RU1776491C - Device for checking serviceability of machine - Google Patents

Device for checking serviceability of machine

Info

Publication number
RU1776491C
RU1776491C SU904820882A SU4820882A RU1776491C RU 1776491 C RU1776491 C RU 1776491C SU 904820882 A SU904820882 A SU 904820882A SU 4820882 A SU4820882 A SU 4820882A RU 1776491 C RU1776491 C RU 1776491C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
input
output
comparator
pass filter
Prior art date
Application number
SU904820882A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Черепанов
Геннадий Сергеевич Мельников
Валерий Викторович Алагуров
Original Assignee
Уральский Филиал Научно-Исследовательского Института Материаловедения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уральский Филиал Научно-Исследовательского Института Материаловедения filed Critical Уральский Филиал Научно-Исследовательского Института Материаловедения
Priority to SU904820882A priority Critical patent/RU1776491C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1776491C publication Critical patent/RU1776491C/en

Links

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в машиностроении при обработке деталей на станках с ЧПУ. Устройство содержит блок управлени  станком 1, формирователь коротких импульсов 2, схему задержки 3, вторую схему И 4, схему НЕ 5, триггер 6 и соединенные последовательно преобразователь вибраций 7, полосовой усилитель 8, первый полосовой фильтр 9, первый детектор 10 со встроенным фильтром низких частот, первый компаратор 11, схему ИЛИ 12, первую схему И 13, второй полосовой фильтр 14, второй детектор 15 со встроенным фильтром низких частот, второй компаратор 16, третью схемы И 17, блок задани  уставок 18, который содержит дешифратор, первый, второй и третий за- датчики. Схема задатчика включает в себ  электронные ключи 25 и переменные резисторы . 3 ил. У ё XI VI О ОThe invention can be used in mechanical engineering when processing parts on CNC machines. The device comprises a machine control unit 1, a short-pulse shaper 2, a delay circuit 3, a second AND 4 circuit, a NOT 5 circuit, a trigger 6, and a vibration converter 7, a band-pass amplifier 8, a first band-pass filter 9, a first detector 10 with an integrated low-pass filter frequencies, the first comparator 11, the OR circuit 12, the first And 13 circuit, the second band-pass filter 14, the second detector 15 with an integrated low-pass filter, the second comparator 16, the third And 17 circuit, the setting unit 18, which contains the decoder, the first, second and third sensors. The master circuit includes electronic switches 25 and variable resistors. 3 ill. Yo XI VI O O

Description

Изобретение относитс  к области стан- кос гроони  и может быть использовано дл  контрол  за процессом обработки на станках с ЧПУ.The invention relates to the field of grooving machines and can be used to control the machining process on CNC machines.

Известно устройство дл  контрол  станков , содержащее преобразователь вибрации и соединенные последовательно полосовой усилитель, полосовой фильтр, детектор со встроенным фильтром низких частот , компаратор, двухвходовый элемент И, блок управлени  станком, а также соединенные последовательно второй полосовой фильтр, св занный с выходом полосового усилител , второй детектор со встроенным фильтром низких частот, второй компаратор, элемент НЕ, второй двухвходовый элемент И, выход которого св зан с блоком управлени  станком, соединенным через блок задани  уставок с вторым входом второго компаратора и с элементом задержки, причем второй вход элемента задержки св зан с блоком управлени  станком, выход соединен с вторым входом второго элемента И, а второй вход первого элемента И, св зан с блоком управлени  станком,A device for monitoring machines is known, comprising a vibration transducer and a band-pass amplifier in series, a band-pass filter, a detector with an integrated low-pass filter, a comparator, a two-input element And, a machine control unit, and also a second band-pass filter connected in series with the output of the band-pass amplifier, the second detector with an integrated low-pass filter, the second comparator, the element NOT, the second two-input element And, the output of which is connected to the control unit of the machine, are connected m through the setting unit with the second input of the second comparator and with the delay element, the second input of the delay element being connected to the machine control unit, the output connected to the second input of the second element And, and the second input of the first element And connected to the machine control unit,

Устройство обеспечивает определение поломки инструмента, отсутствие заготовки , превышение предельно допустимых динамических нагрузок на станок, однако имеет ограниченные технологические возможности и низкую надежность, так как не обеспечивает исключение ложных срабатываний в периоды кратковременного прерывани  процесса резани , а также блокировани  работы станка при одновременном быстром ходе и сигнале о наличии процесса резани ,The device provides for the detection of tool breakage, the absence of a workpiece, exceeding the maximum permissible dynamic loads on the machine, however, it has limited technological capabilities and low reliability, since it does not exclude false alarms during periods of short interruption of the cutting process, as well as blocking the operation of the machine with simultaneous rapid progress and a signal about the presence of the cutting process,

