SU1366302A1 - Apparatus for monitoring cutting temperature - Google Patents

Apparatus for monitoring cutting temperature Download PDF

Info

Publication number
SU1366302A1
SU1366302A1 SU853995044A SU3995044A SU1366302A1 SU 1366302 A1 SU1366302 A1 SU 1366302A1 SU 853995044 A SU853995044 A SU 853995044A SU 3995044 A SU3995044 A SU 3995044A SU 1366302 A1 SU1366302 A1 SU 1366302A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
unit
functional converter
cutting temperature
Prior art date
Application number
SU853995044A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Анатольевич Тараненко
Игорь Михайлович Резник
Original Assignee
Севастопольский Приборостроительный Институт
Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
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 Севастопольский Приборостроительный Институт, Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС filed Critical Севастопольский Приборостроительный Институт
Priority to SU853995044A priority Critical patent/SU1366302A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1366302A1 publication Critical patent/SU1366302A1/en

Links

Landscapes

  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано дл  косвенного контрол  нагрузки на инструментах, например, в токарных, расточных, фрезерных станках.The invention relates to a machine tool industry and can be used to indirectly control the load on tools, for example, in turning, boring, milling machines.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  температуры за счет учета коэффициента излучательной способности поверхности заготовки при нагреве.The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature control by taking into account the coefficient of emissivity of the surface of the workpiece during heating.

На чертеже схематически изображено устройство.The drawing schematically shows the device.

Устройство дл  контрол  температуры резани  при обработке детали 1 резцом 2, закрепленным в резцедержателе 3, содержит кронштейн 4, на котором с возможностью вращени  в горизонтальной плоскости.установлена фокусирующа  оптическа  головка 5, со- единенна  световодом 6 с фотоэлектрическим датчиком 7, К выходу фотоэлектрического датчика 7 подключен блокA device for monitoring the cutting temperature when machining part 1 by a cutter 2 fixed in the tool holder 3 contains a bracket 4 on which it is rotatable in a horizontal plane. A focusing optical head 5 connected to a photoelectric sensor 7, to the photoelectric sensor output is installed 7 connected unit

8делени , первый функциональньй преобразователь 9. Один из выходов пер- вого функционального преобразовател 8 divisions, the first functional converter 9. One of the outputs of the first functional converter

9через второй функциональньй преобразователь 10 соединен со вторым входом блока 8 делени . Второй выход первого функционального преобразова- тел  9 подключен к блоку 11 дифференцировани , блоку 12 умножени  и далее9 through the second functional converter 10 is connected to the second input of the dividing unit 8. The second output of the first functional transducer 9 is connected to differentiation unit 11, multiplication unit 12 and further

.к пороговому элементу 13..to threshold element 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом обработки подвод т резцедержатель 3 с резцом 2 и кронштейном 4, на котором укреплена фокусирующа  оптическа  головка 5, к детали 1. Фокусирующую опти ескую голов- ку 5 навод т на определенную точку зоны резани  перед резцом 2 и фиксируют на кронштейне 4. Диапазон длин волн работы оптической головки 5 выбирают таким образом, чтобы миними- зировать поглощение инфракрасного излучени  атмосферой, например 0,65, 2,19, 3,9 мкм. Зеркальный объейтив оптической головки 5 позвол ет снимать инфракрасное излучение с площади Before machining, bring the tool holder 3 with the cutter 2 and the bracket 4, on which the focusing optical head 5 is fixed, to the part 1. The focusing optical head 5 is directed at a certain point of the cutting zone in front of the cutter 2 and fixed on the bracket 4. Range The wavelengths of operation of the optical head 5 are chosen in such a way as to minimize the absorption of infrared radiation by the atmosphere, for example, 0.65, 2.19, 3.9 microns. The mirror objective of the optical head 5 allows infrared radiation to be removed from the area

4 I4 I

ДО 1 ММ .TO 1 MM.

Нагрев детали 1 во врем  обработки ведет к изменению коэффициента излучательной способности ее поверхности , который зависит от температу- ры. Энерги  инфракрасного излучени , воспринимаема  фокусирунщей головкой 5, определ етс  вьфажениемHeating part 1 during processing leads to a change in the emissivity of its surface, which depends on temperature. The infrared radiation energy perceived by the focusing head 5 is determined by the exhalation

Е, C jQr -реэ ) ) E, C jQr-ree))

5 five

0 0

0 р. 0 p.

g g

5five

где ,o,r(Tpgj) - завис щий от температуры резани  Тре, коэффициент излучательной способности ее поверхности, Ед(Тре - энерги  излучени  абсолютно черного тела при температуре резани .where, o, r (Tpgj) is dependent on the cutting temperature Tre, the emissivity of its surface, Ed (Tre is the radiation energy of an absolutely black body at the cutting temperature.

