Устройство для контроля износа режущего инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИ 19) (22) 0 РЕСПУБЛИК 4 В 23 В 2 УО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВ е-. с та.:Фф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Каунасский политехнический институт им,Антанаса Снечкуса(56) Авторское свидетельство СССРВ 1038083, кл. В 23 В 25/06, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСАРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к станкостроению, в частности к активномуконтролю износа режущих инструментов,и может быть использовано на станкахс числовым и адаптивным управлениемдля непрерывного и дискретного контроля работоспособности режущего инструмента. Цель изобретения - повышение производительности контроля пу"тем достижения возможности автоматической настройки устройства на измерительную позицию параметра оценкиизноса инструмента. Устройство снабжено блоком 16 определения среднегозначения и делителем 17, что позволяет автоматически устанавливать ширину узкого диапазона амплитуд, Снабжение устройства пиковым детектором18, ждущим мультивибратором 19, входкоторого подключен к генератору 8,и циФроаналоговым преобразователемпозволяет из всех значений повторяемости сигналов в узких диапазонахамплитуд .выбрать для индикации в тчение заданного времени максимальноезначение соответствующего параметраоценки износа режущего инструменИзобретение относится к станкостроению, в частности к контролю изоса режущих инструментов, и можетбыть использовано на станках с чис- "5новым и адаптивным управлением длянепрерывного и дискретного контроляаботоспособности режущего инструента,Цель изобретения - повьппение проАводительности контроля путем досжения возможности автоматическойастройки устройства на измерительую позицию параметра оценки иэноса. нструмента. 15На Фиг.1 иэображена блок - схемаредлагаемого устройства для контроя износа режущего инструмента; наиг.2 в , электрические сигналы акусческой эмиссии на выходе основного 20силителя в виде Функции напряжение -ремя (где И " ширина узкого диапаона амплитуд, пропорциональная средему значению амплитуд О ," 11 - чисо импульсов в этом диапазоне ам, литуд); на Фиг.3 - амплитудное расределение сигналов акустическоймиссии (П , ) и иэменение напряения П в,ц,в пикового детектора (пунтирная линия). 30Устройство для контроля износаежущего инструмента содержит послеовательно соединенные преобраэоваель 1 сигналов АЭ, предварительныйсилитель 2, блок 3 полосовых фильтов, основной усилитель 4, дискриминатор 5, двоичный счетчик 6 импульсоврегулируемым числом двоичных разрядов, дифференциальный дискриминатор7 с регулируемыми порогами дискримиНации, генератор 8 линейно изменяю 1 цегося напряжения, сумматор 9, дискриминатор 10 нижнего уровня, дискриминатор 11 верхнего уровня и схему12 вычитания, двоичный счетчик 13 им1 тульсов, цифроаналоговый преобразователь 14, регистратор 15, блок 16 определения среднего значения сигнала,делитель 1 напряжения, пиковый детектор 18, ждущий мультивибратор 19Н индикатор 20,Устройство работает следующим образом,Преобразователь 1, например пьезоэлектрический, преобразует механичес:,кие импульсы акустичеСкой эмиссии,Поступающие иэ зоны резания, в элекгрические сигна:пы, которые поступаютИа вход высокочастотного. предваритель 1423290 г 2ного усилителя 2. Сигнал с выходапредварительного усилителя 2 подаетсяна блок 3 полосовых Фильтров, поэволяющих выделять в полосе частот от1500 кГц наиболее информативную полосу частот сигналов от влияния конкретного фактора процесса резания,например влияния износа режущего инструмента, С выхода блока 3 полосовцх фильтров электрические сигналыпоступают на основной усилитель 4,который усиливает сигналы до уровня,достаточного для работы последЪпощихблоков устройства, Далее, усиленныйсигнал 11 вцс выхода основногоусилителя 4 поступает на вход дискриминатора 5, который гроцускает всесигналы акустической эмиссии, превышающие по амплитуде уровень собственных шумов измерительной аппаратуры, Затем сигнал акустической эмиссии в виде импульсов поступает навход двоичного счетчика 6, которыйподсчитывает общее число импульсов(ЕИ) . Одновременно с выхода основногоусилителя 4 сигнал поступает на входдифференциального дискриминатораи на объединенные первые входы дискриминатора 10 нижнего уровня и дискриминатора 11 верхнего уровня, атакже на вход блока 16 определениясреднего значения. Опорное напряжение П вьсх, в (порог) дискриминатора 10нижнего уровня поступает от генератора 8 линейно иэменяющегося напряжения, а опорное напряжение П ввдискриминатора 11 верхнего уровняпоступает от сумматора 9, который суммирует напряжение П в,д в генератора.8 и напряжение Б, пропорциональноесреднему Аначению амплитуд. Определе-ние среднего значения 0 осуществляетблок 16 определения среднего значения, а коэффициент пропорциональности К (например, 0,1) задается с помощью делителя 1, напряжения, Такимобразом, опорное напряжение дискриминатора 11 верхнего уровня равновхП вк в + К Б Импульсыу выработанные дискриминатором 10 нижнего уровня, от амплитуд сигнала Ппревышающих опорное напряжение Б д,поступают на схему 12 вычитания, Наэту же схему поступают и импульсы,выработанные дискриминатором 11 верхнего уровня от .