Устройство для защиты концевого инструмента

(59 4, В 23 В 49/ООФ 47/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНЦЕВОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к области автоматизации сверлильных, резьбонарезных и фрезерных станков и может быть использовано для контроля наг-.,ЯО 1271676 А 1 рузки стержневого инструмента, Цельюизобретения является повышение быстродействия устройства за счет того, что контроль перегрузки кольцевого инструмента начинается при меньших значениях скольжения, а именно в начале режима перегрузки. Устройство .работает следующим образом. При поступлении сигнала нагрузки на элементИ с двух линий задержки одновременноустройство дает сигнал на прекращение рабочей подачи инструмента, Уставки временных задержек устанавливаются перед началом обработки взависимости от скорости вращения ведущего шпинделя, 2 ил.1271676 11 риводят во вращение шпиндель 3.На холостом ходу скорости вращения ведущего п(об/мин) и инструментального и (об/мин) шпинделей одинако вы, При выполнении шпиндельного узлана базе муфты скольжения (не показано) в режиме холостого хода скольжения инструментального шпинделя относительно ведущего1 О п - и,Бпьравно нулю. При обработке деталискольжение Б отлично от нуля и недолжно превышать допустимое значениеБа , Часто принимают Бво = 0,2. Если Фиксировать только превышениескбльжением величины Бв , то быстродействие устройства недостаточно, так 2 О как Бв , как правило, соответствуетпредельным перегрузкам инструмента,В предлагаемом устройстве для повышения быстродействия в качествеконтрольного значения скольжения вы бирается ББв(например, при Б== 0,2; Б+ = 0,1), т.е. контроль перегрузки концевого инструмента начинается при меньших значениях скольжения, в начале режима перегрузки. ОдЗО новременно контролируется скоростьизменения скольжения йБ/д, для которой также устанавливается пороговоезначение Б . Режим перегрузки концевого инструмента выявляется по одноЗ 5 временному выполнению двух условий: с 1 Б/ 1 60 ь 1 == - 1,с(2) Изобретение относится к автоматизации сверлильных, резьбонарезныхи фрезерных станков и может быть использовано для контроля нагрузкистержневого инструмента (сверло, метчик, Фреза) с целью защиты его отперегрузок и поломки.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для защитыконцевого инструмента за счет того,что контроль перегрузки концевогоинструмента начинается при меньшихзначениях скольжения, а именно в начале режима перегрузки.На Фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на Фиг.2 - временная диаграмма работы устройства врежиме недопустимой перегрузки инструмента (где показаны сигналы навыходах основных элементов устройства и обозначены С 1 - уставкисоответственно первого и второго элементов задержки).Устройство содержит инструмент 1(сверло), механизм 2 зажима инструмента, инструментальный шпиндель 3,пиноль 4 станка, кронштейн 5 на котором размещена считывающая электромагнитная головка 6, размещенная взоне кольцевой магнитной записи 7на инструментальном шпиццеле 3, формирователь 8 импульсов, к прямому1 выходу которого подключен первый элемент 9 задержки, к выходу которогоподключен расширитель 10 импульсов.К инверсному выходу формирователя 8подключен второй элемент 11 задержки, выход которого совместно с выходом расширителя 10 импульсов подключен к элементу совпадения И 12. 40Устройство работает спедующим образом,1Перед началом обработки инструментом 1 детали (Фиг.1) на поверхность45инструментального шпинделя 3 наносяткольцевую магнитную запись 7 в видемагнитйьгх меток (для этой цели используется магнитная головка 6, переведенная в режим записи). Метки 7наносят равномерно по окружностишпинделя 3 с постоянным угловым расстоянием 2 Т/ш, где ш - число меток.Выбор числа ш определяет бьк:тродействие и точность устройства но сдругой стороны увеличение ш ограничена разрешающей способностью устрой-ства, зависит от скорости вращенияшпинделя 3. Условия (1) означают, что при возникновении перегрузок инструмента (Б ) Б) эти перегрузки возрастают ЙБ/Й О и могут превысить предельно допустимое значение.