SU1629824A1 - Method of measuring cutting toolъs wear during machining of cylindrical surface - Google Patents
Method of measuring cutting toolъs wear during machining of cylindrical surface Download PDFInfo
- Publication number
- SU1629824A1 SU1629824A1 SU894669784A SU4669784A SU1629824A1 SU 1629824 A1 SU1629824 A1 SU 1629824A1 SU 894669784 A SU894669784 A SU 894669784A SU 4669784 A SU4669784 A SU 4669784A SU 1629824 A1 SU1629824 A1 SU 1629824A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- tool
- cutting
- frequency
- wear
- stopping
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к обработке металлов резанием, преимущественно к способам измерени износа инструмента Цель изобретени - повышение точности измерени износа инструмента Способ заключаетс в том, что осуществл ют резание, затем останавливают подачу режущего инструмента , останавливают относительное вращение заготовки через 1-3 оборота пос ie остановки подачи, возбчждают механические высокочастотные или льтразв ковые колебани в одном из звеньев кинематической пары инструмент-деталь в плсхкости резани в направлении касате 1ыюи к обрабаты ваемой поверхности, выбирают амплит д колебаний, на 10-20%, большею ветчины допустимого износа инструмента, задают частоту, не и не кратн ю частоте другого звена, измер ют относнтельнмо с ко рость V перемещени обрабатываемой поверхности и вершины кромки инструмента, одновременно измер ют i.ni тельность т контакта поверхностей к каж дый цикл колебаний, а ширину шногченнон контактной площадки Л- по задней поверхности определ ют (вычисл ют) по формхле Л, Кт 2 ил 1CThe invention relates to the processing of metals by cutting, mainly to methods for measuring tool wear. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring tool wear. The method consists in cutting, then stopping the feed of the cutting tool, stopping the relative rotation of the workpiece after 1-3 turns after stopping the feed , mechanical high-frequency or ultrasonic oscillations are excited in one of the links of the kinematic pair of tool-part in the cutting power in the direction of tangential To determine the amplitude of oscillations, by 10–20%, more than the ham of allowable tool wear, set the frequency, not a multiple of the frequency of another link, measure relative to the velocity V of the workpiece and the tip of the tool’s edge, at the same time, i.ni is measured by the contact area t to each oscillation cycle, and the width of the contact area L- on the back surface is determined (calculated) using the form L, Km 2 or 1C
Description
Изобретение относитс к обработке металлов резанием, преимущественно к способам измерени износа режущего инструмента , и может найти применение дл измерени износа режущего инструмента при автоматизации металлорежущего оборудовани .The invention relates to metal cutting, primarily to methods for measuring the wear of a cutting tool, and can be used to measure the wear of a cutting tool in the automation of metal-cutting equipment.
Цель изобретени - повышение точности определени износа.The purpose of the invention is to improve the accuracy of wear.
На фиг. 1 приведена схема, по сн юща процесс осуществлени способа, на фиг. 2 - блок-схема устройства дл реализации способаFIG. 1 is a diagram illustrating the process of the method, fig. 2 is a block diagram of an apparatus for implementing the method.
Устройство содержит вибратор I, установленный на суппорте станка, режущий инструмент 2, пьезоэлектрический датчик 3 вибрации (например, типа ИС-313А с диапазоном рабочих частот 50-40000 Гц), измеритель 4 шума и вибрации, предназначенный дл измерени относительной скорости обработанной поверхности и вершиныThe device contains a vibrator I mounted on a machine caliper, a cutting tool 2, a piezoelectric vibration sensor 3 (for example, the IC-313A type with an operating frequency range of 50-40000 Hz), a noise and vibration meter 4 for measuring the relative speed of the machined surface and the top
режущего инструмента, измеритель 3 в ре менных интервалов, предназначенный дл измерени интервалов времекн контакта поверхностей в каждый цикл измерении, блок 6 коммутации, ана юго-цифровой прс образователь 7 и блок 8 правлени (микро ЭВМ), подключенный к системе с) MI1Nthe cutting tool, the meter 3 in the mode intervals, designed to measure the intervals of the contact time of the surfaces in each measurement cycle, the switching unit 6, the south-digital generator 7 and the control unit 8 (micro computer) connected to the system c) MI1N
Второй вход блока коммутации соединен с вторым выходом измеригег 4, второй вход которого соединен с вторым входом измерител 5, выходом ЦПУ 9 и вхоюм iar чика 3, с блоком 8 управлени соешьепы коммутатор 6, вибратор и вхо i сштемь, 9 ЧПУThe second input of the switching unit is connected to the second output of the measuring 4, the second input of which is connected to the second input of the meter 5, the output of the CPU 9 and the input of the iar 3, with the control unit 8 of the control unit 6, the vibrator and the input i Stem, 9 CNC
Способ осуществл етс шм образом .The method is carried out in a manner.