Эти недостатки частично устран ютс  s другом устройстве дл  контрол  станков, содержащем блок управлени  станком, первую схему И и соединенные последовательно преобразователь вибрации, полосовой усилитель: первый полосовой фильтр, первый детектор со встроенным фильтром низких частот, первый компаратор и также соединенные последовательно второй полосовой фильтр, св занный с выходом полосового усилител , второй детектор со встроенным фильтром низких частот, второй компаратор, схему НЕ, вторую схему И, выход которой св зан с первым входом блока управлени  станком, соединенным первым выходом через блок задани  уставок с вторым входом второго компаратора и с первым входом схемы задержки , выход которой соединен с вторым входом второй схемы И, а первые вход и выход первой схемы И св заны соответственно со вторым выходом и вторым входомThese disadvantages are partially eliminated by another machine monitoring device comprising a machine control unit, a first AND circuit and a vibration converter connected in series, a bandpass amplifier: a first bandpass filter, a first detector with an integrated low-pass filter, a first comparator, and also a second bandpass filter associated with the output of the strip amplifier, a second detector with an integrated low-pass filter, a second comparator, a NOT circuit, a second AND circuit, the output of which is connected to the first input the house of the machine control unit, connected by the first output through the setpoint setting unit to the second input of the second comparator and to the first input of the delay circuit, the output of which is connected to the second input of the second circuit And, and the first input and output of the first circuit And are connected respectively to the second output and second entrance

блока управлени  станком, формирователь коротких импульсов, первый вход которого св зан с выходом схемы НЕ, а выход - с вторым входом схемы задержки, триггер,the control unit of the machine tool, a short-pulse generator, the first input of which is connected to the output of the circuit NOT, and the output is connected to the second input of the delay circuit, trigger

вход которого подключен к третьему выходу блока управлени  станком, а выход - к третьему входу второй схемы И, а также соединенные последовательно третью схему И и схему ИЛИ, второй вход которойthe input of which is connected to the third output of the machine control unit, and the output to the third input of the second AND circuit, as well as the third AND circuit connected in series and the OR circuit, the second input of which

подключен к выходу первого компаратора, а выход - к первому входу первой схемы И, причем выход второго компаратора подключен к второму входу третьей схемы И, четвертый выход блока управлени  станкомconnected to the output of the first comparator, and the output to the first input of the first circuit And, and the output of the second comparator is connected to the second input of the third circuit And, the fourth output of the machine control unit

подключен к второму входу формировател  коротких импульсов и к четвертому входу второй схемы И, а п тый выход блока управлени  станком к первому входу третьей схемы И.connected to the second input of the short pulse generator and to the fourth input of the second circuit And, and the fifth output of the machine control unit to the first input of the third circuit I.

Устройство обеспечивает повышениеThe device provides an increase

надежности путем исключени  ложных срабатываний устройства в периоды прерывани  процесса резани  на участках перебега, блокирование работы станка при наличииreliability by eliminating false alarms of the device during periods of interruption of the cutting process in overrun areas, blocking the operation of the machine in the presence of

одновременно сигнала - Быстрый ход и сигнала о наличии процесса резани , расширение технологических возможностей путем управлени  блокировкой устройства по программе на участках с прерывистойat the same time a signal - High speed and a signal about the presence of the cutting process, the expansion of technological capabilities by controlling the device lock according to the program in areas with intermittent

образующей, однако технологические возможности устройства все же недостаточны, т.к. не обеспечиваетс  возможность установки нескольких предельно допустимых значений динамических нагрузок дл  различных режущих инструментов многоинструментальной наладки и различных технологических режимов и услови  обработки .forming, however, the technological capabilities of the device are still insufficient, because it is not possible to set several maximum permissible values of dynamic loads for various cutting tools of multi-tool setting and various technological modes and processing conditions.

Так, например, устройство обеспечитSo, for example, the device will provide

отключение станка при превышении одного заданного значени  предельно допустимой динамической нагрузки, в то врем  как порогова  величина этих нагрузок дл  различных условий обработки, т.е. разных режущих инструментов,  вл етс  вполне определенна .turning off the machine when one set value of the maximum permissible dynamic load is exceeded, while the threshold value of these loads for various processing conditions, i.e. different cutting tools is quite certain.

В результате при обработке на проходах с малым припуском динамические нагрузки , вызванные критическим износом инструмента, окажутс  недостаточными дл  срабатывани  устройства и блокировани  работы станка, что неизбежно приведет к поломке соответствующего резца и бракуAs a result, when machining on passes with a small allowance, the dynamic loads caused by critical wear of the tool will be insufficient to trigger the device and block the operation of the machine, which will inevitably lead to breakage of the corresponding cutter and marriage

обрабатываемой детали.the workpiece.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей устройства дл  контрол  станков путем задани  порогового чн чени  амплитуды колебаний дл  каждого режущпго инструмента многоинструментальной наладки .The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the device for monitoring machine tools by setting a threshold value for the amplitude of vibrations for each cutting tool multi-tool setup.

