SU1037141A2

SU1037141A2 - Method of estimating critical wear of cutting tool

Info

Publication number: SU1037141A2
Application number: SU823461383A
Authority: SU
Inventors: Михаил Павлович Козочкин; Виктор Владимирович Смирнов; Ильдар Уразмухаметович Сулейманов
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1983-08-23

Abstract

СГОСОБ ОЦЕНКИ КРИТИЧЕСКОГО ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Tic авт.св. 752157, отличаю щи йс тем, что, с целью повышени точ-, ности, в моменты прерывани резани инструмент отвод т от поверхности резани на величину 0,1-0,3 мм и после этого производ т измерение сое- тавл кадих сигнала. 00 SUBSTANCE TO ESTIMATE CRITICAL WEAR OF A CUTTING TOOL Tic auth.St. 752157, distinguished by the fact that, in order to improve the accuracy, at the moments of cutting interruptions, the tool is retracted from the cutting surface by a value of 0.1-0.3 mm and then the components of the signal are measured. 00

Description

Изобретение относитс к обработке металлов резанием и может быть применено дл автоматического контрол состо ни режущего инструмента на металлообрабатываю1цих станках.The invention relates to metal cutting and can be applied to automatically control the state of the cutting tool on metal-working machines.

По основному авт.св. 752157 известен способ оценки критического износа инструмента, заключающийс в том, что механические колебани инструментального узла преобразуют в электрический сигнал, выдел ют в спектре колебаний низкочастотную и высокочастотную составл ющие сигнала измерение которых провод т при отключении рабочей подачи и по результату измерени суд т о величине износа инструмента по задней поверхности Г1.According to the main auth. 752157 A method for estimating the critical wear of a tool is known, which means that the mechanical vibrations of the tool assembly are converted into an electrical signal, the low-frequency and high-frequency components of the signal are measured in the oscillation spectrum, and their measurement is performed when the working feed is turned off and the wear value is measured. tool on the back of the G1.

Однако таким способом можно оценить лишь среднюю величину фаски износа , распределение которой по длине режущего лезви может существенно мен тьс . В то же врем изменение размерного износа инструмента может существенно вли ть на точность обработки , величина которой св зана геометрическнми соотношени ми (через синус заднего угла инструмента) С величиной фаски износа у вершины резца и статистическими соотношени мисо средней величиной фаски износа по задней гр ни . При использовании средней величины фаски износа т.акой пересчет будет св зан с большой оидабкой, так как среднее значение, как правило, существенно отличаетс от фаски износа при вершине. However, this method can be used to estimate only the average amount of wear chamfer, the distribution of which over the length of the cutting blade can vary significantly. At the same time, a change in the dimensional wear of the tool can significantly affect the machining accuracy, the magnitude of which is related to geometric ratios (through the sine of the tool's back angle) with the amount of wear chamfer at the tip of the tool and the statistical miso ratio of the average wear chamfer at the back edge. When using an average amount of wear chamfer, such a recalculation will be associated with a large edifice, since the average value is usually significantly different from the chamfer at the top.

Целью изобретени вл етс увели чение точности контрол размерного износа.The aim of the invention is to increase the accuracy of control of dimensional wear.

Указанна цель достигаетс тем, .что.согласно способу оценки критического износа режущего инструмента в моменты прерывани резани инсТрумент отаОрЦ т от поверхности реэани на величину 0,1-0,3 мм и после этого производ т измерение составл ющих сигнала.This goal is achieved by the fact that, according to the method for estimating the critical wear of the cutting tool at the instants of cutting interruptions, the tool is measured from the surface of the reean by 0.1-0.3 mm and thereafter the signal components are measured.

На чертеже изображена блок-схема устройства, осуществл ющего оценку износа режущего инструмента.The drawing shows a block diagram of a device estimating wear of a cutting tool.

Механические колебани инструментального узла с помощью пьезоэлектрического акселерометра 1 прео азуютс в электрический сигнал, который усиливаетс усилителем 2 и поступает на фильтры 3 и 4 соответственно . низких и высоких частот. Сигналы фильтров детектируют детекторами 5 и 6, сигналы которых поступают на пороговые устройства 7-12, настроенные на различные пороги срабатывани Ад,, Ад и А., АЗ, Ag. Все пороговые устройства попарно объединены (7 и 8 9 и 10 , 11 и 12) . При по влении сигнала На выходе хот Он одного из данной пары пороговых устройств ригнал подаетс на логический злеме21т И, The mechanical vibrations of the instrumental assembly are transformed by a piezoelectric accelerometer 1 into an electrical signal, which is amplified by amplifier 2 and fed to filters 3 and 4, respectively. bass and treble. Filter signals are detected by detectors 5 and 6, the signals of which are fed to threshold devices 7-12, tuned to different thresholds of hell, hell and a., AZ, Ag. All threshold devices are pairwise combined (7 and 8 9 and 10, 11 and 12). When a signal appears At the output, although He is one of this pair of threshold devices, a signal is fed to the logical ground

причем логический элемент дл каждой пары свой (дл naDH7 и 8 логический элемент И 13 ,д.п 9 и 10 элемент И 14, дл 11 и 12 элемент И . На второй вход логических .элементов И 13-15 подаетс сигнал с выхода блока 16 св зи с системой ЧПУ 17 станком ч: исполнительными устройствами 18.the logical element for each pair is its own (for naDH7 and 8 logical element And 13, dp 9 and 10 element And 14, for 11 and 12 element I.) To the second input of logical elements And 13-15 a signal is output from the block 16 communication with the CNC system 17 machine tool: actuators 18.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

Блок 16 выдает сигнал только после того, как на станке от систекы ЧПУ 17 с помощью исполнительных устройств 18 (привода станка) установлены заданные режимы дл контрол размерного износа, т.е. после того как отработана подача в направлении,обратном рабочей подачи,и резец переместилс .от поверхности резани на величину 0,10 ,3 мм дл обеспечени надежного отсутстви контакта между этой поверхностью и задней поверхностью инструмента . При увеличении износа инструмента увеличиваетс уровень колебаний инструментального узла в низкочастотной и высокочастотной части спектра, и как следствие этого, увеличиваетс .величина электрических сигналов дете торов 5кб низкочастотного и высокочастотного каналов. Пороговые значени А , А , А2,.Аз, А4 А устройств 7-12 настраиваютс таким о зазом, чтобы в начальный момент времени, пока износ не достиг определенного значени , не срабатывало Са ни одно устройство . Далее, с ростом износа при превышении сигнала значени А либо А. (в данном случае сигналы низкочастотного и высокочастотного каналов равнозначны и двухканальна схема сделана дл увеличени надежности устройства) срабатывает пороговое устройство 7 или 8 (либо оба одновременнр ). Если это происходит в период контрол износа (блок 16 выдает об этом сигнал), то срабатывает блок 13, сигнал которого через блок 16 подаетс в систему ЧПУ 17. Это говорит Q том, что износ резца достиг определенного значени и необходима коррекци положени вершины резца. При дальнейшем росте износа резца через некоторое врем его работы при контроле износа начинает срабатывать уже не только блок 13,а и блок 14. Это свидетельствует о необходимости второй коррекции. Аналогично, при дальнейшем росте износа начинает срабатывать блок 13-15, что говорит о необходимости третьей корректировки (либо, в ответственных случа х, замене резца).Block 16 issues a signal only after the machine has set the specified modes for controlling dimensional wear, i.e., from the CNC 17 system, using actuators 18 (machine drive). after the feed is worked in the direction opposite to that of the work feed, and the cutter is moved from the cutting surface by an amount of 0.10, 3 mm to ensure a reliable absence of contact between this surface and the back surface of the tool. With an increase in tool wear, the level of oscillations of the instrumental assembly in the low-frequency and high-frequency parts of the spectrum increases, and as a result, the magnitude of the electrical signals of 5kb low-frequency and high-frequency channels of electrical signals increases. The thresholds A, A, A2, Az, A4 A of devices 7-12 are adjusted so that, at the initial moment of time, until the wear reaches a certain value, no device will work. Further, with increasing wear when the signal exceeds the value of A or A. (In this case, the signals of the low-frequency and high-frequency channels are equivalent and the two-channel scheme is made to increase the reliability of the device) threshold device 7 or 8 is triggered (or both). If this occurs during the wear control period (block 16 gives a signal about this), then block 13 is triggered, the signal of which through block 16 is fed to the CNC system 17. This tells Q that the wear of the tool has reached a certain value and correction of the tip position of the tool is necessary. With further increase in the wear of the tool after some time of its work, while monitoring the wear, not only block 13 but also block 14 starts to work. This indicates the need for a second correction. Similarly, with further increase in wear, the block 13-15 starts to work, which indicates the need for a third adjustment (or, in critical cases, replacement of the tool).

Величина размерного износа Д определ етс из выражени оС , где oi - величина заднего угла у . вершины резца, измеренного в плоскости , нормальной к оси вращени детали. Акустический сигнал определ етс The magnitude of the dimensional wear D is determined from the expression oC, where oi is the value of the back angle y. the tip of the tool, measured in a plane normal to the axis of rotation of the part. Acoustic signal is determined

i1037141i1037141

величиной hp , котора в соответсх- Использование способа на станках сthe value of hp, which in accordance with the use of the method on machines with

ВИИ с этим выражением линейно свйэ.а-ЧПУ и автоматических лини х позволит,VII with this expression linearly with SVE.A-CNC and automatic lines will allow

на с величиной размерного износа U .увеличить точность механической обрлТаким образом, срабатывание различ-боткй за счет уменьшени вли ни , .The magnitude of dimensional wear, U, is increased. Mechanical accuracy is improved. Thus, the response is different by reducing the effect,.

ных пороговых устройств соответствуетразмерного износа инструменразличной величине размерного износа. 5та.threshold devices correspond to the size wear tool different size wear. 5th

В зависимости от требуемой точное- , ти компенсации размернёххэ изНоса кр Положи ельньМ эффект данного споличество интервалов может, быть увели-соба заключаетс еще и в том, чтоDepending on the required accuracy, compensation of the size of the hoss from the nose. The positive effect of this number of intervals may be increased even in the fact that

чено. при снижении дискретности кгикдо-при отводе ингзтрумёнта от повёрхносго интервала (в данном Случае исполь-10 ти резани уменьшаетс ширина контакayeTCfi три интервала &, Дцу&щ) .та инструмента с обрабатываемой поДп осуществлени способа в прог-верхнрстыо, это увеличивает устойчиргшме обработки Детали должны бнтьвость динамической систеки станка,cheno. when decreasing the discreteness of the kykdo-when the ingot-stem is withdrawn from the upper interval (in this Case of using 10 cuts, the width of contact eTCfi is three intervals & D, & should the dynamic of the system sisteki

предусмотреныпериодические проверки«что исключает возможность по влени There are periodic checks “which excludes the possibility of

величины размерного из носа. ., 15автоколебаний.dimensional values from the nose. ., 15 oscillations.

Claims

METHOD FOR ASSESSING CRITICAL WEAR OF CUTTING TOOL No. 752157, I distinguish myself by the fact that, in order to increase the accuracy. NOSTA, at the instants interrupt the cutting tool is withdrawn from cutting surface on the magnitude 0.1-0.3 mm and thereafter measuring produce soe- ¹ nent signal.