Колебани инструмента начинаютс в некоторой точке О (фиг 1) При ш. /кепии инструмента в направлении . со с %о ростью (-Qto rosio/ Не1 ччасгке 1 л ,о чение времени т звень обра и юг пиментThe oscillations of the instrument begin at some point O (Fig. 1). At w. / kepi tools in direction. with a% of growth (-Qto rosio / He1 for an hour 1 liter, about time t links processing and south pimento
КTO
ее сю юher su yu
ЈъЈъ
пары (контакт) инструмент-деталь, при этом точка А перемещаетс в положение А, а точка В в положение А, т. е. кажда из множества точек отрезка АВ проходит путь, равный ширине изношенной площадки по задней грани h. При дальнейшем движении в направлении -f-OZ происходит разрыв элемента пары, что обеспечивает дискретность измерений. Затем движение осуществл ют в обратном направлении -OZ. Исход из этого длину отрезка АВ записывают в видеthe pairs (contact) of the tool part, while point A moves to position A and point B to position A, i.e., each of the set of points of segment AB passes a path equal to the width of the worn area along the rear face h. Upon further movement in the direction of -f-OZ, the pair element breaks, which ensures the discreteness of measurements. The movement is then carried out in the reverse direction -OZ. From this, the length of the segment AB is written in the form
. Vi, a. Vi, a
где h, - ширина износа контактной площад- ки по задней поверхности, мм; V - относительна скорость перемещени обработанной поверхности и вершины режущей кромки инструмента в плоскости резани в направлении касательной к обрабатываемой поверхности, мм/с; т - абсолютное значение времени контакта поверхностей в каждый цикл измерений, с.where h, is the wear width of the contact area on the back surface, mm; V is the relative speed of movement of the machined surface and the tip of the cutting edge of the tool in the cutting plane in the direction of the tangent to the machined surface, mm / s; t is the absolute value of the contact time of the surfaces in each measurement cycle, c.
В соответствии с блок-схемой (фиг. 2) по команде на проведение измерени износа система 9 ЧПУ выключает подачу инструмента , через 1-3 оборота - вращение заготовки . При этом с передней поверхности инструмента удал етс стружка, а заготовка и инструмент образуют неподвижный контакт (фиг. 1). Система 9 ЧПУ запускает в блок 8 программу измерени износа, блок 8 включает вибратор 1, который возбуждает механические высокочастотные или ультразвуковые колебани инструмента в плоскости резани в направлении касательной к- обработанной поверхности.In accordance with the block diagram (Fig. 2), at the command of carrying out a measurement of wear, the CNC system 9 turns off the tool feed, after 1-3 turns, the workpiece rotates. In this case, chips are removed from the front surface of the tool, and the workpiece and the tool form a fixed contact (Fig. 1). The CNC system 9 starts in block 8 a program for measuring wear, block 8 turns on a vibrator 1, which excites mechanical high-frequency or ultrasonic oscillations of the tool in the cutting plane in the direction of the tangent to the machined surface.
Колебани инструменту сообщают в плоскости резани в направлении касательной к обрабатываемой поверхности дл обеспечени требований выполнени принципов инверсии , определ ющей правильность измерений , а именно: траектори движени при измерении должна соответствовать траектории движени при формообразовании; лини действи должна совпадать с линией измерени (принцип Аббе); базы измерени должны совпадать с рабочими базами (правило единства баз). Выбирают амплитуду колебаний по крайней мере на 10-20% больше величины допустимого износа инструмента дл обеспечени прерывистости процесса измерени на дискретной длине износа инструмента по задней поверхности. Выбирают частоту колебаний инструмента не равной и не кратной собственной частоте колебаний детали дл недопущени влений резонанса при измерени х.The oscillations of the tool are reported in the cutting plane in the direction of the tangent to the surface to be machined to meet the requirements of fulfilling the principles of inversion that determine the correctness of the measurements, namely: the movement trajectory in the measurement must correspond to the movement trajectory during shaping; the line of action must coincide with the line of measurement (the Abbe principle); the measurement bases must coincide with the working bases (the rule of database unity). The amplitude of oscillations is selected at least 10-20% greater than the allowable tool wear value to ensure that the measurement process is discontinued over a discrete tool wear length along the back surface. The oscillation frequency of the tool is chosen to be not equal to and not a multiple of the natural frequency of oscillation of the part in order to prevent resonance during measurement.
