 1.2, Р 1.3. Схема 3 совпадения включает Р 3,1, РЗ.З, С 5, Р 3.4, Р 4. Блок 4 управления приводом подачи выполнен на элементах ЧТЗ, К 13, С 7, УР 4, Р 2,1, Р 2,2, Р 2.3, Сб, Р 2,4, К 11, ЧТ 4, Ъ"РЗ, К 12, К. Устройство работает следующим образом.Информационные сигналы от тока нагрузки 1 н и фазного напряжения 1.1 ф поступает на входы блоков 1 и 2, с выхода которых формированные импульсы прямоугольной формы Ци 1.1 поступают на вход схемы 3 совпадения, выходной сигнал которого определяется выражением Ц= 11,/ 1.), Длительность импульсов 1.1, на выходе схемы 3 сов 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 падения, как показано на фиг. 3, зависитот разности фаз между сигналами Ь, и 1 А.Амплитудные изменения сигналов О, и 11практически не влияют на форму сигналов 11, и 11. Следовательно, формированные в прямоугольной форме логическиесигналы 11,. и Ю информацию об амплитудных изменениях сигналов 1)и 11 1 соответственно об амплитудных изменениях токанагрузки 1 и фазного напряжения Ьф)не содержат.Этот факт используется для повышениянадежности срабатывания предлагаемого устройства при случайных амплитудных изменениях фазного напряжения 11 ф и тока нагрузки 1 н,В качестве информационного сигналао нагрузке на валу двигателя используется изменение фазы вектора тока нагрузки 1 по отношению фазы вектора фазногонапряжения Сф. Изменение фазы вектора тока 1 н при увеличении нагрузки на двигатель1 фиг. 4) связано с нарастанием активнойсоставляющей тока нагрузки 1 н от значе/ния 1 до величины 1. При этом фаза увеличивается от р, до , где ср, - начальнаяфаза тока нагрузки в режиме холостогохода. При настройке устройства в режимехолостого хода сдвиг фаз между сигналамиО,. и Ц с помощью переменных резисторовКЗ, К 14 выбирается таким, чтобы на выходе схемы 3 совпадения появились короткиеимпульсы отрицательной полярности, длительность которых уменьшается при увеличении нагрузки на валу двигателя и при определенной нагрузке приравнивается нулю.В этот момент срабатывает пороговое устройство и подает команду на блок управления приводом подачи на вывод сверла изобрабатываемого отверстия.Чувствительность системы определяется установкой начального сдвига фаз между векторами 1)ф, 1 н. Устройство зашитыпри заданном значении сдвига фаз (р - р,)срабатывает при определенном значении нагрузки на валу двигателя.Увеличение чувствительности системы путем уменьшения начального сдвига фаз между векторами Йф и 1 н ограничена кинематическими нагрузками на валу двигателя врежиме холостого хода. Следовательно,начальный сдвиг фаз (р - ср,) устанавливается таким, чтобы система защиты несрабатывала от кинематических нагрузокна валу двигателя в режиме холостогохода.В устройстве имеется возможность регулирования чувствител ьности (в пределахсоответствующих диаметрам сверл 0,8(Ф (( 6 мм) путем плавного изменения начального сдвига фаз между сигналами 11, и 1.1.При экспериментальных испытаниях устройство надежно функционирует при наличии помех питающей сети. Это объясняется тем, что на случайные изменения на1269921 Формула изобретения двс пряжения сети и другие помехи, приводящие к амплитудным изменениям опорного напряжения и тока нагрузки, устройство не реагирует, так как пороговый элемент срабатывает только при наличии фазовых изменений вектора тока 1 н по отношению к вектору опорного н апря жен ия Сф, т.е. имеет место условие у 2 - р= О, где р - фаза вектора опорного напряжения, а ср - фаза вектора тока при н а груз ке (ф иг. 4) .В момент пуска двигателя ложные срабатывания устройства также исключаются, так как фаза вектора тока 1 Н до набора номинальной скорости двигателя изменяется против часовой стрелки от нуля до значения р как показано на фиг. 4. Однако устройство срабатывает только тогда, когда фаза вектора тока 1 н достигает значения 2.Условие р,(р 2 обеспечивает запас устойчивости устройства к ложным срабатываниям в момент пуска двигателя. Таким образом, указанные преимуществапозволяют повысить надежность защиты инструмента при сверлении глубоких отверстий малого диаметра, исключить ложные 5срабатывания и тем самым повысить производительность обработки. Способ защиты инструмента при сверле нии отверстий малого диаметра, заключающийся в измерении параметров тока нагрузки и фазного напряжения сети в процессе сверления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты и чувствительности контроля, параметры тока нагрузки и напряжения преобразуют в импульсы прямоугольной формы, сравнивают их между собой и по разности сдвига фаз определяют момент прекращения процесса ре.зан ия.