На фиг, 1 изображена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурна  схема блока задани  уставок; на фиг. 3 - структурна  схема задатчика.On Fig, 1 shows a structural diagram of the proposed device; in FIG. 2 is a block diagram of a setting unit; in FIG. 3 - structural diagram of the setter.

Устройство дл  контрол  станков с ЧПУ включает в себ  блок 1 управлени  станком, формирователь 2 коротких импульсов, схему задержки 3, вторую схему И 4, схему НЕ 5, триггер 6 и соединенные последовательно преобразователь вибрации 7, полосовой усилитель 8, первый полосовой фильтр 9, первый детектор 10 со встроенным фильтром низких частот, первый компаратор 11, схему ИЛИ 12, первую схему И 13, выход которой подключен к второму входу блока 1 управлени  станком, а второй вход- к второму выходу блока 1 управлени  станком, третий выход которого в свою очередь подключен к триггеру 6, к выходу полосового усилител  подключены соединенные последовательно второй полосовой фильтр 14, второй детектор 15 со встроенным фильтром низких частот, второй компаратор 16, третью схему И 17, выход которой подключен к схеме ИЛИ 12, а первый выход - к п тому выходу блок 1 управлени  станком, который своим четвертым выходом подключен к второму входу формировател  2 коротких импульсов и к четвертому входу второй схемы И 4, котора  в свою очередь первым входом через схему НЕ 5 подключена к выходу второго компаратора 16, по второму входу - к выходу схемы задержки 3, кроме того, первый вход формировател  2 коротких импульсов подключен к выходу схемы НЕ 5, а выход - к второму входу схемы задержки 3, к первому выходу блока 1 управлени  станком подключен блок 18 задани  уставок, первый и второй выходы которого подключены к второму входу второго компаратора 16 и к первому входу схемы 3 задержки соответственно, третий выход блока 18 задани  уставок подключен к второму входу первого компаратора 11.The control device for CNC machines includes a machine control unit 1, a short pulse shaper 2, a delay circuit 3, a second AND circuit 4, a HE circuit 5, a trigger 6 and a vibration converter 7 connected in series, a band-pass amplifier 8, a first band-pass filter 9, the first detector 10 with an integrated low-pass filter, the first comparator 11, the OR circuit 12, the first AND circuit 13, the output of which is connected to the second input of the machine control unit 1, and the second input to the second output of the machine control unit 1, the third output of which oucher q is connected to trigger 6, a second band-pass filter 14 connected in series, a second detector 15 with an integrated low-pass filter, a second comparator 16, a third AND circuit 17, the output of which is connected to an OR circuit 12, and the first output to p to that output, the machine control unit 1, which is connected with its fourth output to the second input of the short pulse generator 2 and to the fourth input of the second AND 4 circuit, which, in turn, is connected to the output of the second comparator 16 by the first input through the NOT 5 circuit, about the second input - to the output of the delay circuit 3, in addition, the first input of the driver 2 short pulses is connected to the output of the circuit NOT 5, and the output is to the second input of the delay circuit 3, to the first output of the machine control unit 1 is connected to the setpoint setting unit 18, the first and the second outputs of which are connected to the second input of the second comparator 16 and to the first input of the delay circuit 3, respectively, the third output of the setpoint unit 18 is connected to the second input of the first comparator 11.

Блок 13 (см.фиг. 2) задани  уставок содержит дешифратор 19, первый 20, второй 21 и третий 22 задатчики, причем вход дешифратора 19  вл етс  входом блока 18. выход дешифратора 19 подключен к входам первого 20, второго 21 и третьего 22 за- датчиков, выходы которых соответственно  вл ютс  первым, вторым и третьим выходами блока 18.Block 13 (see FIG. 2) for setting the settings contains a decoder 19, a first 20, a second 21 and a third 22 switches, the input of a decoder 19 being the input of a block 18. The output of a decoder 19 is connected to the inputs of the first 20, second 21, and third 22 - sensors whose outputs are respectively the first, second and third outputs of block 18.

Сфема задатчика (см.фиг. 3) включает в себ  первый 23, второй 24, 25 электронные ключи и 26.27,....28 переменные резисторы, выходы которых соединены с соответствую щими электронными ключами, по второмуThe setter circuit (see Fig. 3) includes the first 23, second 24, 25 electronic keys and 26.27, .... 28 variable resistors, the outputs of which are connected to the corresponding electronic keys, according to the second

входу первые входы электронных ключей  вл ютс  информационным вводом задатчика , а выходы - выходом задатчика.the first electronic key inputs are the input of the master, and the outputs are the output of the master.

