SU1196734A1 - Arrangement for measuring wear of cutting tools - Google Patents

Arrangement for measuring wear of cutting tools Download PDF

Info

Publication number
SU1196734A1
SU1196734A1 SU843683094A SU3683094A SU1196734A1 SU 1196734 A1 SU1196734 A1 SU 1196734A1 SU 843683094 A SU843683094 A SU 843683094A SU 3683094 A SU3683094 A SU 3683094A SU 1196734 A1 SU1196734 A1 SU 1196734A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
pulses
current
machine
comparator
Prior art date
Application number
SU843683094A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Муха
Александр Александрович Богданов
Александр Иванович Борисов
Григорий Леонтьевич Вульфсон
Александр Дмитриевич Орлов
Сергей Моисеевич Пономарев
Наталья Анатольевна Сальникова
Владимир Петрович Сахаров
Original Assignee
Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU843683094A priority Critical patent/SU1196734A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1196734A1 publication Critical patent/SU1196734A1/en

Links

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам управлени  процессом обработки на станках и может быть использовано в системах управлени  процессом механической обработки. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  износа режущего инструмента путем исключени  вли ни  случайных воздействий.Датчик тока узла 4 измерени  тока выдел ет электрический сигнал, пропорциональньй току двигател  станка. Дл  вьщелени  полезного сигнала примен етс  активный фильтр 5. После усилени  в усилителе 6 сигнал поступает в компаратор 7, где осуществл етс  непрерывное сравнение уровн  текущего сигнала с установленным ранее пороговым уровнем регул тором 3 уровн . Каждый пик сигнала, выход щего за пороговый уровень, вызывает по вление на выходе компаратора импульса . Импульсы подаютс  на один вход i счетчика 8, который по достижении (Л определенного числа импульсов выдает сигнал на узел 2 адаптивного управлени , количество импульсов и отрезок времени определ етс  блоком .1 задани  коэффициентов учета свойств материала и инструмента. Если за установленное врем  счетчик со о: не набрал заданное число импульсов, то производитс  автоматический сброс и отсчет начинаетс  заново. 2 ил. оо 4The invention relates to a measurement technique, namely, process control devices on machine tools and can be used in machining process control systems. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the wear of the cutting tool by eliminating the effects of random effects. The current sensor of the current measurement unit 4 emits an electrical signal proportional to the machine current of the machine. In order to extract the useful signal, an active filter 5 is applied. After amplification in amplifier 6, the signal enters comparator 7, where the current signal level is continuously compared with the threshold level set by the 3-level regulator. Each peak of the signal beyond the threshold level causes a pulse at the output of the comparator. Pulses are fed to one input i of counter 8, which, on reaching (L of a certain number of pulses, generates a signal at adaptive control node 2), the number of pulses and the length of time is determined by the block .1 of specifying the coefficients of material and tool properties. : did not get the specified number of pulses, then an automatic reset is performed and the counting starts again. 2 or oo 4