Условия (1) реализуются в устройстве двумя элементами 9 и 11 задержки. При прохождении магнитной меткой 7 зоны расположения считывающей головки 6 на выходе головки появляется остроугольный импульс напряжения (фиг.2). При равномерной скорости вращения шпинделя 3 длительность временного интервала между импульсами на выходе считывающей головки постоянна и равна На прямом выходе формирователя 8 появляются импульсы длительностью,1271676 4Б = Б лС = 1, что дает некоторый г- запас надежности 60 Сг.ь = 15/(1-Б) пц ш. равной временному интервалу междудвумя следующими друг за другом синалами с выхода считывающей головки6, причем первому сигналу соответ-ствует начало импульса, а второму -окончание, поэтому импульсы на выходе формирователя 8 чередуются с паузами. На инверсном выходе импульсыимеют длительность, равную длительности пауз на прямом выходе, а дли Отельность пауз равна длительностиимпульсов на прямом выходе (фиг.2). Импульсы с прямого выхода формирователя 8 (длительностью, соответ ствующей выражению (2) ) поступают на первый элемент 9 задержки, уставка выбирается ББаоп по началу реыма перегрузки инструмента Например, при Б = 0,1; ш = 8 +=8 33С 1 . Если длительность сиги25 нала дС с прямого выхода формирователя 8 превышает уставку задержки 9, т.е. скольжение Б инструментального шпинделя 3 превышает порог Б, то на выходе элемента 9 задержки появляет ся сигнал длительностью М - С Этот сигнал расширяется далее расширителем 10 импульсов на величину, не меньшую длительности следующего импульса с инверсного выхода формирователя 8 (фиг.2). Если при этом появляется сигнал на выходе второго элемента 11 задержки, то одновременно на обоих выходах элемента совпадения И 12 появляется сигнал и устройство 40 дает сигнал на прекращение рабочей подачи инструмента.С помощью второго элемента 11 задержки скорость ЙБ/Й 1 увеличения скольжения сравнивается с уставкой 45 Б. При увеличении скольжения выше допустимого Б длительность импульса на инверсном выходе формирователя 8 60ЬС (3) 50(1-Б-Б агап ш Превышение скоростью нарастанияскольжения йБ/д порогового значения Б оценивается в элементе 11 задержки по длительности импульса с ин версного выхода формирователя 8. Уставка элемента 11 задержки рассчитывается по формуле (3), если принять Если длительность сигнала с инверсного выхода формирователя 8 превышает уставкувторой временной задержки элемента 11, то на его выходе появляется сигнал (фиг.2), поступающий на один из входов схемы совпадения И 12. На втором входе схемы совпадения И 12 в это время есть сигнал с выхода расширителя 10, так как йеред этим длительность сигнала на прямом выходе формирователя 8 больше уставки , (С, С, ) . Появляется сигнал на выходе элемента совпадения И 12 на прекращение подачи инструмента. Выявление режима перегрузки таким образом осуществляется за четверть оборота инструментального шпинделя, т.е. примерно за время Например, при Б= О, 1; и ь =1000 об/мин; ш = 8; ь З 2 мс.Предлагаемое устройство обладает по сравнению с известными устройствами защиты концевого инструмента повышенным быстродействием, что существенно повышает надежность обработки. Уставки временных задержекустанавливаются перед началом обработки в зависимости от скорости вращения ведущего шпинделя. Устройство может быть использовано как элемент автоматической системы управления процессом обработки. Формула изобретения Устройство для защиты концевого инструмента, содержащее схему управления с логическим элементом совпадения И и датчиком, состоящим из электромагнитной считывающей головки, установленной на пиноли с возможностью взаимодействия с метками, нанесенными на шпиндель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, схема управления снабжена формирователем импульсов, вход которого соединен с электромагнитной считывающей головкой, первым и вторым элементами задержки, соединенными соответственно с прямым и инверсным выходами форми, выход - с первым входом логическогоэлемента совпадения И, причем второйвход последнего связан с выходомвторого элемента задержки. ыкооЬ оставитель В.Жиганов ехред Н.Глущенкорректор О.Луг едактор ир аказ 628 енноготений иЖ, Р 4/5 играфическое предприятие, г.ужгород ул.Проектная, 4,Проиэводствен рователя импульсов, расширителем импульсов, вход которого связан с выходом первого элемента задержки, а1 Тираж 100 НИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Подписноемитета СССРткрытийщская наб., д