DD243448B1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETECTING PROCESS STABILITIES WHILE TURNING - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETECTING PROCESS STABILITIES WHILE TURNING Download PDFInfo
- Publication number
- DD243448B1 DD243448B1 DD28457885A DD28457885A DD243448B1 DD 243448 B1 DD243448 B1 DD 243448B1 DD 28457885 A DD28457885 A DD 28457885A DD 28457885 A DD28457885 A DD 28457885A DD 243448 B1 DD243448 B1 DD 243448B1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- microcomputer
- analog
- converter
- digital
- full
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erkennung von Prozeßinstabilitäten beim Drehen, durch Auswertung der Körperschallschwingungen an der Drehmaschine, denen sie während des Spanungsprozesses ausgesetzt ist, und der Signalisierung unzulässiger Zustände.The invention relates to a circuit arrangement for detecting process instabilities when turning, by evaluating the structure-borne sound vibrations at the lathe, which it is exposed during the Spanungsprozesses, and the signaling of impermissible states.
Es ist eine Anordnung zur Anzeige veränderter Schneidengeometrien an Schnittwerkzeugen (DD-PS 209405) bekannt, bei derauf der Grundlage vorprogrammierter Großeneine Vergleichsbildung mit einem Signal, das mit Hilfe eines Schwingungsaufnehmers, eines Verstärkers, eines Schmalbandfilters und eines Analog-Digital-Umsetzers aufbereitet wird, in einem Mikrorechner erfolgt und bei Überschreitung der Sollwerte eine Anzeige oder Maschinenabschaltung ausgelöst wird. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß nur ein Frequenzbereich mittels des programmierbaren Schmalbandfilters ausgewählt werden kann und die vorprogrammierten Sollwerte für jeden Arbeitsgang gebildet werden müssen, so daß für jede Bearbeitungsaufgabe ein hoher Einstellaufwand entsteht. Weiter ist ein Verfahren zur Einhaltung der maximalen Metallentfernungsgeschwindigkeit unter Vermeidung von Werkzeugprellungen bei der Bearbeitung eines Werkstückes durch eine Werkzeugmaschine und eine Prellungsmeßvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens (DE-OS 1763224) bekannt, bei dem durch Gleichrichtung und Filterung ein Frequenzbereich ausgewählt und dessen Amplitude als Maß für Rattererscheinungen gewertet wird.There is known an arrangement for displaying modified cutting edge geometries on cutting tools (DD-PS 209405) in which, on the basis of pre-programmed sizes, a comparison is made with a signal which is processed by means of a vibration pickup, an amplifier, a narrowband filter and an analog-to-digital converter, takes place in a microcomputer and an indication or machine shutdown is triggered when the setpoints are exceeded. The disadvantage of this arrangement is that only one frequency range can be selected by means of the programmable narrowband filter and the preprogrammed setpoints must be formed for each operation, so that a high adjustment effort arises for each processing task. Further, a method for maintaining the maximum metal removal speed while avoiding Werkzeugprellungen in the machining of a workpiece by a machine tool and a bruising device for performing the method (DE-OS 1763224) is known in which selected by rectification and filtering a frequency range and its amplitude as a measure is rated for rattle phenomena.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß nur ein Frequenzbereich für die Auswertung herangezogen wird, so daß nur Rattererscheinungen bei einem kleinen Teil möglicher Bearbeitungsbedingungen erkannt werden können.A major disadvantage of this method is that only one frequency range is used for the evaluation, so that only chatter phenomena can be detected in a small part of possible processing conditions.
Des weiteren isteine Schaltungsanordnung zur Werkzeugbrucherkennung an Drehwerkzeugen (DD-PS 234378) bekannt, bei der durch Filterung eine Frequenz ausgewählt wird, deren Amplitudenänderung bei Werkzeugbruch für dessen Signalisierung ausgenutzt wird. Der Nachteil besteht darin, daß langsame Änderungen, wie sie für Prozeßinstabilitäten charakteristisch sind, nicht erkannt werden.Furthermore, a circuit arrangement for tool breakage detection on rotary tools (DD-PS 234378) is known, in which a frequency is selected by filtering, the amplitude change is utilized in tool breakage for its signaling. The disadvantage is that slow changes, which are characteristic of process instabilities, are not recognized.
