SU1753361A1 - Устройство контрол затуплени режущего инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к измерению величины износа режущих инструментов, и может быть применено дл  автоматического управлени  процессом резани  на металлообрабатывающих станках. Цель изобретени  - повышение точности и расширение эксплуатационных возможностей. Виброакустический сигнал от датчика 1, установленного на режущем инструменте, подаетс  на усилитель 3 С него усиленный сигнал поступает на полосовые фильтры 6. С фильтров сигналы поступают в блок 7 суммировани , где преобразуютс  в суммарный сигнал, пропорциональный износу режущего инструмента, а с него на преобразователь 8. Переменна  составл юща  термо-ЭДС с датчика 2 поступает на делитель 4, позвол ющий согласовать сигналы при обработке черных и цветных металлов. С выхода делител  4 сигнал поступает на предварительный усилитель 5, усиленный сигнал с которого подаетс  на преобразователь 8. Результирующий сигнал с преобразовател  8 поступает на универсальный усилитель 9, усиленный сигнал с которого подаетс  на компаратор 10, с выходов которого сигналы поступают в блоки звуковой 11 и световой 12 сигнализации. Блок 7 суммировани  выполнен на двухканальном усилителе. 4 ил. СО с

Description

vj

сл

00 00 ON

Фи1. /

Изобретение относитс  к области обработки материалов резанием и может быть использовано дл  контрол  режущего инструмента на станках с автоматизированной системой управлени .

Известно устройство дл  измерени  скорости износа режущего инструмента, содержащее естественную термопару, образуемую инструментом и обрабатываемой деталью, и регистрирующий прибор.

Данное устройство  в л бтс  помехоза- щищенным ввиду использовани  только одного метода измерени , а также не имеет коррректировки изменений термо-ЭДС в зависимости от материала детали и инструмента .

Известно также устройство дл  измерени  износа режущего инструмента, содержащее преобразователь вибрации, высокочастотный канал, систему автоматической настройки частоты фильтра, регистрирующее устройство, систему автоматического поддержани  заданного нижнего и верхнего значений выходного сигнала уровн  и зэдатчик критического износа.

Устройство сложно в изготовлении и отладке из-за большого количества блоков автоматического управлени , отсутствует гальваническа  разв зка электрических сигналов, что делает устройство незащи- щеннным от электромагнитных помех, кроме того, не имеет корректировки изменений износа в зависимости от материала детали и инструмента.

Известно также устройство дл  измерени  износа режущего инструмента, содержащее датчик вибраций, усилитель, группы соединенных параллельно полосовых фильтров низких и высоких частот, блоки масштабировани  и блок суммировани , фильтрующий сигнал, пропорциональный износу режущего инструмента. Виброакустический сигнал поступает на усилитель, а с него раздел етс  на п составл ющих филь- т рами и после детектировани  и масштабировани  поступает в блок суммировани , откуда выходит пропорциональным износу р ёжущего инструмента. С увеличением величины износа инструмента увеличиваетс  уровень сигнала.

Однако устройство не исключает нежелательного вли ни  внешних факторов, таких ка& электромагнитные помехи, отсутствие регулировани  величины сигнала , завис щей от материала детали и инструмента , использование только одного метода измерени .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство контрол  затуплени  режущего инструмента , содержащее датчик вибрации, который подсоединен к предварительным усилител м по высокой и низкой частотам и через фильтры высокой и низкой частот к блоку

суммировани , снабженное последовательно соединенными датчиком термо-ЭДС, предварительным усилителем, детектором. Блок суммировани  и детектор нагружены на оптронный мост, одна из диагоналей которого по входу св зана с универсальным усилителем, выход которого соединен с входом компаратора. Устройство, таким образом , содержит элементы дл  двойного метода измерени  (акустического и термоЭДС ), гальваническую разв зку электрического сигнала (оптронный мост) и корректировку величины сигнала в зависимости от материала детали и инструмента. Однако известное устройство обладает

недостаточной точностью определени  момента затуплени  режущего инструмента при работе по цветному металлу из-за слабой чувствительности оптронного мо ста. Цель изобретени  - повышение точности контрол  затуплени  и расширение эксплуатационных возможностей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство контрол  затуплени  режущего инструмента, снабженное отличающимс 

преобразователем, в двух плечах которого вместо фоторезисторов установлены фотодиоды с входными полевыми транзисторами , введен добавочный резистивный делитель сигнала дл  защиты усилител , а

также блок суммировани , выполн ющий роль частотного преобразовател .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства контрол  затуплени  режущего инструмента; на фиг.2 - схема устройства

предварительных усилителей; на фиг.З - схема устройства преобразовател ; на фиг.4 - схема устройства сигнализации.

