SU1188581A1 - Устройство дл измерени скорости износа режущего инструмента - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА , содержащее термопару деталь режущий инструмент, закрепленный . в суппорте станка, лазер, два акустооптических модул тора и Фурье-объектив , отличающеес  тем,что с целью повышени  точности измерени , оно снабжено расположенными на одной оптической оси интенферометром Маха-Цандера, фокусирующей линзой, последовательно соединенными однокоординатным приемником зар довой св зи, блоком управлени , аналогоцифровым преобразователем, решающим блоком, цифро-аналоговым преобразователем и сервоприводом поперечной подачи суппорта режущего инструмента , выход блока управлени  св зан с входом однокоординатного приемника зар довой св зи, интерферометр Маха-Цандера оптически св зан с лазером и Фурье-объективом, однокоординатный приемник зар довой св зи расположен в плоскости фокусировки Фурье-объектива, поканально и последовательно соединенными двум  S датчиками ЭДС резани , расположен (Л ными на суппорте режущего инструмента , двум  усилител ми и двум  генераторами амплитудной модул ции, выходы которых соединены с входами первого и второго акустооптических модул торов, двум  парами полупрозрачных зеркал, причем кажда  пара и соответствующий акустооптический модул тор расположены в плечах ин00 00 терферометра Маха-Цандера. ел 00

Description

1 Изобретение относитс  к металлообработке и может быть использовано дл  исследовани  скорости износа режущего HUCTpyMetiTa, а так же в системах управлени  процессов обработки деталей на металлорежунщ станках гибких автоматизированных производственных систем. Цель изобретени  - повышение то ности измерени . На чертеже приведена функционал на  блок-схема устро11ства дл  изме ни  скорости износа режущего инструмента . Устройство содержит термопару деталь 1 - режущий инструмент 2, закрепленный на суппорте станка (непоказан), лазер 3, два акустооптических модул тора 4,, 5 и Фурьеобъектив 6. Устройство снабжено ин терферометром Маха-Цандера, представл ющим собой первую пр-изму-куб 7, два зеркала 8, 9 и вторую призму-куб 10, расположенными на одной оптической оси, фокусирующей линзой 11 и однокоординатным прием ником 12 зар довой св зи, последов тельно соединенными блоком 13 управлени , аналого-цифровым преобразователем 14, ре иающим блоком 15 цифроаналоговым преобразователем 1 и сервоприводом 17, поперечной подачи суппорта режущего инструмента Выход блока 13 управлени  св зан со входом однокоординатного приемника 12 зар довой св зи. Интерферометр Маха-Цандера оптически св зан с лазером 3 и Фурье-объекти вом 6, Устройство снабжено последовательно соединенными двум  датчиками 18 и 19 ЭДС резани , расположен ными на суппорте режущего инструмента , двум  усилител ми 20, 21 и двум  генератора1у и 22 и 23 ампли тудной модул ции, выходы которых соединены с входами первого и втор го акустооптических модул торов 4 и 5, двум  парами полупрозрачных зеркал 24, 25 и 26, 27, причем каж да  пара и соответствующий акустооптический модул тор расположены в плечах интерферометра Маха-Цандера Устройство работает следующим образом. Выходные сигналы ЭДС от датчиков 18 и 19 поступают через усилит 12 ли 20 и 21 на входы генераторов 22 и 23 амплитудной модул ции, где ими осуществл етс  амплитудна  модул ци  высо сочастотной гармонической несущей, частота которой равна резонансной частоте работы акустооптических модул торов. Таким образом, на входы акустооптических модул торов 4 и 5 поступают амплитудно-модулированные сигналы ЭДС, которые возбуждают в них акустические пространственные волны в виде фазовой дифракционной решетки. Далее выходной световой поток лазера 3 раздел етс  призмой-кубом 7 в двух взаимно перпендикул рных направлени х и распростран етс  в обоих плечах интерферометра МахаЦандера , образованного призмамикубами 7 и 10, зеркалами 8 и 9. На пути распространени  первого пучка расположены полупрозрачные сферические зеркала 24 и 25, а пути второго пучка - зеркала 26 и 27. Путем юстировки этих зеркал формируютс  на их выходе гауссовые пучки генерации высших поперечных мод, которые описываютс , как известно , соответствующими полиномами Гаусса-Эрмита . Дл  обработки сигналов ЭДС в первом плече интерферометра формируетс  гауссовый пучек третьего пор дка в виде ТЕМоз моды, а во втором плече - гауссовый пучек первого пор дка в виде ТЕМ, моды. Эти пучки освещают акустооптическими модул торами 4 и 5 соответственно,, а прошедшие через них световые потоки совмещаютс  второй призмойкубом 10 и фокусируютс  линзой 11 и Фурье-объективом 6 на однокоординатный приемник 12 зар довой св зи. Поскольку оба пучка когерентны; , на приемнике 12 они интерференционно взаимодействуют на вычитание, что достигаетс  путем угловых поворотов зеркал 8 (либо 9) при сборке и юстировке оптической системы устройства, Из-за дифракции световых пучков (На фазовых решетках акустооптических модул торов 4 и 5 распределение светового пол  на приемнике 12  вл етс  третьей производной спектра сигнала ЭДС, т.е. спектр сигнала ЭДС дифференцируетс  по пространственной частоте. ЭтоТ; спектр принимает приемник 12 по

