Устройство контроля затупления режущего инструмента на станках с чпу

(Ш 4 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ бровинский, Г.Р.Кречман ССР982.АТУПЛАНКАХ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВОКОНТРОЛЯ 3НИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА НА СТС ЧПУ(57) Изобретение относится к областизмерения износа инструмента, Цельизобретения " упрощение контролязатупления режущего инструмента иупрощение конструкции станка за счеавтоматической компенсации вибрацийхолостого хода станка и использования поверхности обрабатываемой детал в качестве базовой поверхности, Устройство содержит датчик вибраций 1,усилитель 2, фильтр 3, детектор 4,схему 5 сравнения, источник 6 напряжения смещения, делитель 7 напряжения, интегратор 8, триггеры 9, 10и И, схемы 12, 13, 14 и )5 совпадения, генератор 16 образцовой частотысчетчики 17 и 18 импульсов, блок 19управления, преобразователь 20 коднапряжение, дешифратор 21, регистр .22, блок 23 цифрового отсчета исхему НЕ 24. До начала резания спомощью датчика 1 вибраций, делителя7 напряжения, интегратора 8, схемы 5сравнения, схемы 12 совпадения измеряют напряжение вибрации холостогохода и фиксируют его в счетчике 17импульсов и регистре 22. Преобразовтелем 20 код - напряжение в детектор 4 вводят компенсирующее напряжение, обнуляя счетчик 17. Координаты1442875 начальной точки резания запоминают вблоке 25 ЧПУ. По сигналу "Контроль"резец возвращают в начальную точкурезания, после чего пошагово перемещают резец по направлению к детали, приэтом схема 14 совпадения открывается,триггером 11 открывается схема 15совпадения, на вход которой поступа"ют импульсы пошагового перемещениярезца. Одновременно по этим импульсампроизводят запуск блока 19 управле"ння и измерение вибраций станка, Мо 1Изобретение относится к измерению износа инструмента и может бытьиспользовано в станках с системойЧПУ,Цель изобретения - повышение5точности контроля износа режущегоинструмента.На чертеже представлена схема устройства контроля затупления режущего инструмента на станках с ЧПУ. 10Устройство содержит датчик 1 вибрации, усилитель 2, фильтр 3, детек тор 4 с двумя входами, схему 5 сравнения, источник 6 напряжения смещения, делитель 7 напряжения, интегратор 8, триггеры 9 - 11, схемы 12-15совпадения, генератор 16 образцовойчастоты, счетчики 17 и 18 импульсов,блок 19 управления, преобразователь20 код - напряжение, дешифратор 21,регистр 22, блок 23 цифрового отсчета, схему НЕ 24. Устройство взаимодействует с блоком 25 ЧПУ.Датчик 1 вибраций, усилитель 2 ифильтр 3 соединены последовательно. 25Выход фильтра 3 подключен к одномуиз входов детектора 4, выход которогоподключен к одному иэ входов схемы 5сравнения, второй вход которой подключен к выходу источника 6 напряжения смещения через последовательно соединенные делитель 7 напряжения,и интегратор 8. Выход схемы 5 сравнения связан с установочным входомтриггера 9 выход которого подключенУ35к одному из входов схемы 12 совпадения на два входа, второй вход котомент касания резцом детали фиксируется появлением сигнала на выходе счетчика 17, прн этом триггером 10 запирается схема 14 совпадения, останавлива"ется перемещение резца. На выходесчетчика 18 и блоке 23 индикации образуется информация об износе инструмента, величина которого пропорцио"нальна коду числа шагов от начальной координаты Х, Е до моментакасания. 1 ил. 2Грой связан с выходом генератора 16 образцовой частоты.