Устройство для измерения износа режущего инструмента

фбги с ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯ к ьвтовскомю свидетельствю Союз СеветеваСциалистичежикРеспубпин и 697262 1) Дополнительное к авт. свид-ву - 2) Заявлено 12,01.77 (21) 2442352елам нзабратвв аткрмтай Опубликовано 15.11.79 Дата опубликования оп етень42 3) УДК 621.9,(088.8)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА РЕЖУШЕГО ИНСТРУМЕНТА олее близ изобретен ерения изн ржащее п еобразоват усилитель ительного канала, крешетройство струмен- оединен- редваривыходу измерих вклюким техническим ию является ус оса режущего ин оследовательно с ель вибраций, п подключенные к усилителя два аждый из которь нием к для изм та, соде ные пр тельный предвартельных Изобретение относится к автоматизированному управлению процессом резания и может быть использовано, например, на автоматических линиях и станках с программным управлением.Известно устройство для определения износа инструмента, содержашее датчик вибраций, предварительный усилитель, два параллельных канала, каждый из которых образован последовательно включенными полосовым фильтром и усилителем - преобразователем, сумматор и регистратор износа 1.Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения, зависящая от различных мешающих фильтров (возмущений) при их периодическом изме-. нении. чает последовательно соединенные перестраиваемый фильтр, широкополосный усилитель, детектор и систему автоматической настройки частоть фильтра, выход которой соединен с входом перестраиваемого фильтра, блок отношения, входы которого связаны с выходами измерительных каналов, и регистратор, подключенный к выходу блока отношения 2г 1 едостатком устройства является то, что в нем при диагностике износа используется лишь один параметр, а именно вибрация инструмента, вследствие чего точность и надежность диагностики сравнительно невысока.Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности работы, а также расширение диагностических возможностей устройства.Цель достигается тем, что устройство снабжено преобразователем переменной составляющей тока термо-эдс, сумматором включенным между преобразователем вибрации и предварительным усилителем и соединеннь 1 м вторым входом с преобразователем переменной составляюшей тока термо 6972623эдс, введенными в каждый измерительный канал последовательно соединенным вспомогательным усилителем, дополнительным перестраиваемым фильтром, связанным вторым входом с системой автоматической настройки фильтров, а выходом - с оперным входом детектора, выполненного фазовым, усилителем постоянного тока, включенным между детектором и блоком отношения, блоком памяти, подключенчым к выходу системы автоматической настройки фильтров, соединенный с ним схемой сравнения, второй вход которой связан с усилителем постоянного тока, блоком деления, включенным между блоками памяти обоих каналов, третьей схемой сравнения, подключенной к выходам блоков деления и отношения, нуль в органом, связанным с выходом третьей схемы сравнения и коммутатором рода работ, входами подключенным к трем схемам сравнения, нуль - органу, блоку отношения, выходом - к регистратору, вход одного измерительного канала соединен с преобразователем вибраций, вход другого - с преобразователем переменной составляющей тока терм оэдс.На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства. 15 зо Сигналы от преобразователя 1 вибраций и преобразователя 2 переменной составляющей тока термо-Э,цС подаются на вход сумматора 3 и соответственно на входы дополнительных усилителей 5, 6. Суммарный сигнал после сумматора 3 усиливается предварительным усилителем 4 и разделяется на высокочастотную составляющую каналом А и низкочастотную каналом В, С помощью избирательных перестраиваемых фильтров 7, 19, 8, 20, управляемых системами 15, 16 автоматической настройки частоты избираются наиболее информативные частоты в диапазоне мо - аокаждого канала. Эти частотные составляющие усиливаются широкополосными усилителями 9, 1 О и подаются на входы фазовых детекторов 11, 12, на опорные входы которых подаются соответственно избранные фильтрами 19, 20 частотУстройство состоит из преобразователявибраций, преобразователя 2 переменной составляющей тока термоэдс, сумматора 3, предварительного усилителя 4, вспомогательных усилителей 5, 6, узкополосных перестраиваемых фильтров 7, 8 широкополосных усилителей 9, 10, фазовых детекторов 11, 12 усилителей 13, 14 постоянного тока, систем 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров, блоков 17, 18 памяти, дополнительных перестраиваемых фильтров 19, 20, блока 21 отношения, схем 22, 23, 24 сравнения, нуль - органы 25, блока 26 деления, коммутатора 27 рода работ, регистратора 28.Устройство работает следующим образом. ные составляющие сигналов непосредственно от соответствуюших преобразователей 1 и 2. Постоянные напряжения с выходов фазовых детекторов усиливаются усилителями 13, 14 постоянного тока и подаются на входы блока 21 отношения. Полученное отношение сигналов, пропорциональное износу, с выхода блока 21 подается через схему 23 сравнения и коммутатор 27 рода работ на регистратор 28, включающий блок визуального контроля и элемент управления суппортом станка (на чертеже не показаны).