На инструмент 1 устанавливают датчик 3 вибрации, представл ющий собой акселерометр . Механические колебани посредством датчика 3 преобразуют в электрический сигнал, который затем подают на вход измерител 5 шума и вибраций, где сигнал усиливают, фильтруют и выдел ют посто нную составл ющую сигнала с помощьюInstrument 1 is fitted with a vibration sensor 3, which is an accelerometer. Mechanical oscillations by means of sensor 3 are converted into an electrical signal, which is then fed to the input of a noise and vibration meter 5, where the signal is amplified, filtered and the constant component of the signal is extracted using
детектировани и на выходе получают значение относительной скорости перемещени обработанной поверхности и вершины режущего инструмента, одновременно выделенную посто нную составл ющую сигнала от измерени 4 шума и выбраций подают на вход измерител 5 временных интервалов , где измер ют временной интервал периодических сигналов в виде времени контакта в каждом цикле колебаний. Блок 6 коммутации, управл емый от микроЭВМ,the detection and output receive the value of the relative speed of movement of the machined surface and the tip of the cutting tool, simultaneously allocated a constant component of the signal from measuring 4 noise and choices are fed to the input of the meter 5 time intervals, where the time interval of periodic signals is measured as contact time in each oscillation cycle. A switching unit 6 controlled by a microcomputer,
подключает аналого-цифровой преобразователь 7 к измерителю 4 шума и вибраций и измерителю 5 временных интервалов. Аналого-цифровой преобразователь 7 преобразует аналоговые сигналы измерител 5 временных интервалов и измерител 4 шума и вибраций в цифровые коды микроЭВМ, котора обрабатывает сигнал по алгоритму и в зависимости от результата расчетов выдает соответствующую команду в систему ЧПУ 9.connects the analog-to-digital converter 7 to the noise and vibration meter 4 and the meter 5 time intervals. Analog-to-digital converter 7 converts analog signals of a 5-time meter and a noise and vibration meter 4 into digital microcomputer codes, which processes the signal according to an algorithm and, depending on the result of the calculations, issues the corresponding command to the CNC system 9.
5 Пример. Обтачивают в центрах вал начисто . Диаметр вала мм, длина Z 2000 мм. Режимы резани : окружна линейна скорость обрабатываемой поверхности (расчетна ) V 150 м/мин; глубина резани /-1,5 мм; подача ,3 мм/об;5 Example. Grind in the centers of the shaft completely. Diameter of shaft mm, length Z 2000 mm. Cutting modes: circumferential linear speed of the surface to be machined (calculated) V 150 m / min; cutting depth / -1.5 mm; feed, 3 mm / rev;
0 резец проходной Т15 Кб, главный заданный угол , обрабатываемый материал - Ст. 45. Параметры вибрационного движени инструмента: частота механических высокочастотных или ультразвуковых колебаний / 20000 Гц, амплитуда колебаний0 cutter through passage T15 Kb, the main given angle, the material being processed - Art. 45. The parameters of the vibration movement of the instrument: the frequency of mechanical high-frequency or ultrasonic vibrations / 20000 Hz, the amplitude of oscillation
5 1,0 мм. Величина допустимого износа /г,5 1.0 mm. The amount of permissible wear / g
0,8 мм.0.8 mm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894669784A SU1629824A1 (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Method of measuring cutting toolъs wear during machining of cylindrical surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894669784A SU1629824A1 (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Method of measuring cutting toolъs wear during machining of cylindrical surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1629824A1 true SU1629824A1 (en) | 1991-02-23 |
Family
ID=21437574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894669784A SU1629824A1 (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Method of measuring cutting toolъs wear during machining of cylindrical surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1629824A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106042004A (en) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Abrasion alarming device and method |
-
1989
- 1989-03-30 SU SU894669784A patent/SU1629824A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1120216, кл. G 01 N 3/58, 1984. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106042004A (en) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Abrasion alarming device and method |
CN106042004B (en) * | 2016-05-30 | 2018-09-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of wear abrasion alarming device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4559600A (en) | Monitoring machine tool conditions by measuring a force component and a vibration component at a fundamental natural frequency | |
US4409659A (en) | Programmable power supply for ultrasonic applications | |
Babitsky et al. | Ultrasonically assisted turning of aviation materials | |
US7536924B2 (en) | Flexure-based dynamometer for determining cutting force | |
Martin et al. | Influence of lathe tool wear on the vibrations sustained in cutting | |
Kim et al. | Milling cutter wear monitoring using spindle shaft vibration | |
SU1629824A1 (en) | Method of measuring cutting toolъs wear during machining of cylindrical surface | |
CN109894925A (en) | Thin-wall part Milling Process vibration monitoring method based on embedded piezoelectric transducer | |
JPH09174383A (en) | Abnormality detection method and device for rotating tool | |
SU1725100A1 (en) | Method for measuring cutting tool wear, when machining cylindrical parts | |
RU2009765C1 (en) | Method for determining tool coordinates when machining cylindrical blanks | |
SU1125121A1 (en) | Method of cutting process optimization | |
RU1814974C (en) | Method of checking diameters of parts | |
JPH0757463B2 (en) | Turning method to reduce air cut time | |
SU1440611A1 (en) | Method of machining | |
SU1054015A2 (en) | Apparatus for machining non-rigid parts | |
SU1121102A1 (en) | Method of determining chip srinkage factor | |
SU1324822A1 (en) | Method of positioning the cutting tool | |
RU2344918C1 (en) | Method for determination of metal-cutting machine accuracy | |
SU956162A1 (en) | Method of monitoring tool wear at turning | |
RU2163182C1 (en) | Method for determining roughness degree of surface of part at cutting it in metal cutting machine tool | |
KR0161095B1 (en) | Method and system of mechanical stress relexing | |
SU918022A1 (en) | Device for controlling precision in metal cutting machine tool | |
SU933378A1 (en) | Cutting mode optimizer | |
SU753623A1 (en) | Method and apparatus for controlling cut=in grinding |