05 Изобретение относитс к автоматизации сверлильных, резьбонарезных и фрезерных станков и может быть использовано дл контрол нагрузки стержневого инструмента (сверло, мет чик, фреза) с целью защиты его от перегрузок и поломки. Цель изобретени - повышение быстродействи устройства дл защить концевого инструмента за счет того, что контроль перегрузки концевого инструмента начинаетс при меньших значени х скольжени , а именно в начале режима перегрузки. На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - врег менна диаграмма работы устройства в режиме недопустимой перегрузки инструмента (где по.казаны сигнгшы на выходах основных элементов устройства и обозначены t , t - уставки соответственно первого и BTOjioro эл ментов задержки). Устройство содержит инструмент 1 (сверло), механизм 2 зажима инструмента , инструментальный шпиндель 3, пиноль 4 станка, кронштейн 5,, на ко тором размещена считывакш1,а электро магнитна головка 6, размещенна в зоне кольцевой магнитной записи 7 на инструментальном шпинделе 3, фор мирователь 8 импульсов, к пр мому (ВЫХОДУ которого подключен первый эл мент 9 задержки, к выходу которого подключен расширитель 10 импульсов. К инверсному выходу форм1-фовател 8 подключен второй элемент 11 задержки , выход которого совместно с выхо дом расширител 10 импульсов подклю чен к элементу совпадени И 12. Устройство работает следующим об разом. 7 Перед началом обработки инструме том 1 детали (фиг.1) на поверхность .инструментального шпин,п,ел 3 нанос ,. кольце в ую-магнитную запись 7 в виде магнитйых меток (дл этой цели используетс магнитна головка 6, пер веденна в режим записи). Метки 7 нанос т равномерно по окружности ишиндел 3 с посто нным угловым рас сто нием ZUT/m, где m - число меток Выбор числа m определ ет быстродействие и точность устройства,, но с другой стороны увеличездае m ограничено разрешак цей способностью устро ства, зависит от скорости вращени шпиндел 3. Привод т во вращение шпиндель 3. На холостом ходу скорости вращени ведущего п (об/мин) и инструментального п (об/мин) шпинделей одинаковы . При выполнении шпиндельного узла на базе муфты скольжени (не показано ) в режиме холостого хода скольжени инструментального шпиндел относительно ведущего с равно нулю. При обработке детали скольжение S отлично от нул и не должно превьш1ать допустимое значение Зэоп Часто принимают Saon 0,2, Если фиксировать только превьш1ение скольжением величины Зэоп о быстродействие устройства недостаточно, так как Saon как правило, соответствует предельным перегрузкам инструмента. В предлагаемом устройстве дл повьш1ени быстродействи в качестве контрольного значени скольжени выбираетс S Бэоп (например, при 0,2; S 0,1), т.е. контроль пере-, грузки концевого инструмента начинаетс при меньших значени х скольжени , в начале режима перегрузки. Одновременно контролируетс скорость изменени скольжени dS/dt, дл которой также устанавливаетс пороговое значение S,, Режим перегрузки концевого инструмента вьивл етс по одновременному выполнению двух условий: dS/dt S Услови (1) означают, что при возникновении перегрузок инструмента (S SK) эти перегрузки возрастают dS/dt 0 и могут превысить предельно допустимое значение. УСЛОВИЯ (1) реализуютс в устройстве двум элементами 9 и 11 задержки . При прохождении магнитной меткой 7 зоны расположени считывающей головки 6 на выходе головки по вл етс остроугольный импульс напр жени (фиг.2). При равномерной скорости вращени шпиндел 3 длительность временного интервала между импульсами на выходе считывающей головки посто нна и равна 60 ( 1-S)n На пр мом выходе формировател 8 по вл ютс импульсы длительностью. равной временному интервалу между двум следующими друг за другом сиг налами с выхода считывакщей головки 6, причем первому сигналу соответствует начало импульса, а второму окончание , поэтому импульсы на выхо де формировател 8 чередуютс с пау зами. На инверсном выходе импульсы имеют длительность, равную длительности пауз на пр мом выходе, а длительность пауз равна длительности импульсов на пр мом выходе (фиг.2). Импульсы с пр мого выхода формировател 8 (длительностью, соответствук цей выражению (2) ) поступают на первьй элемент 9 задержки, уставка выбираетс S 8эол по началу перегрузки инструмента 1 d-Sj-n. m в 0,1; Например, при S, -§-33 j, Если длительность сигнала at с пр мого выхода формировател 8 превьппает уставку задержки 9, т.е. скольжение S инструментального шпиндел 3 превышает порог S, то на выходе элемента 9 задержки по вл етс сигнал длительностью 4t - t, . Этот сигнал расшир етс далее расширителем 10 импульсов на величину, не меньшую длительности следук цего импульса с инверсного выхода формировател 8 (фиг.2). Если при этом по в л етс сигнал на выходе второго элемента 11 задержки, то одновременно на обоих выходах элемента совпадени И 12 по вл етс сигнал и устройство дает сигнал на прекращение рабочей подачи инструмента. С помощью второго элемента 11 задержки скорость dS/dt увеличени скольжени сравниваетс с уставкой S. При увеличении скольжени вьшге допустимого S длительность импульса на инверсном выходе формировател 8 60 ( 4t)n Превьш1ение скоростью нарастани скольжени dS/dt порогового значени Sjf оцениваетс в элементе 11 задержки по длительности импульса с инверсного выхода формировател 8. УсIтавка элемента 11 задержки рассчитываетс по формуле (3), если прин ть ( 3) At t S S, At t, что дает некоторый запас надежности 60 ( 1-S,- s; Если длительность сигнала с инверсного выхода формировател 8 превьшает уставку t,, второй временной задержки элемента 11, то на его выходе по вл етс сигнал (фиг.2), поступающий на- один из входов схемы совпадени И 12. На втором входе схемы совпадени И 12 в это врем есть сигнал с выхода расширител 10, так как перед этим длительность сигнала на пр мом выходе формировател 8 больше уставки t (.,). По вл етс сигнал на выходе элемента совпадени И 12 на прекращение подачи инструмента . Вы вление режима перегрузки таким образом осуществл етс за четверть оборота инструментального шпиндел , т.е. примерно за врем 5/(1-S)-n Например, при S 0,1; t, 1000 об/мин; m 8; At 5 2 мс. Предлагаемое устройство обладает по сравнению с известными устройствами защиты концевого инструмента по- . вьшенным быстродействием, что существенно повьшает надежность обработки . Уставки временных задержек t , устанавливаютс перед началом обработки в зависимости от скорости вращени ведущего шпиндел . Устройство может быть использовано как элемент автоматической системы управлени процессом обработки. Формула изобретени Устройство дл защиты концевого инструмента, содержащее схему управлени с логическим элементом совпадени И и датчиком, состо щим из электромагнитной считьшающей головки , установленной на пиноли с возможностью взаимодействи с метками-, нанесенными на шпиндель, отличающеес тем, что, с целью повьшенк быстродействи , схема управлени снабжена формгфователем импульсов , вход которого соединен с электромагнитной считьшающей головкой , первым и вторым элементами задержки , соединенными соответственно с пр мым и инверсным выходами формировател импульсов, расширителем им пульсов, вход которого св зан с выходом первого элемента задержки, а
1271676б
ВЫХОД - с первым входом логического элемента совпадени И, причем второй вход последнего св зан с выходом второго элемента задержки.
V
УуУчХЛ
.5
8
12