Durch die DE-OS 271 0834 ist ein Alarmsystem bekannt, das elektrische Signale durch auf einen Wandler einfallende Schwingungen erzeugt. Der Nachteil dieses Systems besteht darin, daß keine Möglichkeit der Schwellenbeeinflussung besteht und ein Ein- und Aus- bzw. Zuschalten der Zweige nicht vorgesehen ist.From DE-OS 271 0834 an alarm system is known which generates electrical signals by incident on a transducer oscillations. The disadvantage of this system is that there is no possibility of threshold influence and a switching on and off or branches of the branches is not provided.
In DE-OS 2423277 wird eine Raumschutz-Anlage vorgestellt, deren Auswerteschaltung mehrere Frequenzkanäle mit verschiedenen Durchlaßbereichen für die Frequenzverschiebungen aufweist und die nur dann ein Alarmsignal auslöst, wenn die aufgenommenen frequenzverschobenen Schwingungen in wenigstens einem Frequenzkanal einen entsprechenden Schwellenwert übersteigen.In DE-OS 2423277 a space protection system is presented, the evaluation circuit has a plurality of frequency channels with different pass bands for the frequency shifts and only triggers an alarm signal when the recorded frequency-shifted oscillations in at least one frequency channel exceed a corresponding threshold.
Es werden Frequenzen im Ultraschallbereich ausgewertet und Frequenzänderungen bewertet.Frequencies in the ultrasonic range are evaluated and frequency changes are evaluated.
Nachteilig ist, die Schwellenbeeinflussung kann für die Drehbearbeitung nicht verwendet werden. Ein-, Aus- und Zuschalten der Zweige ist nicht vorgesehen.The disadvantage is that the threshold influence can not be used for turning. Switching on, off and on of the branches is not planned.
Des weiteren ist ein optoelektronischer Verschleißsensor zur automatisierten berührungslosen Werkzeugverschleiß- und Werkzeugbruchidentifikation (DD-PS 244282) bekannt, bei dem in Verbindung mit einem Mikrorechner die mittlere Verschleißmarkenbreite, die partiellen Schneidenausbrüche, die Aufbauschneidenbildung, der Maximalverschleiß und Werkzeugbruch ermittelt und signalisiert werden.Furthermore, an optoelectronic wear sensor for automated contactless tool wear and tool breakage identification (DD-PS 244282) is known in which the average wear mark width, the partial cutting breakouts, the built-up edge, the maximum wear and tool breakage are determined and signaled in conjunction with a microcomputer.
Es werden optoelektronische Signale be- und ausgewertet. Nachteilig ist, die Schaltungsanordnung dient zum Zählen von Impulsen'lediglich bei einer post-prozeß-Messung.Optoelectronic signals are evaluated and evaluated. The disadvantage is that the circuit is used for counting pulses only in a post-process measurement.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die den Spanungsprozeß in der Drehmaschine überwacht und eine sofortige Erkennung instabiler Zustände garantiert, die Betriebssicherheit bei automatischem Betrieb erhöht, einfach im Aufbau ist und minimalen Einrichtaufwand bei hoher Flexibilität erfordert.The object of the invention is to provide a circuit arrangement which monitors the clamping process in the lathe and guarantees an immediate detection of unstable states, increases the reliability in automatic operation, is simple in construction and requires minimal setup effort with high flexibility.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Erkennung von Prozeßinstabilitäten beim Drehen durch Auswertung von Körperschallschwingungen zu schaffen, die ein Signal beim Auftreten von Prozeßinstabilitäten erzeugt, minimalen Vorbereitungs- und Einstellaufwand durch eine selbstlernende Komponente erfordert, eine Überwachung aller aktiven Schnitte ermöglicht, keiner Normierung der Einzelschnitte bedarf und die Auswertung nur einer Meßgröße erfordert. Unter Prozeßinstabilitäten werden das Auftreten von Werkzeug- oder Werkstückschwingungen und Kollisionen verstanden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das von einem Schwingungsaufnehmer erzeugte Signal über einen Impedanzwandler mehreren gleichartigen parallel zueinander angeordneten Meßketten zugeführt wird, die aus je einem Analogschalter, Bandpaß und Vollweggleichrichter bestehen.The invention has for its object to provide a circuit arrangement for detecting process instabilities when turning by evaluating structure-borne sound vibrations that generates a signal when process instabilities occur requires minimal preparation and adjustment by a self-learning component, monitoring all active cuts allows, none Standardization of the individual sections required and the evaluation requires only one measurand. Process instabilities are understood to mean the occurrence of tool or workpiece vibrations and collisions. According to the invention, the object is achieved in that the signal generated by a vibration sensor is fed via an impedance transformer a plurality of identical parallel arranged measuring chains, each consisting of an analog switch, bandpass and full-wave rectifier.
