Способ контроля процесса резания и устройство для его осуществления

09) (И) 478 4 В Й НОНИТЕТ ССС РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТГОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАН И ь5 НИ ПРОЦЕССА РЕЗАЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(54) СПОСОБ КОНТР НИЯ И УСТРОЙСТВО осится к контро процесса в меи может быть(57 Изобре ие о ког лю технологичеталлорежущих сприменено приком ферритовыхголовок записисигналов и звунитных дисков танк роизведения точении маг к ель - обеспеи т.п стн к чение воэмо троля отно ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(7) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса(56) Авторское свидетельство СССРУ 829352, кл, В 23 Я 15/00, 1978Патент Японии Р 58-29465,кле С 01 Р 3/42, 1984. езании алмазным дис-.сердечников магнитных тельного времени резания, увеличение информативности контроля и предотвращение локального изменения свойств. поверхности обрабатываемой детали в зоне резания, Для этого осуществляют операции демпфирования вибрации державки на высоких частотах, ее виброизмерения, вьщеления огибающей сигнала высокочастотных вибраций, определения относительного времени пребывания огибающей над установленным уровнем и по полученному результату судят об относительном времени и процессе, Устройство для осуществленияспособа содержит державку детали и измерительный виб- Ей ропреобраэов атель, подключенный через резонансный усилитель к индикатору, демпфер, прикрепленный к державке; и последовательно включенные между вибропреобразователем и индикатором детектор огибающей, формирующее устройство, фильтр низких частот и блок сравнения, 2 с.п. ф-лы, 2 ил.128 Д 78 5 Изобретение относится к области контроля технологического процесса в обрабатывающих станках и может быть применено для регулирования режимов работы этого процесса, например, при обработке ферритовых сердечников магнитных головок записи и воспроизведения сигналов и звука,Цель изобретения - обеспечениевоэможности контроля относительного времени резания, увеличение информативности контроля и предотвращение локального изменения свойствповерхности обрабатываемой деталив зоне резания,На фиг, приведены графики последовательности операций способа;на фиг,2 - устбайства для осуществле-ния способа,При резании, например, элементовферритовых сердечников магнитных головок их качество зависит ат режи" ма резания, Неравномерное резание, вызванное биением шпинделя или алмаз ного диска, ведет к преждевременному его износу и изменению магнитных и механических свойств феррита в зоне резания, Это вызвано тем, что резание при наличии биений фактически 30 осуществляется на весь период Т вращения алмазного диска, а его частььТ. При той же подаче локальное воздействие на феррит меньше, когда относительное время резания ьТ/Т 1, Измерение вибраций шпинделя или державки на низких частотах не дает информации об относительном времени резания, Вибрации, возникающие в зоне контакта алмазного диска с деталью, 40 распространяются в детали и через акустический контакт, например слойклея, в державку, где их демпфируют. Для уменьшения влияния низкачастот" ных вибраций, а также улучшения вазможности демпфирования вибраций в электрический сигнал преобразуются с помощью резонансного преобразователя в области 1 МГц, На выходерезонансного усилителя, настроенно го на частоту преобразователя, получаем периодически изменяющийся сигнал(фиг,1), Выделяется огибающая сигнала Б и сравнивается суровнем, соответствующим, например, 550,2 от максимума огибающей, Превыпение этого уровня соотвЕтствуетналичию резания и составляет частьь Т периода огибающей Т, Последава 5 2тельность импульсов длительностьюТ и периодом Т фильтруют и получают напряжение Б, = Б ьТ/Т, котороепропорционально относительному времени резания Т/Т. Этот сигнал является информационным Н . Его сравнивают с установленным уровнем Б, ирезультат Б ; Б разрешает судитьа недопустимом относительном времени резания, что приводит к перегревуи другим локальным изменениям обрабатываемой поверхности.П р и м е р 1. Способ проверенна специальном станке, Разреэывалсяферрит марки М 1000 НТ и марки ФГ-З.Применялись режущие алмазные дискидиаметром 15 и 20 мм, толщиной0,3 мм, Скорость вращения диска60000 и 80000 аб/мин, подача 2 и5 мм/мин,Установлено, что без контроля процесса резания появляется перегревобрабатываемых деталей, При обработке неопытным рабочим иэ 1 ОО образцов брак достигал 95, а опытным - 12,Определено, что пределы измеренного относительного времени резания0,3-0,8 при установленном уровнеогибающей 0,2, Этот уровень под-бирается .