Блок 1 управлени  станком представл - 5 ет собой систему числового программного управлени . В системе используютс : блок технологических команд (входы 1. 2; выходы 1,2, 3) блок задани  скорости (выходы 4. 5). Система числового программного уп- 0 равлени  Н22-1М описана в техническом описании Г61.700.040-02Т01, а также с. 18 Сергиевский Л.В. Электронные устройства системы ЧПУ. Москва. Машиностроение, 1977 г. Задатчик представл ет собой декад5 ный переключатель типа ПП10.The machine control unit 1 is - 5 a numerical control system. The system uses: a block of technological commands (inputs 1.2; outputs 1.2, 3) a speed setting block (outputs 4.5). The H22-1M numerical control system is described in the technical description G61.700.040-02T01, as well as with. 18 Sergievsky L.V. Electronic devices of the CNC system. Moscow. Mechanical engineering, 1977. The master is a 10-day switch of the type ПП10.

Остальные вновь введенные блоки и их функции: дешифратор, электронный ключ  вл ютс  стандартными и описаны в справочнике Интегральные микросхемы подThe rest of the newly introduced blocks and their functions: a decoder, an electronic key are standard and are described in the reference manual Integrated circuits under

0 ред. Б.В.Тарабрина, Москва, Радио и св зь. 1984 г.0 ed. B.V. Tarabrina, Moscow, Radio and communications. 1984 year

Устройство работает следующим образом . Сигнал с преобразовател  вибраций 7, установленного на шпиндельном подшил- vThe device operates as follows. The signal from the vibration transducer 7 mounted on the spindle hem- v

5 нике подаетс  через полосовой усилитель 8 на входы полосовых фильтров 9 и 14. Полосовой фильтр 9 настроен на основную частоту собственных колебаний шпиндел  станка. Амплитуда колебаний на этой часто0 те отражает динамическую нагрузку на шпиндель, котора  может превышать допустимую при критическом износе инструмента , неправильно выбранных режимах работы и различных аварийных ситуаци х.5, nickel is fed through a band-pass amplifier 8 to the inputs of the band-pass filters 9 and 14. The band-pass filter 9 is tuned to the fundamental frequency of natural vibrations of the machine spindle. The amplitude of oscillations at this frequency reflects the dynamic load on the spindle, which can exceed the allowable for critical wear of the tool, improperly selected operating modes and various emergency situations.

5 Сигнал с полосового фильтра 9 детектируетс  и сглаживаетс  детектором 10 со встроенным фильтром низких частот и подаетс  на компаратор 11.5 The signal from the band-pass filter 9 is detected and smoothed by a detector 10 with an integrated low-pass filter and supplied to the comparator 11.

Таким образом, дл  каждого режущегоSo for every cutting

0 инструмента может быть задано свое пороговое значение амплитуды колебани  шпиндельного узла станка вследствие динамических нагрузок в процессе резани . Т.е. дл  каждого ржущего инструмента мож5 но допустить свою степень критического взноса или максимальные допустимые режимы обработки детали.0 of the tool, its threshold value of the amplitude of oscillation of the spindle assembly of the machine due to dynamic loads during cutting can be set. Those. for each rusting tool it is possible to admit its degree of critical contribution or the maximum allowable machining conditions for the part.

Первый компаратор 11 выполнен с регулируемым порогом срабатывани . При пре0 вышении напр жени  на выходе первого детектора 10 напр жени  срабатывани  компаратора, величина которого, различна  дл  разных инструментов, с третьего выхода блока задани  уставок 18 подаетс  на вто5 рой вход, первого компаратора 11, вызыва  его срабатывание и на его выходе по вл етс  сигнал логической 1, который подаетс  через схему ИЛИ 12 на первый вход первой схемы И 13. На второй вход первой сх,емы И 13 от блока 1 управлени  станкомThe first comparator 11 is configured with an adjustable threshold. When the voltage at the output of the first detector 10 exceeds the operating voltage of the comparator, the value of which is different for different instruments, from the third output of the setting unit 18 is fed to the second input, the first comparator 11, causing it to operate and appears at its output logical signal 1, which is supplied through the OR circuit 12 to the first input of the first circuit And 13. To the second input of the first cx, circuit And 13 from the machine control unit 1

подаетс  сигнал логической Г в том случае , когда шпиндель станка вращаетс . Та- JCMM образом, если при вращении шпиндел  происходит превышение динамической нагрузки в системе СПИД станка, что регистрируетс  преобразователем 7 вибрации и приводит к срабатыванию первого компаратора 11. на выходе первой схемы И 13 по вл етс  сигнал логической 1, который подаетс  на систему ЧПУ, выключает подачу и вращение шпиндел . Перва  схема И 13 предотвращает ложное срабатывание устройства во врем  вспомогательных операций на станке.a logical G signal is generated when the machine spindle rotates. That way, if during the rotation of the spindle the dynamic load in the AIDS system of the machine is exceeded, which is detected by the vibration transducer 7 and causes the first comparator 11. The logic 1, which is fed to the CNC system, will appear at the output of the first circuit And 13. turns off the feed and rotation of the spindle. The first circuit And 13 prevents false operation of the device during auxiliary operations on the machine.