Die Ausgangssignale der Vollweggleichrichter werden Komparatoren zugeführt, deren Schwellwerte über Digital-Analog-Umsetzer von einem Mikrorechner bereitgestellt werden. Die Ausgänge der Komparatoren sind mit einem Logikblock, der mit dem Mikrorechner und der Werkzeugmaschinensteirerung zusammengeschaltet ist, verbunden, wobei der Logikblock immer dann ein Instabilitätssignal ausgibt, wenn ein oder mehrere Schwell werte überschritten werden und die Freigabesignale von der Werkzeugmaschinensteuerung und dem Mikrorechner anliegen. Die Ausgangssignale der Vollweggleichrichter werden weiterhin über Analog-Digital-Umsetzer dem Mikrorechner zugeführt, wobei der Mikrorechner immer dann ein Instabilitätssignal ausgibt, wenn die Amplitudendifferenzen der Ausgangssignale der Vollweggleichrichter einen nach Schnittbeginn selbsttätig gelernten Wert überschreiten.The output signals of the full-wave rectifiers are supplied to comparators whose threshold values are provided by a microcomputer via digital-to-analog converters. The outputs of the comparators are connected to a logic block which is interconnected to the microcomputer and the machine tool Steerung, the logic block always outputs an instability signal when one or more threshold values are exceeded and abut the release signals from the machine tool control and the microcomputer. The output signals of the full-wave rectifier are further supplied to the microcomputer via analog-to-digital converters, the microcomputer always outputting an instability signal when the amplitude differences of the output signals of the full-wave rectifiers exceed a value learned automatically after the beginning of the cut.
Ausführungsbeispielembodiment
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:The solution according to the invention will be explained in more detail on an exemplary embodiment. In the accompanying drawing shows:
Fig. 1: Blockschaltbild der erfindungsgemäßen LösungFig. 1: Block diagram of the solution according to the invention
Das von einem an der Werkzeugmaschine angebrachten Schwingungsaufnehmer 1 gewonnene und in einem Impedanzwandler 2 umgesetzte Signal wird gleichzeitig π parallelen Meßketten, bestehend aus Analogschalter 3.i, Bandpaß 4.І, Vollweggleichrichter 5.i und Komparator 6.І, zugeführt, wobei die Schwellwerte der Komparatoren 6.1 bis 6.η über Digital-Analog-Umsetzer 8 von einem Mikrorechner 9 bereitgestellt werden.The signal obtained by a vibration sensor 1 mounted on the machine tool and converted into an impedance converter 2 is simultaneously supplied to π parallel measuring chains consisting of analog switch 3.i, bandpass filter 4.І, full-wave rectifier 5.i and comparator 6.І, the threshold values the comparators 6.1 to 6.η via digital-to-analog converter 8 are provided by a microcomputer 9.
Die Ausgänge der Komparatoren 6.1 bis 6.η sind mit einem Logikblock 10, der mit einem Mikrorechner 9 und der Werkzeugmaschinensteuerung zusammengeschaltet ist, verbunden, wobei der Logikblock 10 immer dann ein Abschaltsignal ausgibt, wenn ein oder mehrere Schwellwerte überschritten werden und die Freigabesignale von der Werkzeugmaschinensteuerung und dem Mikrorechner 9 anliegen.The outputs of the comparators 6.1 to 6.η are connected to a logic block 10, which is interconnected to a microcomputer 9 and the machine tool control, the logic block 10 outputs a turn-off signal whenever one or more thresholds are exceeded and the enable signals from the Machine control and the microcomputer 9 abut.
