SU1164585A1

SU1164585A1 - Method of determining limiting wear of cutting tool

Info

Publication number: SU1164585A1
Application number: SU833556657A
Authority: SU
Inventors: Михаил Маркович Аршанский; Аркадий Николаевич Загорский
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1985-06-30

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОГО ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА , заключающийс в том, что при резании измер ют амплитуду относительных колебаний инструмента, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измер ют амплитуды относительных колебаний на частоте движени резани , а начало предельного износа определ ют по изменению знака виброускорений относительных колебаний. (Л ot 4 сл 00 О1 фиг.гMETHOD FOR DETERMINING THE LIMIT WEAR OF A CUTTING TOOL, which consists in measuring the amplitude of relative tool oscillations during cutting, characterized in that, in order to increase the accuracy, the amplitudes of the relative oscillations at the frequency of cutting motion are measured, and the beginning of the limit wear is determined by the change in the sign of vibration accelerations relative fluctuations. (L ot 4 fc 00 O1 FIG.

Description

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом резания на металлорежущих станках, эксплуатируемых в условиях «безлюдной технологии».The invention relates to automatic control of the cutting process on metal-cutting machines operated in conditions of "unmanned technology".

Целью изобретения является повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements.

На фиг. 1 показана кривая износа при изнашивании инструмента по передней и задней поверхностям; на фиг. 2 — блоксхема устройства реализующего предлагаемый способ.In FIG. 1 shows a wear curve for tool wear on the front and rear surfaces; in FIG. 2 - block diagram of a device that implements the proposed method.

На кривой износа инструмента точка перегиба характеризует начало катастрофического, т. е. предельного износа, при котором резание должно прекращаться. Увеличение износа приводит к росту амплитуды колебаний инструмента относительно заготовки во всем диапазоне частот, особенно проявляясь на частоте соответствующей скорости резания. При этом закон изменения амплитуды относительных колебаний идентичен закону изменения износа,, поэтому изменение знака второй производной закона изменения амплитуды относительных колебаний, т. е. относительных виброускорений, будет соответствовать наступлению предельного износа.On the tool wear curve, the inflection point characterizes the onset of catastrophic, i.e., ultimate wear, at which cutting should stop. The increase in wear leads to an increase in the amplitude of oscillations of the tool relative to the workpiece in the entire frequency range, especially manifesting itself at the frequency of the corresponding cutting speed. Moreover, the law of change in the amplitude of relative vibrations is identical to the law of change in wear, therefore, a change in the sign of the second derivative of the law of change in the amplitude of relative vibrations, i.e., relative vibration accelerations, will correspond to the occurrence of maximum wear.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит пьезоэлектрические вибродатчики 1 и 2, согласующие каскады 3 и 4, инвертор 5, сумматор 6, анализатор 7 спектра, выпрямитель 8, дифференцирующие звенья 9 и 10, компаратор 11, релейную автоматику 12.A device that implements the proposed method contains piezoelectric vibration sensors 1 and 2, matching cascades 3 and 4, an inverter 5, an adder 6, a spectrum analyzer 7, a rectifier 8, differentiating links 9 and 10, a comparator 11, relay automation 12.

Способ реализуется устройством, работа которого состоит в следующем. Сигналы с датчиков 1 и 2 вибраций, установленных соответственно на инструменте и заготов₅ ке, несущие информацию об амплитуде колебаний, возникающих в процессе резания, подаются на согласующие каскады 3 и 4. Один из сигналов инвертируется в инверторе 5, после чего прямой и инвертируемый сигналы складываются в сумматоре 6, на ¹⁰ выходе которого образуется сигнал об относительных колебаниях между инструментом и заготовкой. Из этого сигнала анализатор 7 спектра выделяет составляющую) соответствующую частоте вращения заго15 товки или инструмента со скоростью резания, а даля многолезвийных инструментовчастоте врезания зубьев инструмента в заготовку. Анализатор спектра переналаживается от системы ЧПУ станка в соответствии с программой обработки, поэтому при ²⁰ изменении режимов резания на выходе анализатора всегда будет составляющая, отвечающая этому режиму. Далее сигналы поступают в выпрямитель 8, а затем дважды дифференцируются дифференцирующими 25 звеньями 9 и 10, на выходе которых образуется сигнал, соответствующий относительному виброускорению. Он поступает в компаратор 11, который при изменении знака сигнала или в случае превышения им определенного порогового значения, соответ³⁰ ствующего поломке инструмента, вырабатывает сигнал управления релейной автоматикой 12 станка, давая соответствующие команды на правку или смену инструмента.The method is implemented by the device, the operation of which is as follows. Signals from vibration sensors 1 and 2, mounted respectively on the tool and workpiece ₅ ke, carrying information on the amplitude of vibrations arising during the cutting process, are fed to matching stages 3 and 4. One of the signals is inverted in inverter 5, after which the direct and invert signals add up in the adder 6, at the ¹⁰ output of which a signal is generated about the relative oscillations between the tool and the workpiece. From this signal, the spectrum analyzer 7 extracts the component) corresponding to the rotational speed of the workpiece or tool with a cutting speed, and for multi-blade tools, the frequency of cutting the teeth of the tool into the workpiece. The spectrum analyzer is reset from the CNC system of the machine in accordance with the processing program, therefore, with ²⁰ changes in cutting conditions, the analyzer will always have a component that corresponds to this mode. Next, the signals enter the rectifier 8, and then are twice differentiated by differentiating 25 links 9 and 10, the output of which forms a signal corresponding to the relative vibration acceleration. He enters the comparator 11 which, when the sign of the signal changes, or if they exceeded a certain threshold, respectively ³⁰ stvuyuschego tool breakage, generates a control signal to the relay 12 of the machine automatic, giving appropriate commands to edit or change the tool.

(риг. 2(rig. 2

Claims

A METHOD FOR DETERMINING THE LIMIT WEAR OF A CUTTING TOOL, which consists in the fact that during cutting, the amplitude of the relative vibrations of the tool is measured, characterized in that, in order to increase the accuracy, the amplitudes of the relative vibrations are measured at the frequency of the cutting motion, and the beginning of the maximum wear is determined by changing the sign of the vibration accelerations of the relative vibrations.

Figure 1