Второй канал, состо щий из второго полосового фильтра 14, второго детектора 15 со встроенным фильтром низких частот и второго компаратора 16, служит дл  получени  сигнала о наличии процесса резани . Второй полосовой фильтр 14 настроен на частоту в диапазоне 10-30 кГц, на которой отношение сигнала от процесса резани  к шуму вращающегос  подшипника максимально .A second channel, consisting of a second band-pass filter 14, a second detector 15 with an integrated low-pass filter, and a second comparator 16, serves to receive a signal about the presence of the cutting process. The second band-pass filter 14 is tuned to a frequency in the range of 10-30 kHz, at which the ratio of the signal from the cutting process to the noise of the rotating bearing is maximum.

Дл  повышени  чувствительности второй компаратор 16 выполнен с регулируемым порогом срабатывани , значение которого задаетс  с первого выхода блок 18 задани  уставок, отдельно дл  каждого инструмента . Необходимость повышени  чувствительности вызвана тем, что уровень шумов шпиндельного подшипника существенно зависит от скорости его вращени ,To increase the sensitivity, the second comparator 16 is made with an adjustable threshold, the value of which is set from the first output by the setting unit 18, separately for each tool. The need to increase sensitivity is caused by the fact that the noise level of the spindle bearing substantially depends on its rotation speed,

Принцип работы второго канала основан на получении сигнала от преобразовател  7 вибрации о наличии резани  и одновременно сигнала о нахождении суппорта станка в режиме Рабоча  подача. При поломке инструмента, неподаче заготовки в зону обработки, сигнал о наличии процесса резани  в те моменты, когда он должен быть по программе, будет отсутствовать . В этом случае устройство выключает подачу и шпиндель станка и включает сигнал вызова наладчика. Сигнал о наличии процесса резани  с выхода второго компаратора 16 через схему НЕ 5 подаетс  на первый вход второй схемы И 4. На четвертый вход второй схемы И 4 подаетс  сигнал логической 1 с блока 1 управлени  станком о включении рабочей подачи. На второй вход второй схемы И 4 подаютс  нулевые импульсные сигналы дл  предотвращени  ложных срабатываний устройства в промежутке времени от включени  рабочей подачи до касани  инструмента с деталью (на участке врезани ) и в промежутке времени от момента выхода инструмента из соприкосновени  с деталью до выключени  рабочей подачи (на участках перебега). На третийThe principle of operation of the second channel is based on the receipt of a signal from the vibration transducer 7 about the presence of cutting and at the same time a signal on the presence of the machine support in the Working feed mode. If the tool breaks, the workpiece is not supplied to the processing zone, there will be no signal about the presence of the cutting process at those moments when it should be in the program. In this case, the device turns off the feed and the spindle of the machine and turns on the call signal of the installer. A signal about the presence of the cutting process from the output of the second comparator 16 is fed through the NOT 5 circuit to the first input of the second And 4 circuit. The logical 1 from the machine control unit 1 to turn on the working feed is fed to the fourth input of the second And 4 circuit. To the second input of the second circuit And 4, zero pulsed signals are supplied to prevent false alarms of the device in the interval from switching on the working feed to touching the tool with the part (in the cutting area) and in the period from the moment the tool comes out of contact with the part to turning off the working feed ( in areas of run). On the third

вход второй схемы И 4 подаетс  сигнал логической 1 - Блокировка контрол  сигнала наличи  процесса резани  выключена. Положительным перепадом сигнала Рабоча  подача (по переднему фронту) с блока 1 управлени  станком по второму входу в момент включени  рабочей подачи и положительным перепадом сигнала наличи  процесса резани  (по заднему фронту) поthe input of the second circuit And 4, a logical signal 1 - Blocking the control signal of the presence of the cutting process is turned off. By a positive differential signal, the working feed (on the leading edge) from the machine control unit 1 at the second input at the moment of turning on the working feed and a positive differential signal on the presence of the cutting process (on the falling edge) along

0 первому входу в момент выхода инструмента из соприкосновени  с деталью формирователем 2 коротких импульсов вырабатываютс  короткие импульсы, которые подаютс  на второй вход схемы 3 задер5 жки. На выходе схемы 3 задержки формируютс  нулевые импульсные сигналы задержки дл  предотвращени  ложных срабатываний на участках врезани  и перебега, длительность которых задаетс  переменны0 ми резисторами 29 ... 31 второго задатчика 24 блока 18 задани  уставок с второго выхода отдельно дл  каждого инструмента. Блок 18 задани  уставок получает информацию от блока 1 управлени  станком (система0 to the first input at the moment the tool comes out of contact with the part by the short pulse shaper 2, short pulses are generated, which are supplied to the second input of the delay circuit 3. At the output of the delay circuit 3, zero delay impulse signals are generated to prevent false alarms in the plunge and overrun sections, the duration of which is set by the variable resistors 29 ... 31 of the second setpoint unit 24 of the setpoint setting unit 18 from the second output separately for each tool. The setting unit 18 receives information from the machine control unit 1 (system

