Устройство для измерения износа режущего инструмента

(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА т енИзобретение отновится. к автоматическому управлению процессом механической обработки иэделий и может бытьиспользовано, например, для определения размерного износа инструментав процессе резания.Известно устройство для определе"ния величины износа инструмента, содержащее преобразователь вибраций,установленный на инструменте.и связанный через согласующий блок с ЭВМ 1.1Недостатком такого устройства является то, что оно содержит ЭВМ, чтоусложняет конструкцию и повышает егостоимость",Наиболее близким к изобретениюявляется устройство, содержащее пре образователь вибрации, подключенныйк нему предварительный усилительи измерительных каналов, подключ 2 Оных к выходу предварительного широкополосного усилителя, каждый изкоторых содержит фильтр на входе,блок сравнения и регистратор2. Недостатком известного устроиства являезфся невозможность его непосредственного использования для определения величины размерного износарежущего инструмента.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейустройства,Поставленная цель достигается темчто в устройство, содержащее преобразователь вибрации, подключенный кнему предварительный широкополосныйусилитель, п измерительных каналов,подключенных к выходу предварительного широкополосного усилителя, каждый из которых содержит фильтр навходе, блок сравнения и регистратор,предварительный широкополосный уси"литель и фильтры. выполнены управляемыми, снабжено, кварцевым генератором, подключенным к нему блоком за"дания частоты, блоком автоматическойнастройки частоты, первым выходом,связанным со вторым входом блока эа8039 5 1 о 15 го 25 30 35 40 45 3 95дания частоты, электронным ключом,первым входом подключенным ко вто"рому выходу блока автоматическойнастройки частоты, выходом - к управляющему входу предварительного широкополосного усилителя, сумматором нечетных гармоник, выходом подключен"ным ко второму входу электронногоключа, блоком задания начальных условий, первым входом соединенным стретьим выходом блока автоматической настройки частоты, выходом - спервым входом блока сравнения, сумматором четных гармоник, выходомсвязанным со вторыми входами блоковсравнения и задания начальных условий, каждый из и измерительных каналов содержит подключенную к выходуперестраиваемого Фильтра последовательную цепь из детектора со встроенным интегратором и масштабногоусилителя, каждый из п каналов, начиная со второго, содержит блок деления частоты, подключенный выходом к управляемому, входу перестраи-.ваемого фильтра, входом - к выходублока задания частоты, перестраиваемый фильтр первого канала соединенуправляемым входом с выходом блоказадания частоты, каналы, регистрирующие четные гармоники, связаны свходами сумматора четных гармоник,каналы, регистрирующие нечетные гар.моники- с входами сумматора нечетных гармоник, и-й канал связан выходом со вторым входом блока автома.тической настройки частоты.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,Устройство содержит преобразователь 1 вибраций, установленный на режущем инструменте (на чертеже не показан) и подключенный к предварительному широкополосному усилителю2, соединенному с и-идентичными каналами 3, каждый из которых выполненв виде последовательно соединенныхперестраиваемого Фильтра 4, детектора 5 со встроенным интегратором (начертеже не показан) и масштабногоусилителя б, Выход и"го канала выделения основной гармоники подключенк сумматору 7 нечетных гармоник и.к выходу блока 8 автоматической настройки, один из выходов которого соединен с блоком 9 задания частоты,выход которого подключен к перестрвиваемому Фильтру 4 первого. канала ичерез блоки 1 О последовательного де ления частоты - к перестраиваемым фильтрам 4 последующих каналов. К блоку 9 задания частоты подключен кварцевый генератор 11.Каналы, регистрирующие нечетные гармоники, подключены к сумматору 7 нечетных гармоник, выход которого соединен с электронным ключом 12, подключенным к управляемому входу предварительного широкополосного усилителя 2, Электронный ключ 12 свя. зан с блоком 8 автоматической настройки.Кандалы, регистрирующие четные гармоники, подключены к сумматору 13 четных гармоник, выход которого соединен с одним из входов блока 14 задания начальных условий и входом блока 15 сравнения, выход которого подключен к регистратору 16,К входу блока 14 задания начальных условий подключен блок 8 автоматической настройки. Работа устройства для измеренияизноса режущего инструмента осуществляется следующим образом,В устройстве предусмотрено дваосновных режима работы: режим самообучения и режим измерения.В режиме самообучения в процессеконтрольной обработки сигнал вибра-.ции от преобразователя 1 вибрацииподается на предварительной широкополосный усилитель 2, коэффициенткоторого задается постоянным, т,е.электронный ключ 12 отключается. Выходной сигнал с предварительного ши-рокополосного усилителя 2 подаетсяна и-идентичные каналы, которые выделяют основной, четные и нечетныегармонические составляющие сигнала.