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам управлени  процессом обработки на станках, и может быть использовано в металлообрабатывающей прок згшленности в системах управлени  процессом механической обработки Цёлью изобретени   вл етс  повы 1пение точности измерени  износа реж щего инс гйумента путем исключени  вли ни  случайных воздействий. На фйг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг.-2 - схема узла измерени  тока. Устройство дл  измерени  износа режущего инструмента содержит блок 1 задани  коэффшц ентов учета свойс материала и инструмента, узел 2 ада тивного управлени , регул тор 3 уро н  сигнала, последовательно соединенные узел 4 измерени  тока, актив ный фильтр 5, усилитель 6, компаратор 7 и счетчик 8 импульсов, второй вход последнего соединен .с выходом , блока 1 задани  коэффициентов учета свойств материала и инструмента, а выход - с узлом 2 адаптивного управлени , второй вход компаратора 7 соединен с выходом регул тора 3 уровн  сигналов. Устройство работает следук цим образом . Датчик тока узла 4 измерени  тока вьщел ет электрический сигнал, пропорциональный току двигател  зуборез ного станка. Анализ спектра сигнала показал, что он состоит, из довольно широкого р да составл ющих, отличающихс  как по амплитуде так и по частоте, причем присутствуют составл ющие , несущие информацию о состо нии как непосредственно инстру мента, так и, в известной мере, всей кинематической цепи станка. ДлЯ выделени  полезного сигнала, несущего информацию о степени затуплени  инструмента, примен етс  активный фильтр 5. Сигнал, полученный на выходе фильтра 5, носит достаточное сходство с записью непосредственных усилий на валу фрезы, полученных с помощью.тензометрировани . Путем сравнени  отфнпьтрованньпс сигналов, полученных при работе ост4 рой и изноше.нной фрезой, вы снено, что сигнал тупой фрезы имеет значительно больший размах по амплитуде переменной составл ющей (на 50-100%), Поэтому изменение амплитуды переменной составл ющей сигнала выбрано критерием износа фрезы. Отфильтрованный сигнал поступает на усилитель 6, после усилени  он поступает на компаратор 7, который осуществл ет непрерывное сравнение уровн  текущего сигнала с установленным ранее пороговым уровнем регул тором 3 уровн . Каждый пик сигнала, выход щий за пороговый уровень, вызывает по вление на выходе компаратора импульса . Импульсы подаютс  на один из входов счетчика 8, который по достижении определенного числа импульсов выдает сигнал на узел 2 адаптивного управлени , срабатьгоает реле и станок останавливаетс . Счет импульсов происходит в течение определенного времени. Количество импульсов и отрезок времени определ ютс  блоком 1 задани  коэффициентов учета свойств материала и инструмента. Если за установленное врем  счетчик не набрал заданного числа импульсов, то производитс , автоматический сброс и отсчет начинаетс  заново. Станок таким образом не отключаетс  до тех пор, пока счетчик за определенное врем  не наберет требуемого числа импульсов , соответствующих критическому значению износа. Указанна  схема устройства обладаег большой помехоу стойчивостью, не допускает отключени  станка, вызванного случайными одиночными импульсами сигнала, превышающего пороговый уровень, и обеспечивает более точное измерение износа инструмента. Коэффициент передачи усилител  6, пороговый уровень сигнала регул тора уровн , отмер емый отрезок времени и определ емое количество импульсов блоком 1 задани  коэффициентов , а также коэффициент пересчета счетчика 8 могут произволь-но мен тьс  в широких пределах при наладке устройства, что обеспечивает работу с конкретным станком, инструментом, материалом в том или ином режиме. Применение предлагаемого устройства по: волит уменьшить погрешностьThe invention relates to a measurement technique, namely, process control devices on machine tools, and can be used in metal processing procurement in machining process control systems. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of wear of cutting tools by eliminating the effects of random actions. On fig. 1 shows a block diagram of the device; Fig. -2 is a diagram of a current measurement node. A device for measuring the wear of a cutting tool contains a block 1 specifying the coefficients of metering of a material and a tool, an node 2 of an ad- vative control, a regulator 3 level of the signal, series-connected current measurement node 4, an active filter 5, an amplifier 6, a comparator 7 and a counter 8 pulses, the second input of the latter is connected to the output, the unit 1 sets the coefficients of taking into account the properties of the material and the tool, and the output is connected to the adaptive control unit 2, the second input of the comparator 7 is connected to the output of the signal level controller 3. The device works in the following way. The current sensor of the current measurement unit 4 produces an electrical signal proportional to the current of the engine of the gear cutting machine. The analysis of the signal spectrum showed that it consists of a rather wide range of components that differ in both amplitude and frequency, and there are components that carry information about the state of both the tool itself and, to a certain extent, the entire kinematic chain machine. In order to extract a useful signal that carries information about the degree of blunting of a tool, an active filter 5 is applied. The signal received at the output of filter 5 bears sufficient resemblance to the recording of direct forces on the cutter shaft, obtained by means of strain gauges. By comparing signals obtained by operating a sharp and worn cutter, it was found that the blunt cutter signal has a much larger amplitude amplitude of the variable component (50-100%). Therefore, the change in the amplitude of the variable component of the signal is selected as a wear criterion. cutters. The filtered signal is fed to the amplifier 6, after amplification it is fed to the comparator 7, which performs a continuous comparison of the level of the current signal with the threshold level set earlier by a level 3 regulator. Each peak of the signal beyond the threshold level causes a pulse at the output of the comparator. The pulses are fed to one of the inputs of the counter 8, which, upon reaching a certain number of pulses, generates a signal to the adaptive control unit 2, triggers the relay and the machine stops. Pulse counting occurs during a specific time. The number of pulses and the length of time are determined by the block 1 setting the coefficients of taking into account the properties of the material and the tool. If during the set time the counter has not collected a specified number of pulses, it is performed, an automatic reset and the counting starts anew. The machine does not turn off in this way until the counter in a certain time reaches the required number of pulses corresponding to a critical wear value. This device has a high noise immunity, does not allow the machine to shut down, caused by random single pulses of a signal that exceeds the threshold level, and provides a more accurate measurement of tool wear. The transfer coefficient of amplifier 6, the threshold level of the level regulator signal, the measured time interval and the determined number of pulses by the coefficient setting unit 1, as well as the conversion factor of counter 8 can vary widely over a wide range when setting up the device, which ensures operation with a specific machine, tool, material in one way or another. The application of the proposed device by: Volit reduce the error