Выходное напр жение U д датчика 7 благодар  линейной обратной св зи оптрона пропорционально измер емому фототоку, т.е. тепловому излучению зоны резани .The output voltage U d of sensor 7 due to the linear feedback of the optocoupler is proportional to the measured photocurrent, i.e. thermal radiation of the cutting zone.

Неопределенность коэффициента излучательной способности поверхности заготовки, которьм по величине всегда меньше 1, ведет к тому, что фотоэлектрический датчик 7, который градуируетс  по модели абсолютно черного тела, измер ют температуру резани  меньше действительной на несколько дес тков градусов.The uncertainty of the emissivity of the surface of the workpiece, which is always less than 1, leads to the fact that the photoelectric sensor 7, which is graduated according to the black body model, measures the cutting temperature less than a few tens of degrees.

Сигнал с выхода датчика 7, пропорциональный температуре зо-ны резани , поступает на вход блока делени  8, в котором делитс  на поступающий на второй вход блока 8 делени  выходной сигнал второго функционального преобразовател  10. Выходной сигнал второго функционального преобразовател  10 св зан с его входным сигналом зависимостью , соответствующей 6,,o,r(Tpej ) . Эта зависимость определ етс  предварительно и уточн етс  экспериментально применительно к радиационным свойствам марок обрабатываемых заготовок, Эту зависимость реализует преобразователь 10.A signal from the output of sensor 7, proportional to the temperature of the cutting zone, is fed to the input of dividing unit 8, which is divided by the output signal of second functional converter 10 to the second input of dividing unit 8. The output signal of second functional converter 10 is connected with its input signal dependence, corresponding to 6,, o, r (Tpej). This dependence is determined in advance and refined experimentally with respect to the radiation properties of the grades of workpieces being processed. This dependence is realized by the converter 10.

Выходной сигнал блока 8 делени  поступает на вход первого функционального преобразовател  9, где преобразуетс  в соответствии с градуиро- вочной характеристикой датчика 7 непосредственно в сигнал V(Tpej ), пропорциональный истинной температуре резани  с учетом неопределенности коэффициента „г излучательной способности поверхности детали 1. Блоки 8-10 осуществл ют итерацион- ньш процесс определени  температуры, поскольку сигнал с выхода датчика 7, характеризуклций Трез меньше истинной , так как неизвестно б , поступает на вход блока 8 делени . В блоке 8 этот сигнал делитс  на сигнал, характеризующий - ориентировочный , а с выхода блока 8 подаетс The output signal of dividing unit 8 is fed to the input of the first functional converter 9, where it is converted in accordance with the calibration characteristic of sensor 7 directly into the signal V (Tpej), proportional to the true cutting temperature, taking into account the uncertainty of the coefficient g of the emissivity of the surface 1. Parts -10 carry out an iterative process of determining the temperature, since the signal from the output of sensor 7, characterized by Trres less true, since it is not known b, is fed to the input of block 8 neither In block 8, this signal is divided into a signal characterizing - approximate, and from the output of block 8,

на вход первого функционального преобразовател  9. В соответствии с гра дуирово-чной характеристикой датчика 7 и с выхода первого преобразовател  9 вновь поступает на вход второго преобразовател  10, реа:шзующего зависимость бзаг (Треэ), т.е. сигнал с выхода датчика 7, характеризующий температуру меньше истинной,. итерационно приближаетс  к сигналу, характеризующему истинную температуру резани .to the input of the first functional converter 9. In accordance with the calibration characteristic of the sensor 7 and from the output of the first converter 9, it is again fed to the input of the second converter 10, rea: bzag dependence (Tree), i.e. the signal from the output of sensor 7, which characterizes the temperature less than the true ,. iteratively approaches the signal characterizing the true cutting temperature.

На выходе блока 11 дифференцировани  напр жение пропорционально про„ . Э V(Tpe3 )At the output of the differentiation unit 11, the voltage is proportional to pro. A v (Tpe3)

изводнои X- - - градиенту тема tizvodnoi X- - - gradient theme t

пературы. На вход блока 12 умножени  поступают сигналы с выхода первого функционального преобразовател  V(T 33 ) и с блока 11 av(Tpe5)3t.perature. Signals from the output of the first functional converter V (T 33) and from the block 11 av (Tpe5) 3t are fed to the input of the multiplication unit 12.

