Устройство диагностики состояния режущего инструмента

/06 4 В 2 У 23Э.Сафраган,ончаренко жущего инструме по акустичетко кие рекоменд ОСТОЯНОСТИУИ.НТА машино ь диаг осит прово жущего ническ Целью инструй обработ- изобретеости и то ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ И(56) Диагностика рета на станках с ЧПУсигналу. - Методичесции ЭНИМС. - М., 198(54) УСТРОЙСТВО ДИАНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТР(57) Изобретение отстроению и позволяеткостику состояния рмента в процессе мехаки детали на станкения является повьппе БРЕТЕНИЯ " достоверности диагностики. Для этого устройство, содержащее акселероматр, канал обработки его сигнала,соединенный с излучателем, приемник,связанный с системой обработки сигналов, снабжено оптическими системами излучателя и приемника, а такжесмесителем, связанным с генераторомопорного сигнала, модулятором и последовательно соединенными узкополосным фильтром, вторым детектором иусилителем, которые входят в каналобработки сигнала приемника. Информация о состоянии инструмента передается с поворотной части станка на неподвижное основание посредством инфракрасного излучения и не зависитот взаимного расположения подвижнойи неподвижной частей станка. 3 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов гибких автоматизированных производствах для непрерывного контролясостояния режущей кромки инструментав процессе обработки,Цель изобретения - повышение точности и достоверности диагностикисостояния режущего инструмента, 10На Фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - взаимное расположение излучателя и приемника; на фиг.3 - вид А на фиг,2Устройство для диагностики режущего инструмента содержит последовательно соединенные акселерометр 1,первый предварительный усилитель 2,первый полосовой Фильтр 3, смеситель4, к второму входу которого подключен генератор 5 опорного сигнала. Выход смесителя 4 подключен к входумодулятора 6, выход которого соединенс входом первого выходного усилителя7; подключенного выходом к излучателю 8, имеющему оптическую систему9. В состав оптической системы 9входят собирающая и рассеивающаялинзы, Излучатель размещен в фокусесобирающей линзы, а собирающая лин- ЗОза - в фокальной плоскости рассеивающей. Данная система формирует широкий расходящийся пучок излучения.Оптической системой 10 приемникаявляется собирающая линза, в фокальной плоскости которой установлен приемник 11, подключенный к второмупредварительному усилителю 12, соединенному с вторым полосовым фильтром13. Выход второго предварительного 40усилителя 12 и вход второго полосового фильтра 13 соединены с входомузкополосного Фильтра 14, Выход второго полосового Фильтра 13 соединенс входом масштабного усилителя 15, а 45выход узкополосного фильтра 14 - свходом второго детектора 16, соединенного с усилителем 17, выход которого подключен к второму входу масштабного усилителя 15, который связан через последовательно соединенные первый детектор .18 и второй выходной усилитель 19 с входом системы20 обработки сигнала.Излучатель 8 вместе с оптическойсистемой 9 установлен на поворотномстоле 21, а приемник 11 со своейоптической системой - на неподвижномосновании 22. Устройство работает следующим образом.Акустический сигнал с акселерометра 1 усиливается предварительным усилителем 2 и поступает на первый полосовой Фильтр 3, где выделяется наиболее информационноспособная часть спектра (10-40 кГц). Отфильтрованный сигнал поступает на смеситель 4, где смешивается с калиброванным сигналом опорного генератора 5, частота которого вьпде верхней границы первого полосового фильтра (50 кГц), Смешанный сигнал поступает на модулятор 6, далее усиливается выходным усилителем 7 и модулирует излучение излучателя 8.Излучение (инфракрасное) передается оптической системой 9 излучателя в направлении оптической системы 10 приемника, Электрический сигнал с приемника 11 поступает на предварительный усилитель 12, с выхода которого усиленный сигнал подается на входы второго полосового Фильтра 13, полоса пропускания которого соответствует полосе пропускания первого полосового Фильтра, и узкополосного Фильтра 14, настроенного на частоту опорного генератора. С выхода полосового фильтра сигнал поступает на вход масштабного усилителя 15, выходной сигнал узкополосного Фильтра детектируется первым детектором 16, усиливается усилителем 17 и поступает на управляющий вход масштабногоусилителя,При изменении положения передающей части относительно приемной нелинейным образом изменяется и величина сигнала приемника поэтому невозможно определить, чем вызвано это иэмененИе - изменением сигнала или изменением взаимного расположения, так как при этом меняется телесный угол, в вершине которого находится излучатель, а в основании - приемник. Также имеет место пространственная неравномерность мощности излучателя внутри телесного угла излучения. Чтобы избежать этих явлений вводится зависимость усиления масштабного усилителя от величинь сигнала с узкополосного фильтра (опорного сигнала), так как изменение информационного сигнала при изменении относительного положения излучателей и приемников компенсируется изменением коэффици 104183ента усиления масштабного усилителя.Таким образом, на выходе масштабногоусилителя получается информационныйсигнал, не зависящий от относительного положения излучателей и приемника, т.е. достигается линейностьустройства. С выхода масштабного усилителя сигнал поступает на второйдетектор 18 и далее через усилитель19 на вход системы 20 обработки сигнала. 10 Формула изобретения15Устройство диагностики состояния режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные акселерометр, первый предварительный усилитель и первый полосовой фильтр, пер вый выходной усилитель, связанный с излучателем, а также приемник, связанный с вторым предварительным усилителем, и последовательно соединенные первый детектор, второй выходной 25 усилитель и систему обработки сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности идостоверности диагностики, в неговведены оптические системы излучателя и приемника, смеситель, генераторопорного сигнала, второй полосовойфильтр, масштабный усилитель, модулятор, а также последовательно соединенные узкополосный фильтр, второйдетектор и усилитель, причем первыйвход смесителя соединен с выходомпервого полосового фильтра, а еговторой вход - с выходом генератораопорного сигнала, выход смесителяподключен к входу модулятора, выходкоторого соединен с входом первоговыходного усилителя, выход второгопредварительного усилителя соединенс входами второго полосового фильтра и узкополосного фильтра, приэтом выходы второго полосового фильтра и усилителя подключены к соответствующим входам масштабного усилителя, выход которого соединен с входомпервого детектора.1404 183 идА 2 Составитель С,СоколоТехред Л.Сердюкова орректор В.Бутяга Редактор П.Гереши аказ 3023/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 880 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РаушПодписнокомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5