RU1808472C - Устройство дл контрол процесса резани при токарной обработке - Google Patents

Abstract

Сущность: устройство содержит датчик оборотов шпиндел , соединенный с блоками формировани  временных интервалов, датчик виброакустических сигналов, соединенный с блоком амплитудных детекторов, выход которого соединен с пороговым устройством , формирователь переднего фронта виброакустического сигнала, соединенный со схемой И непрерывности. Выход схемы И непрерывности соединен с триггером непрерывности, выход которого соединен через формирователь переднего фронта виброакустических сигналов с выходом счетчика. Выход счетчика соединен с одним входом блока регистрации погрешности установки детали. Второй вход схемы И непрерывности подсоединен к выходу формировател  заднего фронта сигнала временного интервала. Второй вход триггера непрерывности также подсоединен к выходу формировател  заднего фронта временного интервала. Второй выход триггера непрерывности подсоединен через схему И касани  к одному из входов триггера касани . Выход триггера касани  соединен со вторым входом блока регистрации погрешности установки детали. Второй вход схемы И касани  соединен с выходом формировател  временного интервала. Второй вход триггера касани  в свою очередь соединен с выходом триггера непрерывности , который соединен также с одним из выходов с схемы И касани . 2 ил. ел с

Description

Изобретение относитс  к металлообработке и предназначено дл  контрол  процесса , резани  путем определени  погрешности установки заготовки с целью повышени  точности токарн й обработки детали.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности токарной обработки детали путем учета погрешности ее установки.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства контрол  процесса резани  при токарной обработке; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство контрол  процесса резани  при токарной обработке состоит из датчика виброакустических сигналов 1 (акселерометр типа Д13, Д14), установленного на станке в зоне резани , последовательно соединенного с блоком амплитудных детекторов 2 (может быть выполнен на операционных усилител х типа К 140 УД6) и пороговым элементом 3 (может быть использована интегральна  микросхема типа К155 ТЛ1). Выход порогового элемента 3 соединен с формирователем 4 переднего фронта виброакустического сигнала (может быть выполнен на базе логических дискрет оо О оо

Јь

Ч NJ

ных элементов серии 133 или 155), выходной сигнал с которого поступает на вход блока 5 - схема И непрерывности. Выходной сигнал со схемы И непрерывности поступает на вход триггера непрерывности 8 (может быть выполнен на базе R-S триггера - ИМС серии 133, 155), выход с триггера непрерывности 6 соединен со входом формировател  7 переднего фронта виброакустических сигналов (может быть выполнен на базе логических дискретных элементов серии 133 или 155), выход формировател  7 переднего фронта виброакустических сигналов соединен со входом счетчика 8(выполнен на дискретных логических элементах серии 133, 155), выходной сигнал со счетчика 8 поступает на вход блока регистрации погрешности установки детали (регистратора 9). На станке также установлен датчик 10 оборотов шпиндел  (электромеханический, электрический, контактный), который соединен с блоком формировани  временных интервалов 11 (может быть выполнен на дискретных логических элементах серии 133. 155), выходной сигнал с блока формирова ни  временных интервалов 11 поступает одновременно на вход формировател  12 заднего фронта временных интервалов (может быть выполнен на дискретных логических элементах серии 133 или 155) и на вход элемента И 13 (схема И касани ), на второй вход схемы И касани  поступает сигнал с выхода триггера непрерывности 6. Выходной сигнал с формировател  12 заднего фронта временных интервалов одновре- менно поступает на вход схемы И непрерывности (блок 5) и на в.ход триггера непрерывности 6. Выход схемы И касани  (блок 13) соединен со входом триггера касани  14 (может быть выполнен на базе R-S триггера - ИМС серии 133, 155). На второй вход триггера касани  14 поступает выходной сигнал с триггера непрерывности 6. Выходной сигнал с триггера касани  14 поступает на второй вход блока регистра- ции погрешности установки детали 9.

Устройство работает следующим образом . При включении станка в начальный момент резани  с датчика виброакустических сигналов поступает сигнал гармонического шумоподобного вида (фиг. 2, 1), моделируемый из-за наличи  биени  вследствие погрешности установки детали, на блок амплитудных детекторов, где происходит выделение огибающей сигнала, затем - на пороговый элемент, где сигнал преобразовываетс  в пр моугольные импульсы (фиг. 2. о) и подаетс  на вход блока формировани  переднего фронта виброакустических сиг :ianofi Формирователь переднего фронта