Сигнал на выходе блока 12 умножени  пропорцион ален произведениюThe signal at the output of block 12 multiplication is proportional to the product

VCTpe, )VCTpe,)

Э V(, ) -. E V (,) -.

При перегрузках инструмента уровень сигналаAt tool overloads the signal level

V(T ) .e3.) VUpe, ; эV (T) .e3.) VUpe,; uh

скачком превышает порог срабатывани  порогового элемента 13, который выбираетс  изabruptly exceeds the threshold of threshold element 13, which is selected from

услови  отстройки от максимального значени  в нормальных режимах резани . После срабатывани  элемента 13 . прекращаетс  подача инструмента.Conditions for the detuning of the maximum value in normal cutting conditions. After item 13 triggers. the tool feed is stopped.

II

Claims (1)

.Формула изобретени Formula of Invention Устройство дл  контрол  температу- ры резани , содержащее фокусирующую оптическую головку, установленную с возможностью вращени  на кронштейне, жестко закрепленном в резцедержателе, подкд)юченньй к оптической головке . фотоэлектрический датчик, последовательно соединенные блок дифференцировани , блок умножени  и пороговый элемент, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  точности, в устройство между фотоэлектрическим датчиком и .блоком дифференцировани  введены соединенные последовательно блок делени  и первый функциональный преобразователь и второй функциональ- ньй преобразователь, вход которого св зан с выходом первого функционального преобразовател , а выход - с вторым входом блока делени , при этом второй вход блока умножени  св зан с выходом первого функционального преобразовател . .A device for controlling the cutting temperature, containing a focusing optical head mounted for rotation on a bracket rigidly fixed in the tool holder, pkd) to the optical head. A photoelectric sensor, a series-connected differentiation unit, a multiplication unit and a threshold element, characterized in that, in order to improve accuracy, a serially connected dividing unit and a first functional converter and a second functional converter, input are introduced into the device between the photoelectric sensor and the differentiation unit. which is connected with the output of the first functional converter, and the output is connected with the second input of the division unit, while the second input of the multiplication unit is connected with the output m first functional converter. .
SU853995044A 1985-12-26 1985-12-26 Apparatus for monitoring cutting temperature SU1366302A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853995044A SU1366302A1 (en) 1985-12-26 1985-12-26 Apparatus for monitoring cutting temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853995044A SU1366302A1 (en) 1985-12-26 1985-12-26 Apparatus for monitoring cutting temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1366302A1 true SU1366302A1 (en) 1988-01-15

Family

ID=21211819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853995044A SU1366302A1 (en) 1985-12-26 1985-12-26 Apparatus for monitoring cutting temperature

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1366302A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109202532A (en) * 2018-09-25 2019-01-15 北京航空航天大学 Composite material Milling Temperature measurement method and device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1154072, кл. В 23 Q 11/04, 1984, *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109202532A (en) * 2018-09-25 2019-01-15 北京航空航天大学 Composite material Milling Temperature measurement method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3579775A (en) Tool surface temperature measuring apparatus
FR2466312A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING THE DISPLACEMENT OF A MOBILE ELEMENT OF A MACHINE TOOL
ES8303165A1 (en) Method and apparatus for the supervision of cutting-tools in machine tools.
US6615697B2 (en) Machine tool
EP0343517A3 (en) Apparatus for compensating for the thermal displacement of the main spindle of a machine tool
CN109240210A (en) A kind of numerically-controlled machine tool with fault diagnosis and warning function
JPH0399774A (en) Photoelectric controller for frame cutter
SU1366302A1 (en) Apparatus for monitoring cutting temperature
Ueda et al. Thermal behaviour of cutting grain in grinding
CN111002103A (en) Cutter temperature detection system and cutter temperature detection method
JPS55106704A (en) Method and device for detecting position of cutting edge of machine tool
Choudhury et al. On-line tool wear sensing and compensation in turning
CZ281821B6 (en) Method of contactless measuring surface temperature and/or emissivity of objects
JPS59160708A (en) Device for detecting and controlling bending angle of bending machine
JPH0332432B2 (en)
SU1071397A1 (en) System for adaptive control of cutting process
JPH0137878Y2 (en)
SU1371786A1 (en) Apparatus for monitoring the wear of cutting edge of tools
SU709325A1 (en) Cutting process automatic monitoring apparatus
JPS5937162B2 (en) How to adjust tailstock thrust
Shillam The on-line control of cutting conditions using direct feedback
SU656025A1 (en) Lathe adaptive control device
JPS5542773A (en) Numerical control machine tool
KR920002919B1 (en) Automatic measuring apparatus using linear controller
JPS597504A (en) Tool origin setting device of numerically controlled machine tool