Устройство позволяет автоматизировать процесс настройки на заданные критерии точности в процессе своего обучения. Обучение устройства производится путем включения систем 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров 7, 19, 8, 20 на поиск информативных частот, коррелированных с износом в диапазоне обзора ыо 1 - ооа при работе контрольным инструментом, когда его состояние достигло заданного критическою зыачеящя. Блоки 17, 18 памяти высокочастотного и низкочастотного каналов регистрируют и запоминают значения выходного напряжения каналов, соответствующие уровню и фазе информативных частотных составляющих определяемых системами 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров, которые затем подаются на блок 26 деления. Отношение ( в ), взятое по абсолютному значению, пропорционально износу и соответствует заданному (критическому) значению износа контрольного инструмента. Это напряжение является опорным для схемы 23 сравнения при определении текущего значения износа и оставшегося ресурса работы последующих контролируемых инструментов путем сравнения с напряжением, пропорциональным отношению ф) блока 21 отношения. При нулевом напряжении на схеме 23 сравнения срабатывает нуль - орган 25, воздействующий через коммутатор 27 рода работ на регистратор 28.Работа устройства в режиме контроля двух параметров: износа (канал А) и шероховатости (канал В) ничем не отличается от работы устройства в режиме контроля износа описанного выше, кроме формирования выходного сигнала, пропорционального износу. В таком случае блок 17 памяти является задатчиком износа, блок 1 В - задатчиком шероховатости, а блоки 21 и 26 определяют оптимальное соотношение между заданными критериями, запомненными блоками 17, 18 при его обучении на контрольном инструменте и обрабатываемой детали, Причем выходной сигнал схемы сравнения 22 является в дальнейшем сигналом, пропорциональным износу, и соответствуетразностному сигналу (А 1 - А) между заполненным при обучении и текущим значением в режиме контроля, а выходной сигнал схемы69262 Формула изобретения 5сравнения 24 соответствует разностному сигналу (В - В), меняющемуся по закону изменения шероховатости, и формируется аналогично сигналу износа в канале Л. Затем сигналы, соответствующие износу и шероховатости, через коммутатор 2 подаются на регистратор 28. Включение систем 15, 16 автоматической настройки фильтров в режиме обучения устройства для контроля двух параметров производится самостоятельно и в тот момент, когда износ и шероховатость достигнут заданного критерия, Автоматически установленное отношение (ф) по абсолютной величине соотвветствующее заданным критериям точности износа и шероховатости, запоминается как составляющие операции деления (делимое и делитель) сравнивается с текущим значением отношения ( - ), формируя таким Образом сигнал оставшегося ресурса работы и 1:.Ст 1 румента, исходя из условий заданного кр)итсрия точности и шероховатости.Настройка прибора, разделение и;-кЬи 1- мации, формирование сигнала о крь 1 т 51)1;-ском состоянии совокупности параметров .в данном случае шероховатости и износа с .- ределяется автоматически и не зависит От источника информации, Таким образом, с 1- ройство без изменения может 51 римен.например, при использовании двух ников информации: вибраций в раина и тангенциальном направлениях илн вибраЦИй ИНСтРУМЕНта И ИЗМЕНЕНИЯ ЕГО Маги 11 ТИОГО момента, как результат воздейств 51 я иг.х различных элементов системы СП-,Устройство для измерения износ,: .:сху- з 5 ЩЕГО ИНСтРУМЕНта, СОДЕРжаЩЕЕ Исе С,1 ОИН- тельно соединенные преобразователь з.б)Наций, предварительный усилитель. и. к.:1 О- ченные к выходу предварительно 1 О усил,:. еля два измерительных канала, кзж;.ый из которых включает последовательно оединенные перестраиваемый фильтр,:иирокополосный усилитель, детектор и си:тему автоматической настройки частоты н:,.;ьтра. вь 1 хо 1 которой соединен с входом перестраивасмого фильтра, блок отношения, входы которого связань 1 с выходами измерительнь)х каналов, и регистратор, подключенный к выходу блока отношения, от.1 ицающееея тем, что, с цел 1,ю повышения точности и надеж:1 ссти работы, а также расширения диагностических возможностей, оно снабжено ; рсобразователсм переменной составляюиссй тока тсрмоэдс. Су мматором, включеииь:м между преобразователем вибрации и предварительным усилителем и сосдинениь 1 м вт 1 рым входом с иреобразоватслсм перс;)11 С 1 И 1 О)1 СОСТаВЛ 5110 ИЬСЙ ТОКа ТРРЫОЭДС) ВВС- дси 1 иым в каж 1 цй измерительный канал 1)ОС;1 Г;1 Овательно соединенным вспомогзтсльиь 1 м усилитслем, дополнительным иерестраи 1 И 1 с;1 м,и 1 льгром, связанным ьторым вхо) И- , Х ОО 11 ОРИЦ )1 ХОДОМ и,;)паз) Р 1)м. , Сил 1:тс1, Т 1)И 1) ; " )1 В); ИК 11 С)111)1; )1 С 51) т697262 Г Составитель Техред О, Л Тираж 1222 енного ком етений и 5, Раушска Ужгород, ктор Н. Стсное итета СССР открытий я наб., д. 45 ул. Проектная,Редактор И. АристоваЗаказ 683/9ЦН И И П И Государстпо делам изобр113035, Москва, Ж -филиал ППП сПатентъ,Ю. Петраковскии уговая Кор Под