CS267574B1 - Zařízení pro signalizaci dotyku nástroja a obráběného materiálu - Google Patents

Abstract

Září zeni pro signalizaci dotyku nástroje e obráběného materiálu je využitelné pro libovolné obráběcí stroje na obrábění rovinných povrchů a vrtání a libovolný svěrák, určený pro upínáni na těchto strojích. Zaří ­ zeni sestává ze snímače spojeného s elektronickými obvody, které Jsou při ­ pojeny na zvukový monitor, připadně na řidiči jednotku NC stroje. Snímač sestává z piezokeramického snimače povrchových Rayleighových vln, umístěného na obráběném materiálu nebo na pevnou část upínacího přípravku. Zařizení pro signalizaci dotyku nástroje a obrábě ­ ného materiálu je využitelné ve stro- J irenstvi.

Description

Vynález se týká zařízení pro signalizaci dotyku, zejména prvního dotyku, nástroje a obráběného materiálu. Be určený pro použití zejména při obrábění rovinných povrchů, například hoblování, obrážení, frézování, rovinné broušení, ale i obráběni stupňovitých otvorů, například vyvrtávání. Zařízeni lze použít na libovolný typ stroje určeného pro daný druh procesu obrábění.

Dosud užívaná zařízení určuji dotyk nástroje s obrobkem pomoci optických přístrojů a jejich nezbytným základním článkem je mikroskop. Dotyk je určován v přípravném čase před vlastním obráběním, tedy před reálným časem obrábění. Tato nákladná optická zařízení jsou tedy zejména používána pouze při přesných dokončovacích pracích. Zařízení musí být navíc umístěna v oddělené speciální místnosti se zvýšenými požadavky na čistotu prostředí a zejména také na izolaci zařízení od vibrací vznikajících od ostatních strojů. Dalším nezanedbatelným nedostatkem Je vysoká pořizovací cena takového zařízení. Z uvedeného přehledu pak vyplývá, že pro běžné provozní podmínky jsou zařízeni vybavená optikou nevhodná .

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro signalizaci dotyku nástroje a obráběného materiálu, využitelné pro libovolný obráběcí stroj na obrábění rovinných povrchů a vrtání a libovolný svěrák, určený pro upínání na těchto strojích, sestávající ze snímače spojeného s elektronickými obvody, které jsou připojeny na zvukový monitor, případně na řídící jednotku NC stroje, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že snímač sestává z piezokeramického snímače povrchových Rayleighových vln, umístěného na obráběném materiálu nebo na pevnou čelist svěráku s obráběným materiálem a nebo na pevnou část upínacího přípravku.

Výhodou zařízení pro signalizaci dotyku nástroje a obrobku podle vynálezu je to, že umožňuje přesné určení okamžiku dotyku nástroje a obrobku během samotného procesu obrábění a to i v případě, že na kontaktní plochu je špatně vidět nebo není vidět vůbec, například při použití chladicí a mazací kapaliny. Odpadá také přípravný čas při zdlouhavém najíždění nástroje k obrobku sledovaného pomocí optického, respektive mikroskopického zařízení. Při použití zařízení s ručně ovládaným strojem obráběč nemusí sledovat místa dotyku, o okamžiku dotyku je upozorněn zvukovým signálem, tím se zkrátí čas potřebný na najíždění, zvýší se produktivita práce a přesnost obráběného rozměru. Použitím zařízeni na NC strojích je možné v okamžiku prvního dotyku nástroje a obrobku určit souřadnice bodu dotyku nacházející se v paměti řídicí jednotky a tím zároveň určit rozměr nástroje nebo obrobku a tím odstranit zdlouhavé časově náročné měření nástrojů. Zařízeni je jednoduché a spolehlivé, neobsahuje žádnou pružnou nebo pohyblivou část snižující tuhost soustavy stroj - přípravek - nástroj - obrobek, a tedy negativně neovlivňuje přesnost obrábění a řezné podmínky.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v popise příkladu jeho provedení podle přiloženého výkresu, který znázorňuje schematicky zařízení pro signalizaci dotyku nástroje a obráběného materiálu podle vynálezu.