5 ЧПУ) в двоично-дес тичном коде, который после преобразовани  дешифратором 22 выдает на входы задатчиков 23, 24, 25 информацию о том, какой инструмент находитс  в насто щее врем  в работе. Рассмотрим5) in binary decimal code, which, after being converted by the decoder 22, provides information to the inputs of the setters 23, 24, 25 about which tool is currently in operation. Consider

0 работу этой части схемы дл  случа , когда режущий инструмент сломан. На выходе второго компаратора 16 сигнал логической 1 измен етс  на О, так как сигнал из зоны резани  отсутствует (режущий инстру5 мент не касаетс  детали, так как он сломан. Этот сигнал логического О инвертируетс  схемой НЕ 5 и на первый вход второй схемы И 4 приходит сигнал логической Г, на четвертом входе второй схемы И 4 присутству0 ет сигнал логической сигнал наличи  рабочей подачи, а на третьем входе этой схемы также присутствует сигнал логической 1 - Блокировка контрол  сигнала наличи  процесса резани  выключена. На0 operation of this part of the circuit for the case when the cutting tool is broken. At the output of the second comparator 16, the logical 1 signal changes to O, since there is no signal from the cutting zone (the cutting tool5 does not touch the part, since it is broken. This logical O signal is inverted by the NOT 5 circuit and the first input of the second And 4 circuit comes logical signal G, at the fourth input of the second circuit And 4 there is a logical signal for the presence of the working feed, and at the third input of this circuit there is also a logical signal 1 - Blocking the control signal for the presence of the cutting process is turned off.

5 второй вход второй схемы И 4 после слома инструмента и по истечении времени, устанавливаемого схемой 3 задержки, также по- t ступает сигнал логической 1. Поступление четырех логических 1 на входы второй схе0 мы И 4 приводит к по влению сигнала логической 1 на ее выходе, который поступает в систему ЧПУ, останавливает станок и включает сигнал вызова наладчика,5, the second input of the second circuit And 4 after breaking the instrument and after the time set by the delay circuit 3 also receives a logical 1 signal. The arrival of four logical 1 to the inputs of the second circuit And 4 leads to the appearance of a logical 1 signal at its output , which enters the CNC system, stops the machine and turns on the call signal of the installer,

В случае, когда необходимо перемеще5 ние на рабочей подаче при отсутствии процесса резани , на триггера 6 с третьего выхода блока 1 управлени  станком по введенной в программу технологической ко- манде(644)- Блокировка контрол  сигналаIn the case when it is necessary to move on the working feed in the absence of the cutting process, to trigger 6 from the third output of the machine control unit 1 according to the technological command entered in the program (644) - Signal control block

наличи  процесса резани  включена воthe presence of the cutting process is included in