При этом выходной сигнал и-го канала выделения основной гармоникипоступает в блок 8 автоматическойнастройки, который автоматическиперестраивает частоту настройки пере-,страиваемых Фильтров 4 в диапазоне расположения основных частот периодической составляющей движений,50вызванных силами, действующими на заднюю грань инструмента (на чертежене показан) с помощью блока 9 заданиячастоты и блоков 10 последовательного деления частоты.Блок 8 автоматической настройки 55с помощью кварцевого генератора 11определяет основную частоту периодической составляющей движений путемзапоминания максимального значенияамплитуды сигнала с выхода указанного канала, соответствующего основной частоте периодической составляющей движений и затем автоматицески настраивает каналы на. эту частоту. 3 При этом четные и нечетные гармоники, которые выделяются перестраивае-. мыми фильтрами 4, детектируются и интегрируются детекторами 5 со встроенными интеграторами (на чертеже не 1 О показаны) , усиливаются масштабными усилителями 6 и поступают на сумматор 7 нечетных гармоник и сумматор 13, четных гармоник, где соответственно суммируются четные, нечетные 1 З и основная гармоники.В режиме измерения после настройки и-идентичных каналов блоком 8 автоматической настройки разрешается изменение коэффициента усиления 20 предварительного широкополосного усилителя 2 по выходному сигналу сумма-. тора 7 нечетных гармоник и основной гармоники путем включения электронного ключа 12, который поддерживает 2 з постоянный уровень сигнала на выходе сумматора 7 нечетных гармоник, что обеспечивает нормирование сигнала в функции изменения суммарного значения нечетных и основной гармоник в результате изменения процесса периодического движения при износе инструмента.Начальный уровень выходного сигнала сумматора 13 четных гармоник, соИ Ответствующий новому резцу, запоминается в блоке 14 задания начальных условий по сигналу блока 8 автоматической настройки после окончания46 обучения через промежуток времени, необходимый для прохождения переход- ных процессов в схеме устройства для измерения износа режущего инструмента.Выходной сигнал сумматора 13 четных гармоник и блока 14 задания начальных условий поступает в блок 15 ,сравнений, выходной сигнал которого, пропорциональный значению велицины износа, регистрируется регистрато-.ром 16.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает измерение раз" : зз мерного износа инструмента в широком диапазоне вариаций технологических режимов обработки как при стационарном, так и при нестационарном протекании процесса резания.формула изобретенияустройство для измерения износа режущего инструмента, содержащее преобразователь вибрации, подключенный к нему предварительный широкополосный усилитель, и измерительных каналов, подключенных к выходу предварительного широкополосного усилителя, каждый из которых содержит фильтр на входе, блок сравнения и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, предварительный широкополосный усилитель и фильтры выполне" ны управляемыми, устройство снабжено кварцевым генератором, подключенным к нему блоком задания частоты, блоком автоматической настройки частоты, первым выходом связанным со вторым входом блока задания частоты, электронным ключом, первым входом подклюценным к второму выходу блока автоматической настройки частоты, выходом - к управляющему входу пред 1 варительного широкополосного усилителя, сумматором нечетных гармоник, выходом подключенным к второму входу электронного клюца, блоком задания начальных условий, первым входом соединенным с третьим выходом блока автоматической настройки частоты, выходом - с .первым входом блока сравнения, сумматором четных гармоник, выходом связанным с вторыми входамиблоков сравнения и, задания начальных условий, каждый из и измерительных каналов содержит подключенную к выходу перестраиваемого фильтра последовательную цепь из детектора со встроенным интегратором и масштабного усилителя, каждый из и каналов, начиная со второго, содержит блок деле" ния частоты, подключенный выходом к управляемому входу перестраиввемого фильтра, входом - к выходу блока задания частоты, перестраиваемый фильтр первого канала соединен управляемым входом с выходом блока задания частоты, каналы, регистрирующие четные гармоники, связаны с входами сумматора четных гармоник, каналы, регистрирующие нечетные гармоники -с входами сумматора нечетных гармоник, и-й канал связан выходом с вто7 958039 81. Патент США М 3694637,кл, 235/151. 3, 1972.2. Авторское свидетельство СССРМ 603505, кл. В 23 В 49/00, 19765 (прототип). Составитель 6. ПетраковскийТехред И,Тепер Коррект Редактор С, Тимохин Била Тираж 1153 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж"35, Рауааказ 668 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектн рым входом блока автоматической наст"ройки частоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе