SU1038083A1 - Способ контрол износа режущего инструмента и устройство дл его осуществлени - Google Patents
Способ контрол износа режущего инструмента и устройство дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1038083A1 SU1038083A1 SU823463191A SU3463191A SU1038083A1 SU 1038083 A1 SU1038083 A1 SU 1038083A1 SU 823463191 A SU823463191 A SU 823463191A SU 3463191 A SU3463191 A SU 3463191A SU 1038083 A1 SU1038083 A1 SU 1038083A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pulses
- wear
- cutting tool
- amplitude distribution
- discriminator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
1. Способ контрол износа режущего инструмента по параметрам сигнала акустической эмиссии, возникающего в зоне резани в виде последовательности импульсов различных амплитуд , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и расширени технологических возможностей , регистрируют амплитудное распределение сигналов акустической эмиссии, определ ют общее число импульсов амплитудного распределени и число импульсов, полученных в узком диапазоне амплитуд, серединой которого вл етс мода амплитудного распределени , а ширина не превышает § 10% моды амплитудного распределени /. и по соотношению указанных чисел импульсов определ ют износ режущего инструмента.
Description
оо
Об
о
00
оо
2. Устройство дл контрол износа режущего инструмента, содержащее блок регистрации и последовательно соединенные приемник сигналов акустической эмиссии, предварительный усилитель, блок полосовых фильтров, основной усилитель и дискриминатор, отличающеес тем, что, в него да едены последовательно соединенные дифференциальный дискриминатор с -релулируемыми порогами дис
криминации, первый двоичный счетчик импульсов с регулируемым числом двоичных разр дов, второй двоичный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, аналоговый запоминающий блок,к выходу которого подключен блок регистрации , причем вход дифференциального дискриминатора подключен к выходу основного усилител , а аторой вход второго счетчика импульсов подключен к выходу первого дискриминатора.
1
Изобретение относитс к станкостроению , в частности к измерению износа режущего : инструмента, и может быть использовано на автоматических лини х, станках с числовым и адаптивным управлением дл непрерывного и дискретного контрол работоспособности инструмента и прогнозировани условий резани .
Известен способ контрол процесса резани при механической обработке, при котором в процессе обработки регистрируют датчиками, расположенными в теле инструмента, амплитуды действующих сил, по которым контролируют процесс 1 J.
Однако при этом способе отсутствует контроль состо ни инструмента в процессе резани .
Известен также способ контрол износа с помощью акустической диагностики , который заключаетс в том, что режут материал и одновременно регистрируют пиковые значени или интенсивность сигналов акустической эмиссии (А9) по которым суд т об износе режущего инструмента
Известно устройство дл контрол износа режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные приемник сигналов АЗ предварительный усилитель, блок полосовых фильтров, основной усилитель, дискриминатор и регистрирующееустройство С 2 J.
Недостатками известных способов и устройства вл етс низка точность измерений, так как регистрируют интегральные (осредненные) характеристики сигнала АЭ и не учитывают статистический характер процесса резани , что приводит к большому разбросу значений регистрируемого сигнала . Известные способ и устройство используют размерные величины: амплитуду , интенсивность, которые сильно завис т, например, от смены инструмента , так как регистрируемый сигнал проходит через границу контакта инструмент - шпиндель (инструментрезцедержатель ),а это также снижает точность измерени .
Цель изобретени - повышение точности и расширение технологических возможное ей.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу контрол износа режущего инструмента по параметрам сигнала АЭ,-возникающего в зоне резани в виде последовательности
импульсов различных амплитуд, регистрируют амплитудное распределение сигналов АЭ, определ ют общее число импульсов амплитудного распределени и число импульсов, полученных в узком диапазоне амплитуд,серединой которого вл етс мода амплитудного распределени , а ширина не превышает 10% моды амплитудного распределени , и по соотношению указанных чисел импульсов определ ют износ режущего инструмента.
В устройство дл контрол износа режущего инструмента, содержащее блок регистрации и последовательно
соединенные приемник сигналов АЭ; предварительный усилитель, блок полосовых фильтров, основной усилитель и дискриминатор, введены последовательно соединенные дифференциальный дискриминатор с регулируемыми порогами дискриминации, первый двоичный счетчик импульсов с регулируемым числом двоичных разр дов, второй двоичный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, аналоговый запоминающий блок, к выхду которого подключен блок регистрации , причем вход дифференциальног дискриминатора подключен к выходу основного усилител , а второй вход второго счетчика импульсов подклЪче к выходу первого дискриминатора.
На фиг. 1 изображена блок-схема устройства дл контрол износа режущего инструмента; на фиг. 2 и 3 зависимости сигнала АЭ от износа режущего инструмента.
Способ контрол износа режущего инструмента основан на том, что регистрируют амплитудное распределение за определенный интервал времени , так называемое врем экспозиции
В процессе изучени изменени амплитудных распределений сигналов АЭ при фрезеровании различных металлов и сплавов лезвийным инструментом , изготовленным из разных инструментальных сталей и сплавов, установлено, что безразмерным комплексом , который бы снизил чувствительность способа к услови м соприкосновени контактных поверхностей, через которые проходит регистрируемый сигнал, и тесно коррелировал с износом режущего инструмента, вл етс отношение общего числа импулсов к числу импульсов в узком диапазоне амплитуд, причем средн амЬлитуда диапазона вл етс модой амплитудного распределени .
Узкий диапазон амплитуд - +5% моды амплитудного- распределени - необходим потому, что экспериментально регистрируемое распределение по форме напоминает нормальное распределение и увеличение диапазона ампритуд приводит к увеличению доли числа импульсов в диапазоне к общему числу импульсов,что снижает точность измерений, однако уменьшение диапазона требует увеличени времени экспозиции.
Пример. Провод т стойкостной эксперимент при встречном фрезеровании . Режимы обработки: V 25,26 м/мин, мм/мин, мм, мм. Обрабатываемый материал ОЗХ11Н10М2ТВД. Фреза: , РбМ5, ,1 мм, 5- ,,uj itO.
Одновременно контролируют износ по боковой поверхности задней режущей кромки фрезы hg, а также с помощью прибора ИАС-3 пиковые значени амплитуд Д и интенсивность J, а с помощью прибора АИ-256-6 амплитудное распределение сигнала АЭ.
На фиг. 2 представлены результаты эксперимента. Лини otобозначает изменение износа по задней кромке боковой поверхности, лини Ьизменение безразмерного комплекса (.отношение общего числа импульсов амплитудного распределени дл 127
амплитуд к числу импульсов s узком
диапазоне амплитуд - 40 амплитуд :t2 .амплитуд при времени экспозиции равном 10, с, лини с- изменение пиковых значений амплитуд,
лини dJ - изменение интенсивности сигнала./
Дл исследовани вли ни условий контакта на изменение безразмерного комплекса используют соотношение
m
N С1м(А.) %5
К
N
U+K,
V3A
П- NlM
е Njjg- общее число импульсов;
импульсов в узком диапазоне амплитуд; А. -A.
L + K-,
-ичeм L- K .т
(А(,- мода амплитудного распределени |1
Дл определени пиковых значений амплитуд, интенсивности сигнала провод т следующий эксперимент. Фрезу вставл ют в переходную втулку, а втулку с фрезой - в шпиндель фрезерного станка и закрепл ют различными усили ми. Провод т встречное фрезерование материала АМГб ( чтобы износ не вли л на сигналы АЭ). Одновременно регистрируютамплитудное распределение , интенсивность, пиковые значени амплитуд. Режимы обработки: V 31|57 м/мин, мм/мин, ,5 мм, мм. фреза: , РбМ5, ,l мм, U°,oi.l5°,.
На фиг. 3 представлены результаты эксперимента. Лини обозначает изменение К , лини f - изменение пиковых значений амплитуд, лини g - изменение интенсивности сигнала АЭ. В процентах указано соответствующее относительное изме-.
нение параметра АЭ в зависимости от зат гивающего момента М.
Устройство дл контрол износа режущего инструмента.(фиг. 1) состоит из последовательно соединенны приемника 1 сигнала АЭ, предварительного усилител 2, блока 3 полосовых фильтров, основного усилител t, дискриминатора 5, параллельно с которым к выходу усилител подклчены последовательно соединенные дифференциальный дискриминатор 6, первый двоичный счетчик 7 импульсо с регулируемым числом двоичных разр дов , второй двоичный счетчик 8 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 9, аналоговый запоминающий блок 10 и блок 11 регистрации причем второй вход счетчика 8 соединен с выходом первого дискриминатора 5, а дифференциальный дискриминатор 6 включает блоки 12 и 1 регулировани верхнего и нижнего уровней дискриминации, блок И настройки и схему 15 антисовпадений.
Устройство работает следующим образом.
Установленный вблизи зоны резани датчик 1 принимает механические импульсы АЭ, генерируемые е процессе резани материалов, и преобразует их в электрические сигналы , которые поступают на вход высокочастотного предварительного усилител 2. Затем по экранированному кабелю необходимой длины сигналы АЭ поступают на блок 3 полосовых фильтров, а затем на вход основного усилител Ц. После усилени сигнал АЭ поступает на вход дискриминатора 5 с регулиремыми порогом дискриминации при этом дискриминатор пропускает все сигналы АЭ, превышающие по амплитуде уровень собственных шумов измерительной аппаратуры. Затем сигнал АЭ поступает на вход двоичного счетчика 8, который подсчитывает общее число импульсов. Одновременно с выхода основного усилител сигнал поступает на вход дифференциального дис .криминатора 6, который позвол ет (благодар схеме 15 антисоападений, регулируемых верхнего и нижнего уров ней дискриминации получить на выходе сигнал АЭ в узком диапазоне амплитуд . При этом блок И настройки позвол ет перемещать узкий диапазон амплитуд по всему спектру амплитуд, что позвол ет по ленте регистрирующего блока (например, самописца) найти моду и соответствующим образом настроить устройства. С выхода дифференциального дискриминатора 6 сигнал поступает на двоичный
5 счетчик с регулируемым числом двоичных разр дов 7, который позвол ет благодар регулируемому числу двоичных разр дов устанавливать дл конкретного процесса обработки
0 необходимую статистическую точность измерений. Затем сигнал АЭ поступает на вход сброса двоичного счетчика 8. Так как сброс двоичного счетчика 8 происходит по переполнению счетчика 7, то на выходе счетчика 8 формируетс число, пропорциональное отношению общего числа импульсов к числу импульсов в узком диапазоне амплитуд с необходимой
0 статистической точностью. Цифроаналоговый преобразователь 9 преобразует содержимое двоичного счетчика 8 в аналоговую величину, котора запоминаетс аналоговым запоминающим
блоком 10 дл дальнейшего вывода на . блок 11 регистрации, в качестве которого может быть использован самописец М-327-1, на ленте которого можно наблюдать состо ние инструмента
в процессе обработки.
Изобретение позвол ет повысить надежность прогнозов определени гарантированного ресурса работы режущего инструмента, исследовать процесс износу, определить момент времени критического износа, осуществить непрерывный и дискретный. контроль на заводах-автоматах, автоматическиГх лини х, на станках с
числовым и адаптивным управлением .
К
A.3fieJ 10
A,.f
800м го-о/
(pu8.3
Claims (2)
- Способ контроля износа режуинструмента по параметрам сиг, возникаю 1 щего нала акустической эмиссии щего в зоне резания в виде последо вательности импульсов различных амплитуд, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возможностей, регистрируют амплитудное распределение сигналов акустической эмиссии, определяют общее число импульсов амплитудного распределения и число импульсов, полученных в узком диапазоне амплитуд, серединой которого является мода амплитудного распределения, а ширина не превышает g 10% моды амплитудного распределения,’, и по соотношению указанных чисел импульсов определяют износ режущего инструмента.
- 2. Устройство для контроля износа-, режущего инструмента, содержащее блок регистрации и последовательно соединенные приемник сигналов акустической эмиссии, предварительный усилитель, блок полосовых фильтров, основной усилитель и'дискриминатор, отличающееся тем, что, в него введены последовательно соединенные дифференциальный дискриминатор с -регулируемыми порогами дис криминации, первый двоичный счетчик импульсов с регулируемым числом двоичных разрядов, второй двоичный счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, аналоговый запоминающий блок,к выходу которого подключен блок регистрации .причем вход дифференциального дискриминатора подключен к выходу основного усилителя, а аторой вход второго счетчика импульсов подключен к выходу первого дискриминатора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823463191A SU1038083A1 (ru) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Способ контрол износа режущего инструмента и устройство дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823463191A SU1038083A1 (ru) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Способ контрол износа режущего инструмента и устройство дл его осуществлени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1038083A1 true SU1038083A1 (ru) | 1983-08-30 |
Family
ID=21020036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823463191A SU1038083A1 (ru) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Способ контрол износа режущего инструмента и устройство дл его осуществлени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1038083A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564043C2 (ru) * | 2013-12-10 | 2015-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ определения обрабатываемости материалов |
-
1982
- 1982-07-01 SU SU823463191A patent/SU1038083A1/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564043C2 (ru) * | 2013-12-10 | 2015-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ определения обрабатываемости материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4724524A (en) | Vibration-sensing tool break and touch detector optimized for machining conditions | |
| US5298889A (en) | Metal cutting machine tool break detection | |
| SU1038083A1 (ru) | Способ контрол износа режущего инструмента и устройство дл его осуществлени | |
| US5159836A (en) | Process and device for monitoring the chip-removing treatment of a workpiece | |
| GB2159306A (en) | Crusher gap setting | |
| GB2140951A (en) | Apparatus and method for monitoring machining conditions of a machine tool | |
| CN116275329A (zh) | 一种电火花线切割加工质量在线监测与评估系统及方法 | |
| US5266929A (en) | Metal cutting tool wear indicator method and system | |
| JPH06262493A (ja) | Ａｅによる工具寿命判定の方法と、その方法を実施する装置並びにその方法と装置を利用した自動工具交換システム | |
| DE3127702A1 (de) | Verfahren zur regelung der schnitthoehe der walzen von walzenladern | |
| SU879398A1 (ru) | Устройство дл измерени износа режущего инструмента | |
| SU1371784A2 (ru) | Устройство контрол износа режущего инструмента | |
| KR960003212B1 (ko) | 엔시(Numerical Control) 절삭시스템 이상진단을 위한 진동 모니터링 방법과 장치 | |
| SU873110A1 (ru) | Устройство дл контрол степени износа инструмента | |
| JPS6317581B2 (ru) | ||
| SU878541A1 (ru) | Устройство дл регулировани скорости резани | |
| DE9403901U1 (de) | Anordnung von Schwingungssensoren zur Signalgewinnung aus dem spanenden Bearbeitungsprozeß, insbesondere für Rundschleifmaschinen | |
| SU1189656A1 (ru) | Способ управлени процессом обработки и устройство дл его осуществлени | |
| SU1034870A1 (ru) | Устройство дл контрол износа режущего инструмента | |
| SU931322A1 (ru) | Устройство дл контрол режущей способности сверл | |
| SU1419815A1 (ru) | Способ оптимизации процесса резани при работе двум резцами | |
| SU783620A1 (ru) | Способ диагностики подшипников качени | |
| SU868416A1 (ru) | Способ контрол качества работы подшипников качени | |
| SU921689A1 (ru) | Устройство дл контрол выходных параметров процесса резани | |
| SU648349A1 (ru) | Устройство дл измерени износа режущего инструмента |