Die Ausgänge der Vollweggleichrichter 5.1 bis 5.n sind über Analog-Digital-Umsetzer 7 zusätzlich mit dem Mikrorechner 9 verbunden, wobei der Mikrorechner 9 immer dann ein Instabilitätssignal abgibt, wenn die Amplitudendifferenzen der Ausgangssignale der Vollweggleichrichter 5.1 bis 5.η einen nach Schnittbeginn selbsttätig gelernten Wert überschreiten. Über die Analogschalter 3.1 bis 3.n können für Sonderfälle der Bearbeitung einzelne Meßketten über den Mikrorechner 9 abgeschaltet werden.The outputs of the full-wave rectifier 5.1 to 5.n are connected via analog-to-digital converter 7 in addition to the microcomputer 9, wherein the microcomputer 9 always outputs an instability signal when the amplitude differences of the output signals of the full-wave rectifier 5.1 to 5.η a after cutting automatically exceed the learned value. About the analog switch 3.1 to 3.n can be turned off for special cases of processing individual electrodes on the microcomputer 9.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD28457885A DD243448B1 (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETECTING PROCESS STABILITIES WHILE TURNING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD28457885A DD243448B1 (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETECTING PROCESS STABILITIES WHILE TURNING |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD243448A1 DD243448A1 (en) | 1987-03-04 |
DD243448B1 true DD243448B1 (en) | 1989-04-26 |
Family
ID=5574503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD28457885A DD243448B1 (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETECTING PROCESS STABILITIES WHILE TURNING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD243448B1 (en) |
-
1985
- 1985-12-18 DD DD28457885A patent/DD243448B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD243448A1 (en) | 1987-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3111425C2 (en) | ||
DE3403814A1 (en) | DETECTING DEVICE FOR TOOL DAMAGE IN AUTOMATICALLY CONTROLLED MACHINE TOOLS | |
DE1914876C3 (en) | Device for protecting an arrangement for capacitive distance measurement | |
EP0684480B1 (en) | Method and apparatus for measuring speed of rotation | |
DE3026508A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ELECTROEROSIVE CUTTING | |
DE3411113A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING TOOL WEAR | |
DD215732A1 (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR MONITORING THE WORKING CONDITIONS ON A TOOL MACHINE | |
DE19745490A1 (en) | Electric motor operation monitoring method | |
DD243448B1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DETECTING PROCESS STABILITIES WHILE TURNING | |
EP0052802B1 (en) | Method and means for monitoring the working conditions on a machine tool | |
EP0969340B1 (en) | Process and device for the detection of a critical state of a tool , particulary of a saw blade | |
DE3709433A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE ELECTROCHEMICAL MACHINING OF WORKPIECES | |
DE3518300C2 (en) | ||
DE4432608B4 (en) | Device and method for tool break detection in machine tools | |
DD234378B1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TOOL GAUGH RECOGNITION OF TURNING TOOLS | |
DE3731543C2 (en) | ||
DD216888A1 (en) | CUTTING TEMPERATURE SENSOR AND TOOL GAUGH RECOGNITION OF TURNING TOOLS | |
DE4316313C1 (en) | Method and arrangement for monitoring the quality of the grinding process | |
EP3279748A1 (en) | Method and device for controlling a miller | |
DD275006A1 (en) | METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ASSESSING THE CUTTING CAPABILITY OF A TOOL | |
DD259812A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TOOL CONFIGURATION MONITORING AND CONTROL OF SPANISHING TOOLING MACHINES | |
DE2415503A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR PROCESSING THE MEASURED VIBRATION FOR ADAPTIVE CONTROL ON MACHINE TOOLS | |
DE2251333A1 (en) | METHOD OF MONITORING THE CUTTING CONDITIONS IN A MACHINE TOOL | |
DE3503263A1 (en) | Method and apparatus for monitoring cutting tools, in particular for monitoring drill breakages | |
DD258763A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TOOL WEAR AND TOOL GRAB IDENTIFICATION WHILE DRILLING |