амплитуд сигнала Бвык.епревьппающих опорное напряжение Б цвз 14232904 чивает получение на ее выходе числаимпульсов И в узком диапазоне амплитуд. Генератор 8 линейно изменяющегося напряжения позволяет перемещать этот диапазон от минимальных до5максимальных значений амплитуд. С выхода схемы 12 вычитания импульсы поступают на вход двоичного счетчика 13,который подсчитывает число импульсовН в узком диапазоне амплитуд по всему спектру амплитуд. С выхода К двоичного счетчика 6 с регулируемым числом разрядов сигнал поступает на входсброса двоичного счетчика 13, Сброс 15 струмента, Максимальное значение надвоичного счетчика 13 происходит при пряжения Бььк. , пропорциональное переполнении двоичного счетчика б, И(- ) сохраняется на выходе пико- который подсчитывает общее число им-, :И макспульсов ЕИ, поэтому на выходе дво-вого детектора 18 и на индикаторе 20 ичного счетчика 13 Формируется число, 20пропорциональное отношению числа импульсов Мв узком диапазоне амплитуд к общему числу импульсов Е М.Цифроаналоговый преобразователь 14 преобразует данные двоичного счетчика 2513 в аналоговую величину для дальнейшего вывода результатов на регистраФормула изобретения тор 15 и на вход .пикового детектора18. Регистратор 15, в качестве которого может быть использован осциллограф, регистрирует распределение амплитуд по узким .диапазонам 11т- Ик06 ых, 1 = Е (у") или отображает амплитудное распределение на экране длядополнительного визуального контроля. порционально увеличению частоты амИкплитуд - по узким диапазонам Б ампИлитуд. Увеличивающимся напряжением 11 ,заряжается запоминающий конденсатор пикового детектора 18, Заряд происходит до максимального значенияр5 ых 14 макс . В дальнейшем происходит уменьшение напряжения Цьх. ца пиковый детектор " 18 запоминает. максимальное значение 0 выл 14 мимевшее мес то за данный цикл измерения параметра износа индо момента появления иэ ждущего мультивибратора 19 короткого импульсасброса пикового детектора 18, Далееавтоматически повторяется описанныйцикл измерения (индикации) параметраоценки износа режущего инструмента,Определение значения параметра(-) оценки износа режущего инст, Я максрумента автоматически осуществляетсяоследующим образом,Генератор 8 линейно изменяющегося напряжения задним фронтом запускает ждущий мультивибратор 19, который вырабатывает короткий импульс сброса45 пикового детектора 18 (в конце предыдущего цикла измерения) до выходного напряжения Б пикового детектора, равного нулю. Затем генератор 8 подает линейно увеличивающееся50 напряжение 0, на входы дискриминатора 10 верхнего уровня и дискриминатора 11 нижнего уровня, тем самым на вход пикового детектора 18 поступает с выхода цифроаналогового пре 55 образователя 14 скачкообразно увеличивающееся напряжение 11 ,1 1. Увеличение напряжения 11 щц 4 происходит проУстройство для контроля износа ре жущего инструмента, содержащее преобразователь, предварительный усилитель, блок полосовых фильтров, основ" ной усилитель, дискриминатор, соединенные между собой последовательно, дифференциальный дискриминатор, дискриминатор нижнего уровня, дискриминатор верхнего уровня, первые входы которых подключены к входу основного усилителя, схему вычитания, первый и второй вход которой подключены к выходам дискриминаторов нижнего и верхнего уровней соответственно, первый двоичный счетчик, второй двоичный счетчик, первый вход которого подключен к выходу первого двоичного счетчика, ре- гистратор, цифроаналоговый преобразователь, вход которого подключен.к выходу второго двоичного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, в него введены генератор, сумматор, выход которого. подключен к второму входу дискриминатора верхне го уровня, последовательно соединенные блок определения среднего эначе" ния, делитель, выход которого.соеди" нен с первым входом сумматора, жду 1 щий мультивибратор, пиковый детектор, инпикатор, причем вход ждущего мульЦ дх. Составитель А,ГриТехред Л,Сердюко орректор Н,Король Парфено едакт 8 Заказ 447 Тира ПИ Государ о делам из Москва, Ж сн Подтета ССкрытий 1 ИИ твенного кобретений и35, Раушска 113 5 аб., д Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, у тная 5 1423290 6тивибратора объединен с вторыми вхо- . вибратора подключен к первому входу дами сумматора и .дискриминатора ниж- пикового детектора,. выход которого него уровня и подключен к выходу ге- подключен к индикатору, выход цифронератора, выход дискриминатора под- аналогового преобразователя соединенв, 5ключен к входу первого двоичногос регистратором и вторым входом пико- счетчика, выход схемы вычитания под- вого детектора, а вход блока опредеключен к второму входу второго двоич- ления среднего значения соединен с ного счетчика, выход ждущего мульти- выходом основного усилителя.