Zařízení podle vynálezu využívá jevu tranzitní napělové vlny, která vyvolává na povrchu materiálu povrchovou Rayleighovu vlnu. Tato může být snímána vhodným snímačem, přičemž jako nejvýhodnějši snímač se podle kritéria jednoduchosti, kompaktnosti a spolehlivosti jeví piezokeramický snímač 4 Rayleighových vln, který je umístěn ne obráběném materiálu 2 nebo na pevnou čelist svěráku £ s obráběným materiálem 2 a nebo na pevnou část upínacího přípravku. Pod nástrojem £ je tedy umístěn ve svěráku 3 obráběný materiál Piezokeramický snímač 4 Rayleighových vln Je spojen s elektronickými obvody Elektronické obvody £ sestávají například s výhodou z předzesilovače například širokopásmového zesilovače s nepilovým zesílením + 40 dB. Vhodné je umístit předzesilovač v bezprostřední blízkosti piezokeramického snímače 4 Rayleighových vln, aby nedocházelo ke ztrátám a zkreslení signálu o nízké energetické úrovni v kabelu při přenosu ze snímače do předzesilovače. Za předzesilovačem můžou být umístěny například pásmové filtry a za nimi výstupní zesilovač napětí, například ae zesílením + 40 dB.

Elektronické obvody 5 jsou připojeny na zvukový monitor 6, například reproduktor. Při použití zařízení podle vynálezu u NC stroje Jsou elektronické obvody 5 připojeny na jeho řídící Jednotku 7.

CS 267 574 Bl

Toto platí pro použití snímače širokopásmového. Lze však použít snímače už konstrukčně přizpůsobeného k příjmu signálu v úzkém pásmu přijímaných frekvencí. V tomto případě není nezbytná pásmová filtrace a postačí zesilovač + 60 dB.

Zařízení podle vynálezu lze využít na libovolném obráběcím stroji na obrábění rovinných povrchů a vrtání, není vhodné pouze pro souetružnické práce a broušení rotačních tvarů. De také využitelné na libovolném svěráku s dostatečně velkou plochou kontektu obrobku se svěrákem a tedy nutno dodat, že ta vždy u reálného upínacího zařízení existuje.

Při dotyku náetroje £ s obráběným materiálem 2 dojde k generaci povrchových vln,které jsou snímány piezokeramickým snímačem 4 povrchových Rayleighových vln. Signál postupuje do elektronických obvodů 5, kde je například zesílen v předzesilovači a stíněným kabelem postupuje na pásmové filtry. Pomocí pásmových filtrů se provádí výběr kmitočtů, respektive potlačení nežádoucích rušivých frekvencí. Po výběru vhodného pásma frekvencí, zejména se doporučuje rozsah 300 kHz až 1 MHz, Je signál zesílen ne výstupním zesilovači napětí. Zvukový monitor 6 pak signalizuje obsluze dotyk nástroje χ s obráběným materiálem 2. V případě použiti zařízení u NC stroje eignál postupuje na jeho řídicí jednotku 7, kde dojde k předáni informace o vzájemném dotyku nástroje χ s obráběným materiálem 2 a řídící jednotka 7 například zapne čítač souřadnice obráběné hloubky.

Zařízení pro signalizaci dotyku nástroje a obráběného materiálu podle vynálezu lze využít ve st roj irons tví a to jak v kusové výrobě na univerzálních obráběcích strojích, tak v hromadné výrobě na NC strojích a automatických linkách, ale především je vhodné k použiti na obráběcích strojich bez lidské obsluhy.

Claims (1)

1. Zařízení pro signalizaci dotyku nástroje a obráběného materiálu, využitelné pro libovolný obráběči stroj na obrábění rovinných povrchů a vrtání a libovolný svěrák, určený pro upínání na těchto strojích, sestávající ze snímače spojeného s elektronickými obvody, které Jsou připojeny na zvukový monitor, případně na řídící jednotku NC stroje, vyznačujíci se -tím, že snímačem je piezokeramický snímač (4) povrchových Rayleighových vln, umístěný na obráběném materiálu (2) nebo na pevné čelisti svěráku (3) s obráběným materiálem (2) a nebo na pevné části upínacího přípravku.