Выход схемы 12 совпадения подключен к входу счетчика 17 импульсов. Выходы блока 19 управления связаны с управляа.,ими входами делителя 7 напряжения и интегратора 8, со сбросовымн входами триггера 9 и счетчика 17 и с входами дешифратора 21 и многовходовой схемы 13 совпадения, Преобразователь 20 код - напряжение включен между источником 6 напряжения смещения и вторым входом детектора 4. Выход счетчика 17 импульсов подключен через дешифратор 21 к входу триггера 10, одновременно выход счетчика 17 импульсов через схему 13 совпадения подключен к входу регистра 22, выход которого связан с управляющим входом преобразователя 20 код - напряжение. Входы схемы 14 совпадения подключены к регистрам кода начальных координат процесса резания блока 25 ЧПУ, его выходу "Контроль" и к инверсному выходу триггера 10, а ее выхсд подсоединен к установочному входу триггера 11, Выход последнего подключен к одному из входов схемы 15 совпадения, второй вход которой связан с выходом генератора импульсов для управления шаговым двигателем в блоке 25 ЧПУ, а выход ее подключен к входу счетчика 18 импульсов, выход которого связан с блоком 23 цифрового отсчета. Прямой выход триггера 10 связан с блоком 25 ЧПУ. Вход запуска блока 19 управления сое35 Устройство контроля затупления режущего инструмента на станках с ЧПу содержащее блок управленкя, вход запуска которого предназначен для свя 144287 динен с соответствующим выходом блока 25 ЧПУ, а входы сброса триггеров 10 и 11 подключены к выходу "Контроль" блока 25 ЧПУ через схему НЕ 24.5Устройствоработает следующим образом.При включении станка до процесса резания производится совмещение "нуля детали и резца и измеряется нап ряжение виброакустического сигнала для вибрации холостого хода станка. При этом блок 19 управления вырабатывает строб-импульс для сброса интегратора 8 и установки триггера 9 15 в исходное состояние. Напряжение виброакустического сигнала холостого хода станка от датчика 1 вибраций поступает через усилитель 2 и фильтр 3 на вход детектора 4, который пре образует переменное -напряжение в пост дрянное, поступающее на вход схемы 5 сравнения, на второй вход которой поступает пилообразное напряжение с интегратора 8 по сигналу блока 19 25 управления, открывающего делитель напряжения 7, на вход которого по" дается напряжение источника 6 напряжения смещения. Одновременно взводится триггер 9, и импульсы генератора 30 образцовой частоты проходят через открытую схему 12 совпадения на вход счетчика 17 импульсов до момента равенства величины напряжения пилообразной Формы и напряжения с выхода детектора 4. В момент их равенства срабатывает схема 5 сравнения, которая сбрасывает триггер 9, сигнал с выхода которого запирает схему 12 совпадения, ИнФормация в счетчике 40 17 импульсов Фиксирует значение вибра. ции при холостом ходе работы станка с ЧПУ. По сигналу блока 19 управления открывается схема 13 совпадения и информация из счетчика 17 импульсов переписывается в регистр 22, который, управляя преобразователем 20 код - напряжение, вводит в детектор 4 компенсирующее напряжение. Напряжение на выходе детектора становится рав ным нулю. Производится компенсация напряжения виброакустического сигнала, показания счетчи са 17 становятся нулевыми. После этого станок с ЧПУ переходит в рабочий режим резания. Координаты первой рабочей точки ХЕ прн изготовлении детали запомина" ются в блоке 25 и используются в дальнейшем для контроля,. После окончания технологического цикла или по истечении заданного времени работы режущего инструмента в блоке 25 по программе вырабатывается сигнал операции "Контроль", По этому сигналу прекращается про- цесс резания и резец возвращается в первую рабочую точку ХЕО. После попадания острия резца в точку Х Е начинается пошаговая отработка перемещения резца по направлению к детали, если в результате износа резца касания резцом детали в точке ХЕ нет. Триггер 10 находится в нулевом состоянии, а схема 14 совпадения открывается по команде "Контроль". Сигналом с выхода схемы 14 совпадения взводится триггер 11 и открывает схему 15 совпадения. При каждом шаге приближенйя резца к детали с вы" хода блока 25 поступает импульс на второй вход схемы 15. Количество этих импульсов подсчитывается счет" чиком 18 величины износа