виброакустического сигнала выдел ет передний фронт у входных сигналов, поступающих с порогового устройства. Одновременно , сигнал с датчика оборотов шпиндел , устанавливаемого на станке, поступает через блок формировани  временных интервалов на вход блока формировател  заднего фронта временных интервалов. Формирователь заднего фронта временных интервалов выдел ет задний фронт сигналов, поступающих с формировател  временных интервалов. Выходной сиг нал с формировател  заднего фронта временных интервалов (фиг. 2.12) одновременно поступает на вход схемы И непрерывности и на вход триггера непрерывности. Сигнал с формировател  переднего фронта виброакустических сигналов (фиг. 2.4) поступает на второй в.ход схемы И непрерывности . Со схемы И непрерывности сигнал (фиг. 2.5) поступает на триггер непрерывности . Формирователь переднего фронта виброакустических сигналов и формирователь заднего фронта временных интервалов формируют сигналы, по которым срабатывает триггер непрерывности. Чтобы исключить неопределенность при совпадении передних фронтов сигнала порогового устройства и сигнала формировател  временных интервалов, сигналы с формировател  переднего фронта виброакустических сигналов и с формировател  заднего фронта, временных интервалов поступают на входы схемы И непрерывности.

Один из выходов триггера непрерывности (фиг. 2.6) соединен со входом формировател  переднего фронта виброакустических сигналов. Сигнал с выхода формировател  переднего, фронта виброакустических сигналов (фиг. 2.7) поступает на вход счетчика, соединенного с одним из входов блока определени  погрешности установки детали, где и фиксируетс . Счетчик считает обороты шпиндел  станка, пока не исчезнут биени  детали о инструмент. Если есть погрешность установки детали в шпиндель станка, т. е. биени  детали о инструмент , то сигнал поступает на счетчик, если погрешность отсутствует, то триггер непрерывности вырабатывает запрет на счетчик. Выходной сигнал о биени х детали со счетчика поступает на один из входов блока регистрации погрешности установки детали.

Другой выход триггера непрерывности (фиг. 2.6) одновременно поступает на вход схемы И касани  и на вход триггера касани . Со схемы И касани  сигнал (фиг. 2.13) поступает на второй вход триггера касани . Выходной сигнал С триггера касани  (фиг. 2.14) поступает на второй вход блока определени  погрешности установки детали, где он фиксируетс .

В начальный момент времени, когда вращаетс  шпиндель станка, но нет соприкосновени  инструмента с деталью, нет сигналов с датчика виброакустических сигналов, сигналы с блока формировани  временных интервалов через формировател  заднего фронта временных интервалов устанавливают триггер непрерывности в состо нии , при котором положительный потенциал с триггера непрерывности поступает на вход схемы И касани  и триггер касани . Сигналы с выхода формировател  временных интервалов поступают на второй вход схемы И касани , поступает на вход триггера касани  и устанавливаеттриг- гер касани  в состо ние, когда на выходе имеем положительный потенциал.

При по влении виброакустического сигнала срабатывает датчик виброакустических сигналов, который последовательно соединен с блоком амплитудных детекторов , пороговым элементом и формирователем переднего фронта виброакустических сигналов, который переводит триггер непрерывности в противоположное состо ние , происходит переключение триггера касани .

Далее поступает сигнал с блока формировани  временных интервалов, срабатывает формирователь заднего фронта временных интервалов и триггер непрерывности оп ть переходит в исходное состо ние , происходит формирование сигнала через формирователь переднего фронта виброакустического сигнала на вход счетчика . Затем при срабатывании порогового элемента цикл повтор етс .

Число циклов зависит от количества оборотов шпиндел ; который сделает последний при врезании инструмента в деталь , пока виброакустический сигнал не будет непрерывным, т.е. будет иметь место, когда на прот жении всего оборота шпиндел  инструмент и деталь имеют точку соприкосновени , вернее линию соприкосновени , о чем будет сигнализировать положительный потенциал на выходе триггера касани .

Дл  того, чтобы исключить потери, которые возможны при одновременном приходе сигналов на вход формировател  переднего фронта виброакустического сигнала и на вход формировател  заднего фронта временных интервалов, которые бы могли вызвать неопределенность состо ни  триггера непрерывности, введена схема И непрерывности.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства, построенного на логических элементах, обеспечиваетс  простота сн ти  значени  погрешности установки и увеличиваетс  точность контрол  процесса резани  обрабатываемой детали, за счет возможности прогнозировани  точности

получени  заданного размера,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  процесса резани  при токарной обработке, содержащее соединенные последовательно датчик оборотов шпиндел  и блок формировани  временных интервалов и соединенные последовательно датчик акустических сигналов , блок детекторов и пороговый элемент , отличающеес  тем. что, с целью

   повышени  точности, в него дополнительно введены соединенные последовательно первый формирователь, первый элемент И, первый триггер, второй формирователь, счетчик и регистратор, а также третий формирователь , второй элемент И и второй триггер, при этом выход порогового элемента св зан с входом первого формировател , выход блока формировани  временных интервалов соединен с входом второго элемента И и входом третьего формировател , выходы которого св заны с входом первого элемента И и входом первого триггера, причем выход первого триггера соединен с входом второго элемента И и входом второго

   триггера, выход которого св зан с входом регистратора, а выход второго элемента И св зан с входом второго триггера.

   Фиг.1