Устройство для определения износа и поломок режущего инструмента

,1301566 9 4 В 23 В 25/О ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Проектно-технологический институт по разработке технологии крупносерийного производства узлов и деталей кузнечно-прессовых машин(56) Авторское свидетельство СССРУ 220003, кл. В 23 В 25/06, 1976,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА И ПОЛОМОК РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к обработке металлов резанием, преимущественно к средствам диагностики состояниярежущего инструмента. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства. Устройство содержит пьезоэлектрический акселерометр 1, предварительный усилитель 2, первый электронный ключ 3,усилитель 4, фильтр 5 высоких частот,детектор 6, соединенный через второйэлектронный ключ 7 с первым порого1301 .вым устройством 3 и через третий электронный ключ 9 с вторым 10 и третьим .11 пороговыми устройствами. Поро, говое устройство 8 соединено с первым входом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, выход которой связан с первой линией 13 задержки. Пороговое устройство 10 соединено а линией 14 задержки, а пороговое устройство 11 - с одним из входов блока 15 останова, два других входа которого соединены с линиями 13 и 14 задержки, а выход - с устройством ЧПУ 16, Устройство ЧПУ 16 соединено с первым электронным клю 566чом 3, вторым 7 и третьим 9 электронными ключами и с одним из входов схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, а также с входами преобразователя 17 кодов номера инструмента. Выходы преобразователя 17 кодов соединены с входами цифроаналогового преобразователя 18, выход которого соединен с входами вторых усилителей 19-21, выходы которых связаны с вторыми входами пороговых устройств 8,10 и 11. Причем усилители 19-21 имеют коэффициенты передачи соответственно (20-30) дБ, 0 дБ - (20- 30) дБ. 1 ил.5 10 15 20 25 30 1Изобретение относится к обработке металлов резанием, преимущественно к средствам диагностики состояния режущего инструмента, и может применяться, например, в многоинструментальных станках с ЧПУ.Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения автоматического контроля разнотипного инструмента при.разных режимах обработки.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит пьезоэлектрический акселерометр 1, предварительный усилитель 2, первый электронный ключ 3, первый усилитель 4, фильтр 5 высоких частот, детектор 6, соединенный через второй электронный ключ 7 с первым пороговым устройством 8, а через третий электронный ключ 9 - с вторым 10 и третьим 11 пороговыми устройствами, Пороговое устройство 8 соединено с первым входом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, выход которой связан с первой линией 13 задержки, Пороговое устройство 10 соединено с второй линией 14 задержки, а пороговое устройство 11 - с одним из входов блока 15 останова, два других входа которого соединены с линиями 13 и 14 задержек, а выход - с устройством ЧПУ 16 (сигнал "Стоп" ), Устройство ЧПУ 16 соединено с первым электронным ключом 3 (сигнал "Измерение" ), вторым 7 и третьим 9 электронными ключами и с одним из входов схемы 2ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 (сигнал "Рабочаяподача"), а также с входом преобразователя 17 кодов номера инструмента(сигнал "Смена инструмента" и кодыномеров инструментов). Выходы преобразователя кодов 17 соединены с цифроаналоговым преобразователем (ЦАП)18, выход которого соединен с входами вторых усилителей 19-21, выходыкоторых связаны с вторыми входами пороговых устройств 8, 10 и 11.Устройство работает следующим образом,Механические колебания упругойсистемы станка с помощью пьезоэлектрического акселерометра 1 преобразуются в электрический сигнал, которыйусиливается предварительным усилителем 2, и через первый электронныйключ 3 поступает на усилитель 4,фильтр5 высоких частот, с которого сигналподается на детектор 6, С детекторасигнал поступает через второй электронный ключ 7 на.первое пороговоеустройство 8, а через третий электронный ключ 9 - на второе 10 и третье 11пороговые устройства соответственно,Если величина входного сигнала превышает заранее заданный уровень Апервого порогового устройства, тона выходе порогового устройства появляется постоянный сигнал, которыйпоступает на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, на 35 второй вход которого подается постоянный сигнал с устройства ЧПУ 16 во время отработки кадров программы ре3 13015зания (" Рабочая подача"), При несовпадении сигналов на входах схемы 12на выходе ее вырабатывается сигнал,подаваемый на первую линию 13 задержки. Если на вход линии задержки сигнал подается непрерывно в течениеопределенного промежутка времени, накоторое установлена линия задержки,то поступает сигнал в блок 15 останова устройства ЧПУ 16, Если величи- Яна сигнала, подаваемого на второе пороговое устройство 10, превышает заданный для данного типа инструментауровень А то на выходе пороговогоустройства 10 вырабатывается сигнал, 15поступающий на вторую линию 14 задержки. В том случае, если сигналподается непрерывно в течение заранее заданного времени, то в блок 15останова подается сигнал и вырабатывается команда на остановку станка.