.3 .3

измерени  износа в 3 раза, восстанавливать режущий.инструмент, снизить потери энергии силового двигател  станка, повысить качество обрабатываемых изделий. .measurement of wear by 3 times, to restore the cutting tool, to reduce the energy losses of the machine’s power motor, to improve the quality of the processed products. .

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  износа режущего инструмента содержащее блок задани  коэффициентов учета свойств материала и инструмента и узел адаптивного управлени ,отличаю196734A device for measuring the wear of a cutting tool containing a block for setting coefficients of accounting for material and tool properties and an adaptive control unit are different from 196734 щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено регул тором уровн  сигналов, последовательно соединенными узлом измерени  5 тока, активным фильтром, усилителем, компаратором и счетчиком импульсов, второй вход последнего соединен с выходом блока задани  коэффициентов учета (СВОЙСТВ материала и инструмента, а выход - с узлом адаптивного управлени , второй вход компаратора соединен с выходом регул тора уровн  сигналов.This is so that, in order to increase accuracy, it is equipped with a signal level regulator connected in series by a current measuring unit 5, an active filter, an amplifier, a comparator and a pulse counter, the second input of the latter is connected to the output of a set of metering factors (MATERIAL PROPERTIES and the tool, and the output - with the adaptive control unit, the second input of the comparator is connected to the output of the signal level control.
SU843683094A 1984-12-26 1984-12-26 Arrangement for measuring wear of cutting tools SU1196734A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843683094A SU1196734A1 (en) 1984-12-26 1984-12-26 Arrangement for measuring wear of cutting tools

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843683094A SU1196734A1 (en) 1984-12-26 1984-12-26 Arrangement for measuring wear of cutting tools

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1196734A1 true SU1196734A1 (en) 1985-12-07

Family

ID=21096881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843683094A SU1196734A1 (en) 1984-12-26 1984-12-26 Arrangement for measuring wear of cutting tools

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1196734A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 115673, кл. G 01 N 3/58, 1958. Авторское свидетельство СССР №.811103, кл. G 01 N 3/58, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1401113A (en) Method and apparatus for monitoring the condition of cutting blades
CH651772A5 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE FEED DUE TO VIBRATIONS AND METHOD FOR CONTROLLING A WORKING MACHINE.
SU1196734A1 (en) Arrangement for measuring wear of cutting tools
JPS5537226A (en) Overload monitor for cutting operation
US4128796A (en) Gap eliminator
SU1013104A1 (en) Cutting process optimization method
SU641315A1 (en) Cutting tool wearout measuring device
SU918022A1 (en) Device for controlling precision in metal cutting machine tool
SU1221545A1 (en) Method of determining dimension wear of multipoint tools and arrangement for accomlplishment of same
SU806366A1 (en) Method of controlling machine tool working precision
SU738832A1 (en) Metal cutting machine tool automatic control system
SU1243114A1 (en) Device for time referring of control pulse to maximum of ebpanded pulse
SU878543A1 (en) Discrete control system for grinding process
SU1301643A1 (en) Method of mechanical working
SU1073866A2 (en) Intensity setter for quick-action electric drive
SU634903A1 (en) Method of measuring the inter-electrode gap at electro-erosion working
SU798714A1 (en) Apparatus for controlling grinding machine feed
SU1189656A1 (en) Method of controlling process of machining and device for effecting same
SU834673A1 (en) Machine-tool adaptive control device
SU1038083A1 (en) Method and apparatus for monitoring cutting tool wear
SU806268A1 (en) Method and apparatus for determining parameters of force loading of tool cutting portion
SU811103A1 (en) Apparatus for determining cutting tool wear
SU1155361A1 (en) Method of determining the optimum speed of cutting
SU857936A1 (en) Device for metal-cutting machine automatic control
SU933378A1 (en) Cutting mode optimizer