99

врем  считывани  кадра, содержащего эту команду, подаетс  сигнал логического О, который устанавливает триггер 6 в нулевое состо ние. Сигнал логического О поступает на третий вход второй схемы И 4 и запре- щает контроль сигнала наличи  процесса резани . Дл  отмены этой команды в программу вводитс  технологическа  команда G45- Блокировка контрол  сигнала наличи  процесса резани  выключена. При считывании соответствующего кадра единичный сигнал с третьего выхода блока 1 управлени  станком устанавливает триггер 6 в единичное состо ние и разрешает контроль процесса резани . Така  необходи- мость бывает при обработке поверхностей с прерывистой образующей, имеющей различные канавки, пазы, проточки или же эксцентрические поверхности, том числе черновины, при предварительной обработ- ке деталей с неравномерным припуском. Работа устройства обеспечивает защиту от поломки при врезании режущего инструмента на быстром ходу в обрабатываемую деталь в результате сбоев в работе системы ЧПУ станка или при ошибках в расчете управл ющей программы. Сигнал с преобразовател  7 вибрации вызывает на выходе второго компаратора 16 по вление сигнала логической 1 (наличи  процесса резани ) значительно быстрее, чем по влени  сигнала логической 1 (превышение предельной динамической нагрузки) на выходе первого компаратора, так как частота 10-30 кГц, на которой контролируетс  процесс резани , значительно больше, чем собственна  частота колебаний шпиндел . Сигнал логической 1 с выхода второго компаратора 16 подаетс  на второй вход третьей схемы И 17. На первый вход третьей схемы И 17 при определенных сбо х подаетс  сигнал логической 1 - Быстрый ход. Сигнал логической 1, по вл ющийс  на выходе третьей схемы И 17, через схему ИЛИ 12 поступает на первый вход первой схемы И 13 и оста- навливает процесс обработки.while the frame containing this command is being read, a logical O signal is issued, which sets trigger 6 to the zero state. The logical O signal is fed to the third input of the second circuit And 4 and prohibits the control of the signal from the presence of the cutting process. To cancel this command, the technology command G45 is entered into the program. The blocking of the monitoring signal of the presence of the cutting process is turned off. When reading the corresponding frame, a single signal from the third output of the machine control unit 1 sets the trigger 6 to a single state and enables control of the cutting process. This is necessary when machining surfaces with an intermittent generatrix having various grooves, grooves, grooves, or eccentric surfaces, including rough surfaces, during pretreatment of parts with uneven allowance. The operation of the device provides protection against breakage when the cutting tool is inserted at high speed into the workpiece as a result of malfunctions in the CNC system of the machine or in case of errors in the calculation of the control program. The signal from the vibration converter 7 causes the output of the second comparator 16 to generate a logical 1 signal (the presence of a cutting process) much faster than a logical 1 signal (exceeding the maximum dynamic load) at the output of the first comparator, since the frequency is 10-30 kHz, which controls the cutting process, is significantly larger than the natural frequency of the spindle. Logic signal 1 from the output of the second comparator 16 is supplied to the second input of the third circuit And 17. At the first input of the third circuit And 17, for certain malfunctions, a logical signal 1 - High speed is supplied. Logical signal 1, which appears at the output of the third AND circuit 17, is fed through the OR circuit 12 to the first input of the first And 13 circuit and stops the processing.

На базе предлагаемого изобретени  разработано устройство контрол  станков с ЧПУ. Управление блокировкой контрол  сигнала наличи  процесса резани  осущест- вл етс  с помощью резервных технологических команд:Based on the present invention, a control device for CNC machines is developed. The control blocking of the control signal of the presence of the cutting process is carried out using redundant technological commands:

G44 - блокировка контрол  сигнала наличи  процесса резани  включена;G44 - lock control signal presence of the cutting process is on;

G45 - блокировка контрол  сигнала на- личи  процесса резани  выключена.G45 - blocking the control signal of the presence of the cutting process is turned off.

Технологические команды включаютс  в управл ющую программу обработки детали . Основна  часть устройства установленаTechnological teams are included in the part management program. The main part of the device is installed

на отдельной плате, котора  помещаетс  наon a separate board that fits on

//

резервном месте системы ЧПУ Н22-Ш, а регулировочные элементы (переменные резисторы ) оформлены отдельно панелью и установлены на пульте оператора системы ЧПУ.the backup location of the N22-Sh CNC system, and the control elements (variable resistors) are separately designed by the panel and installed on the operator’s console of the CNC system.

Использование предлагаемого изобретени  позволит применить устройство дл  контрол  на многоинструментальных станках с ЧПУ, задава  дл  каждого режущего инструмента соответствующее значение максимально допустимых динамических нагрузок при критическом износе инструмента , неправильно выбранных режимах обработки или других аварийных ситуаци х .Using the present invention, it will be possible to use the device for monitoring on CNC multi-tool machines, setting for each cutting tool the corresponding value of the maximum allowable dynamic loads during critical wear of the tool, improperly selected machining modes or other emergency situations.