Если величина сигнала, подаваемогона третье пороговое. устройство 11,превышает задаваемый для данного но-мера инструмента уровень АЭ, то на 25выходе блока 11 устанавливается сигнал, подаваемый в блок 15 останова,и вырабатывается команда на остановку станка,Устройство ЧПУ 16 станка соединено с управляемым входом электронногоключа 3 цепью "Измерение", на которойпоявляется сигнал в момент начала работы станка по программе, с электронными ключами 7 и 9 и входом элемента 35ИСКЛЮЧбОЩЕЕ ИЛИ 12 цепью "Рабочая подача", на которой появляется сигналво время резания. В преобразователь17 кодов из устройства ЧПУ подаетсядвоично-десятичный код номера инстру мента Т -Т , а также команда "Сменаинструмента" после прекращения процесса резания данным номером инструмента. В преобразователе 17 двоичнодесятичный код номера инструмента, 45которым производится обработка детали, преобразуется в двоичный код,пропорциональный величине сигнала,снимаемого с пьезоэлектрического акселерометра при резании предельно-из ношенным инструментом, Для этого кодномера инструмента Т -Т подается наьадресные входы преобразователя 17,который выполнен в виде перепрограммируемого постоянного запоминающего .55устройстваг Записанный в преобразователе 17код предельного износа инструмента 66 4Р-Пподается на информационные входы цифроаналогового преобразователя18, преобразующего его в аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал предельного износа инструмента подается на входы операционных усилителей: усилителя 20 - с коэффициентом передачи 0 дБ, который формирует уставку А усилителя 21 - с коэффициентом передачи -20-30 дБ относительно коэффициента передачи усилителя 20, формирующего уставку А , соответствующую уровню сигнала при нормальном процессе резания;усилителя 19 - с коэффициентом передачи +20-30 дБ относительно коэффициента передачи усилителя 20, формирующего уставку А , соответствующую уровню сигнала при поломке инструмента, Уставки А-А подаются на один из входов пороговых устройств; устройства 8 - контролирующего нормальный процесс резания, устройства 10 - контролирующего процесс резания предельно изношенным инструментом, устройства 11 - контролирующего поломку инструмента. Введение первой линии 13 задержки позволяет исключить возможность ложного срабатывания при больших погрешностях настройки инструмента и базирования деталей. В этих условиях момент врезания может существенно колебаться во времени, что и компенси-, руется линией 13 задержки. Вторая линия 14 задержки исключает ложные срабатывания устройства контроля из-за врезания инструмента в какие-либо твердые включения, ударов стружки,4 Формула изобрет ен ия Устройство для определения износа и поломок режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные пьезоэлектрический акселерометр,пред- усилитель, первый электронный ключ, первый усилитель, фильтр высоких частот и детектор, выход которого через второй и третий электронные ключи соединен соответственно с первым входом первого порогового устройства и объединенными первыми входами второго и третьего порогового устройства, причем выход первого порогового устройства через схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом первой линии задержки, выход второго порогового устСоставитель Н. СергеевТехред Л.Сердюкова Корректор С, Черни Редактор А. Коэориз Заказ 1179/12 Тираж 976 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4 5 13015 б 6 6ройства соединен с входом второй ли- ненные преобразователь кодов .номера нии задержки, выходы линий задержки инструмента, выполненный в виде вереи третьего порогового устройства сое- программируемого постоянного запомидинены с соответствующими входами нающего устройства, цифроаналоговый блока останова, выход которого под преобразователь и три параллельно ключен к устройству ЧПУ по каналу соединенные по входам вторые усилите- "Стоп", а вторые входы первого,вто- ли с коэффициентами передачи минус рого, третьего электронных ключей и (20-30) дБ, 0 дБ, плюс (20-30) дБ,высхемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с ходы которых соединены с вторыми вхосоответствующими выходами устройства 10 дами соответственно первого, второго ЧПУ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, и третьего пороговых устройств, причто, с целью расширения технологи- чем входы преобразователя кодов номеческих возможностей, в него дополни- ра инструмента подключены к соответтельно введены последовательно соеди- ствующим выходам устройства ЧПУ,