инструмента. Одновременно по каждому импульсу с выхода блока 25 происходят запуск блока 19 управления и измерение уровня вибраций станка. Так как нанряжение на входе детектора 4 скомпенсировано, то в счетчике 17 Фиксируются нулевые показания. В момент касания резцом детали в счетчике 17 появляется некоторый код. Отличие этого кода от нулевого уровня дешифрируется дешифратором 21, выходной сигнал которого производит установку в единичное состояние триггера 1 О. Вы" ходной сигнал этого триггера запирает схему 14, запрещая дальнейшее прохождение импульсов на вход счетчика 18, Одновременно сигнал с выхода триггера 1 О поступает на вход блока 25, останавливая пошаговое пе" ремещение резца к детали, В результате этого в счетчике 18 хранится код числа шагов от начальной координаты Х Е, до момента касания, соответствующий размерному износу режущего инструмента в шагах станка с ЧПУ, Блок 23 цифровой индикации показы" вает износ инструмента. Формула изобретенияСоставитель Б, ГуковРедактор И, Горная Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева Заказ 6377/40 . ф Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 15 14428зи с выходом блока ЧПУ, последователь.но соединенные датчик вибраций, предназначенный для измерения вибрацийрежущего инструмента, усилитель,бФильтр и детектор, последовательносоединенные интегратор, схему сравнения, триггер и схему совпадения,генератор образцовой частоты, счетчик импульсов, дешифратор, источник 10напряжения смещения, делитель напря"женил и блок цифрового отсчета, выход генератора образцовой частоты подключен к другому входу схемы совпадения,счетчик импульсов подключен входом 15к выходу схемы совпадения, а выходом -к входу дешифратора, выход источниканапряжения смещения подключен к входу делителя напряжения, а выходблока управления подключен к управляющему входу интегратора и входусброса триггера, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияточности, оно снабжено тремя дополнительными схемами совпадения, регист-бром, преобразователем код - напряжение, двумя дополнительными триггера"ми, дополнительным счетчиком импульсов и схемой НЕ, управляющий вход,целителя напряжений подключен к второ му выходу блока управления, а его выход - к сигнальному входу интегратора,третий выход блока управления подключен к второму входу дешифратораи входу первой дополнительной схемысовпадения четвертый выход блокауправления подключен к входу обнуле"ния счетчика импульсов, выходы которого подключены соответственно квторому входу дешифратора и второму 40) 75 6входу первой дополнительной схемысовпадения, выход которой подключенк входу регистра, преобразователь,код - напряжение кодовым входом подключен к выходу регистра, аналоговым входом " к выходу источника нап"ряжения смещения, а выходом - к второму входу детектора, выход которогоподключен к другому входу схемы сравнения, выход дешифратора подключенк установочному входу первого дополнительного триггера, прямой выходкоторого предназначен для подключения к входу блока ЧПУ, а инверсныйвыход подключен к входу второй дополнительной схемы совпадения, второйвход которой предназначен для подключения к выходу "Контроль" блокаЧПУ, входы сброса дополнительныхтриггеров подключены к выходу схемыНЕ, вход которой предназначен дляподключения к выходу "Контроль" бло"ка ЧПУ, третий вход второй дополнительной схемы совпадения предназначен для подключения к выходу "Кодкоординат" блока ЧЛУ, вход второгодополнительного триггера подключенк выХоду второй дополнительной схемысовпадения, один вход третьей дополнительной схемы совпадения подключен к выходу второго дополнительноготриггера, другой вход предназначендля подключения к выходу шаговыхимпульсов блока ЧПУ, выход третьейдополнительной схемы совпаденияподключен к входу дополнительногосчетчика импульсов, выход которогоподключен к блоку циФрового отсчета.