экспериментально как миНимальный, превышающий уровень снгнала реверберации,П р и м е р 2. Определено относи-тельное время резания при точениимагнитных дисков на станке МК 6512,Подача 1 мм/с, глубина резания до20 мкм, Относительное время резания0,1-1,Устройство (фиг,2) для осуществления способа содержит державку 1 обрабатываемой детали 2, ,например ферритового сердечника магнитных головок записи и воспроизведения сигналов и звука, и инструмент 3 например алмазный диск, Держав.ас деталью 2 имеет акустический контакт, например приклеена, Она также сопряжена с демпфером 4 и измерительным вибрапреабразователем 5, выход которого подключен через резонансный усилитель 6, детектор 7 огибающей, например двухполупериорный выпрямитель с фильтром низких частот, формирующее устройство 8 и фильтр 9 низких частот к блоку 10 сравнения,Устройство работает следующим образам.3 1284В зоне контакта алмазного диска 3с. деталью 2 возникают вибрации, Деталь 2 имеет акустический контакт сдержавкой 1, Поэтому вибрации распространяются из детали в державку 1Генерация вибраций осуществляетсятолько во времени ЬТ той части периода вращения Т алмазного диска 3,когда он осуществляет резание, Ос"тальную часть периода в державке 1 Опроисходят свободные колебания, Прискоростях вращения диска, например,более 60000 об/мин период, соответственно, меньше 1 мс. Дпя того, чтобы уменьшить реверберациюна высоких частотах, а тем самым точнее определить ту часть периода, в которойосуществляется резание, державка 1демпфируется на высокой частоте демпфером 4 так, чтобы время реверберации было меньше периода вращения(периода огибающей)В качестведемпфера 4 может быть применен металлс большим затуханием,Введение демпфера 4 позволяетна выходе резонансного вибропреобразователя 5 получить сигнал, огибающая которого пропорциональна интенсивности резания, Это достигается засчет того, что иэ-за малой реверберацин в случае отсутствия резания вибрации быстро затухают.Сигнал резонансного вибропреобразователя 5 поступает на резонансныйусилитель 6, резонансная частота которого совпадает с резонансной частотой преобразователя 5, Полоса ихпропускания составляет около 20/Т.Усиленный сигнал с выхода усилителя6 поступает на детектор 7 огибающей, 40например двухполупериодный выпрямитель с фильтром низких частот, послекоторого поступает на формирующееустройство 8, Последнее на выходевыдает напряжение Ц , когда огибающая превышает установленный уровень,например 0,2 от максимума огибающей,Наличие напряжения на выходе формирующего устройства 8 соответствует резанию (интервал 6 Т), а отсутствие -отсутствию резания. Последовательность импульсов с амплитудой Б длительностью АТ и периодом Т поступает на фильтр 9 низких частот,.навыходе которого получаем напряжениеЬ = 0, 4 Т/Т, пропорциональное относительному времени резания 6 Т/Т. Свыхода фильтра 9 напряжение поступает на выход устройства в качествеинформативного сигнала Б и наблок 10 сравнения, где сравниваетсяс установленным уровнем Б, В случаекогда БП, на выходе сравнивающего устройства появляется сигнал,свидетельствующий об недопустимомотносительном времени резания.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1, Способ контроля процесса резания, включающий операцию измерениявибраций державки детали, по резуль тату которых судят о процессе, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью обеспечения возможности конт-.роля относительного времени резания,увеличения информативности контроля,вибрации державки демпфируют на частотах измеряемых вибраций, исходя изусловия, что время затухания свободных колебаний в державке до уровнясравнения должно быть на порядокменьше периода огибающей измеряемыхвибраций, выделяют огибающую сигналаэтих вибраций, определяют относитель"ное время пребывания огибающей надустановленным уровнем, равном наи-.большей возможной величине огибающей в отсутствие резания,2. Устройство контроля процессарезания, содержащее державку деталии измерительный вибропреобраэовательподключенный через резонансный усилитель к индикатору, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности контроля относительного времени резания, оно снабжено демпфером, прикрепленным к державке и последовательно соединеннымдетектором огибающей, формирующимустройством, фильтром низких частоти блоком сравнения, при этом входдетектора подключен к выходу резонансного усилителя, а выход блокасравнения - к входу индикатора,1284785 Составитель В.Алексеенактор О,Юрковецкая Техред М.Ходанич Корректор М,Демч Заказ 7506/16ВН Тираж 785ИПИ Государственного комитета С о делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб одписно 4/ 113 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4