Устройство позволит также увеличить производительность обработки деталей путем задани  оптимальных режимов резани  дл  каждого инструмента при многоинструментальной обработке, предохран   их от критического износа и поломки с помощью предлагаемой конструкции устройства дл  контрол  станков, обеспечивающей дифференцированное задание пороговых значений амплитуды колебаний шпиндельного узла станка дл  каждого режущего инструмента .The device will also increase the productivity of machining parts by setting the optimal cutting conditions for each tool during multi-tool machining, protecting them from critical wear and breakage using the proposed design of the machine control device, which provides differentiated setting of threshold values of the vibration amplitude of the machine spindle assembly for each cutting tool.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  контрол  работоспособности станка, содержащее блок управлени  станком, формирователь коротких импульсов, схему задержки, вторую схему И, схему НЕ, триггер и соединенные последовательно преобразователь вибрации, полосовой усилитель, первый полосовой фильтр, первый детектор с встроенным фильтром низких частот, первый компаратор , схему ИЛИ, первую схемы И, выход которой подключен к второму входу блока управлени  станком, а второй вход - к второму выходу блока управлени  станком, третий выход которого, в свою очередь, подключен к триггеру, к выходу полосового усилител  подключены соединенные последовательно второй полосовой фильтр, второй детектор с встроенным фильтром низких частот, второй компаратор, треть  схема И, выход которого подключен к первому входу схемы ИЛИ, а первый вход - к п тому выходу блока управлени  станком, который своим четвертым выходом подключен к второму входу формировател  коротких импульсов и к четвертому входу второй схемы И, котора , в свою очередь, первым входом через схему НЕ подключена к выходу второго компаратора, вторым входом - к выходу схемы задержки, кроме того, первый вход формировател  коротких импульсов подключен к выходу схемы НЕ,SUMMARY OF THE INVENTION A device for monitoring the health of a machine, comprising a machine control unit, a short pulse shaper, a delay circuit, a second AND circuit, a NOT circuit, a trigger and a vibration converter connected in series, a band-pass amplifier, a first band-pass filter, a first detector with an integrated low-pass filter, a first a comparator, an OR circuit, a first AND circuit, the output of which is connected to the second input of the machine control unit, and the second input - to the second output of the machine control unit, the third output of which in turn, it is connected to a trigger, a second band-pass filter, a second detector with an integrated low-pass filter, a second comparator, a third AND circuit, whose output is connected to the first input of the OR circuit, and the first input to the fifth output are connected to the output of the band amplifier the control unit of the machine, which is connected with its fourth output to the second input of the short pulse generator and to the fourth input of the second AND circuit, which, in turn, is not connected to the output of the second com a parator, the second input to the output of the delay circuit, in addition, the first input of the short-pulse generator is connected to the output of the circuit NOT, а выход - к второму входу схемы задержки, к первому выходу блока управлени  станком подключен блок задани  уставок, первый и второй выходы которого подключены к второму входу второго компаратора и к первому входу схемы задержки соответственно, отличающеес  тем, что. с целью расширени  технологических возможностей устройства, третий выход блока задани  уставок подключен к второмуand the output - to the second input of the delay circuit, to the first output of the machine control unit a setpoint unit is connected, the first and second outputs of which are connected to the second input of the second comparator and to the first input of the delay circuit, respectively, characterized in that. in order to expand the technological capabilities of the device, the third output of the setting unit is connected to the second входу первого компаратора, при этом блок задани  уставок выполнен в виде дешифратора , первого, второго и третьего эадат- чиков, вход дешифратора  вл етс  входом блока задани  уставок, выход дешифратора подключен к входам первого, второго и третьего задатчиков, выходы которых соответственно  вл ютс  первым, вторым и третьим выходами блока задани  уставок .the input of the first comparator, while the setting unit is in the form of a decoder, first, second and third sensors, the input of the decoder is the input of the setting unit, the output of the decoder is connected to the inputs of the first, second and third sets, the outputs of which are respectively the first , second and third outputs of the setting unit. Входinput /г:/ g: иand 2323 44 2b Фиг. 2FIG. 2 2525 ВыходOutput
SU904820882A 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking serviceability of machine RU1776491C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904820882A RU1776491C (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking serviceability of machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904820882A RU1776491C (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking serviceability of machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1776491C true RU1776491C (en) 1992-11-23

Family

ID=21511858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904820882A RU1776491C (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for checking serviceability of machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1776491C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №1177135. кл. В 23 Q 15/00,1981. Авторское свидетельство СССР № 1484443, кл. В 23 В 25/06, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4918616A (en) Tool monitoring system
EP0119680A1 (en) Apparatus for monitoring tool life
US4441103A (en) Unusual vibration transducer apparatus in machine tools
JPH0113989B2 (en)
EP0431818A2 (en) Apparatus for detecting machining conditions in a machine tool
JP2549312B2 (en) Machining state detection device for machine tools
RU1776491C (en) Device for checking serviceability of machine
US4637169A (en) Apparatus for controlling the advance of a machine tool toward a workpiece
SU1484443A1 (en) Device for monitoring machine tools
SU1177135A1 (en) Apparatus for monitoring machine-tools
GB2133881A (en) Apparatus for monitoring tool life
SU1034870A1 (en) Apparatus for monitoring cutting tool wear
RU2014200C1 (en) Device for determining tool/work contact moment
SU1380874A1 (en) Method of monitoring the process of deep drilling
JPS58108420A (en) Monitor for chaterring generation of machine tool
SU973245A1 (en) Method of detecting breakage of cutting tools in metal working machines
SU986615A1 (en) Cutting process monitoring method
KR100203800B1 (en) Processing program confirmation device and method by working material change
SU1220003A1 (en) Device for detecting breakage of cutting tool in metal-removal machine tools
SU1499181A1 (en) Arrangement for checking condition of cutting tools
SU1705022A1 (en) Device for checking wear of cutting tool of numerically controlled machine tool
JPS61117051A (en) Tool breakage detecting apparatus
SU921782A1 (en) Self-adjusting system for controlling working process
JPS62136369A (en) Grinding condition detecting device for roll grinder
JP3327579B2 (en) Numerical controller with interference detection function