пульсам синхронизации от блока 13 управлени , а выходной видеосигнал поступает через блок 13 управлени  на вход аналого-цифрового преобразовател  14, где он преобразуетс  в цифровой двоичный код. Этот код поступает в решаюи ий блок 15, где осуществл етс  его цифрова  обработка, в процессе которой вычисл етс  амплитуда составл ющей спектра на частоте несущей гармонического сигнала генератора амплитудной модул ции. Эта амплитуда равна сумме амплитуд гармонической несущей и третьей производной спектра ЭДС на нулевой частоте, котора  в свою очередьпропорциональна дисперсии временного сигнала ЭДС на выходе датчиков 18 и 19

85814

Причем последн   возрастает по мере увеличени  скорости затуплени  (износа) режущей кромки резца. Таким образом, измерив амплитуду

5 производной спектра сигнала

ЭДС с помощью решающего блока 15, по сигналу приемника 12 формируютс  управл ющие команды на коррекцию поперечного положени  резца,

10 обеспечивающие -компенсацию его размерного износа. Управл юща  команда поступает через цифроаналогрвый преобразователь 16 на серпопривод 17 суппорта с резцом и

5 по этой команде осуществл етс  поперечное перемещение резца на величину его размерного износа, что обеспечивает требуемый диаметр детали при токарной металлообработке,

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее термопару деталь режущий инструмент, закрепленный в суппорте станка, лазер, два акус— тооптических модулятора и Фурье-объектив , отличающееся тем,что с целью повышения точности измерения, оно снабжено расположенными на одной оптической оси интенферометром Маха-Цандера, фокусирующей линзой, последовательно соединенными однокоординатным приемником зарядовой связи, блоком управления, аналогоцифровым преобразователем, решающим блоком, цифро-аналоговым преобразователем и сервоприводом поперечной подачи суппорта режущего инструмента, выход блока управления связан с входом однокоординатного приемника зарядовой связи, интерферометр Маха-Цандера оптически связан с лазером и Фурье-объективом, однокоординатный приемник зарядовой связи расположен в плоскости фокусировки Фурье-объектива, поканально и последовательно соединенными двумя датчиками ЭДС резания, расположенными на суппорте режущего инструмента, двумя усилителями и двумя генераторами амплитудной модуляций, выходы которых соединены с входами первого и второго акустооптических модуляторов, двумя парами полупрозрачных зеркал, причем каждая пара и соответствующий акустооптический модулятор расположены в плечах интерферометра Маха-Цандера.

   (Л □о □о СП □о

   1 188581