Устройство содержит датчик 1 вибрации , датчик 2 термо-ЭДС, резистивный делитель 4 сигнала, предварительные усилители 3, 5, полосовые фильтры 6, блок 7 суммировани , преобразователь 8, универсальный усилитель 9. компаратор 10, блок 11 звуковой сигнализации, блок 12 световой

сигнализации.

Выход датчика 1 вибрации св зан с входом предварительного усилител  3, выход которого св зан с входом полосовых фильт- ров б, выход которых св зан с входом блока

7 суммировани , выход которого св зан с первым входом преобразовател  8. Датчик 2 термо-ЭДС выходом св зан с входом делител  4, введенного впервые, выход которого св зан с входом предварительного

усилител  5, выход которого св зан с вторым входом преобразовател  8. Выход преобразовател  8 св зан с входом универсального усилител  9. выход которого соединен с входом компаратора 10, первый выход которого св зан с входом блока 11 звуковой сигнализации, а второй выход - с входом блока 12 световой сигнализации.

Устройство работает следующим образом .

Виброакустический сигнал от датчика 1, установленного на режущем инструменте, подаетс  на усилитель 3, С него усиленный сигнал поступает на полосовые фильтры 6. С фильтров сигналы поступают в блох 7 суммировани , где преобразуютс  в суммарный сигнал, пропорциональный износу режущего инструмента, а с него на преобразователь 8. Переменна  составл юща  тер- мо-ЭДС с датчика 2 поступает на делитель 4, позвол ющий согласовать сигналы при обработке черных и цветных металлов, С выхода делител  4 сигнал поступает на предварительный усилитель 5, усиленный сигнал с которого подаетс  на преобразователь 8.

Результирующий сигнал с преобразовател  8 поступает на универсальный усилитель 9. усиленный сигнал с которого подаетс  на компаратор 10, с выходов которого сигналы поступают в блоки звуковой 11 и световой 12 сигнализации.

Блок суммировани  выполнен на двух- канальном усилителе и работает следующим образом. Сигналы, поступившие на первый и второй входы, имеют различный уровень по амплитуде, поэтому они усиливаютс  усилител ми ДА 1.1 и ДА1.2 и, использу  их различное увеличение по частоте, поднимают величину сигнала до одного уровн . Так как общий провод обоих входов соединен через резисторы РШи R14 с инверторными входами усилителей ДА2.1 и ДА2.2, а с резисторов R27 и R30 на общие входы этих же микросхем поступают сигналы и на резисторах R14 и R13 происходит суммирование сигналов.

Суммарный сигнал усиливаетс  усилителем ДА3.1 и поступает на преобразователь 8, который работает следующим образом. В двух плечах преобразовател  установлены фотодиоды с входными полевыми транзисторами. Полевой транзистор служит или усилителем или ограничителем. В данном устройстве исполн ет роль прибора , исправл ющего нелинейность диода, так как полевой транзистор в специальном включении имеет нелинейную характеристику , обратную нелинейной характеристике фотодиода.

До начала резани  преобразователь отбалансирован резисторами R18 и R21, Достаточно поступить сигналам по обоим датчикам, как диоды измен т свое сопротивление и произойдет расбалансирование преобразовател , и в диагонали, в которую включены универсальный усилитель 9 с компаратором 10. по витс  электрический ток. С выхода компаратора 10 электрический ток поступает в цепь исполнительного механизма системы автоматического управлени  станка,

Акустический усилитель должен иметь коэффициент усилени  больше 1000. Такое усиление можно получить только при частоте выше 1 кГц (по высоким частотам). Поэтому усилитель  вл етс  в то же врем 

фильтром по высоким частотам. Резисторы R4, R5, R8, R9, R10 и R11  вл ютс  делител ми входного сигнала, который поступает на микросхему ДА1.2 Добавка указанных резисторов и включение по за вленной схеме

дает увеличение частот сигнала ниже 1 кГц (низкие частоты). Поэтому усилитель  вл етс  фильтром по низким частотам. По справочным данным микросхема К551УД2 может  вл тьс  фильтром как по низким, так

и по высоким частотам в зависимости от схемы включени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство контрол  затуплени  режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные датчик термо-ЭДС, первый резистивный делитель и усилитель, последовательно соединенные датчик вибрации , усилитель и блок фильтрации, преобразователь , отличающеес  тем. что,

   с целью повышени  точности и расширени  эксплуатационных возможностей, оно снабжено вторым резистивным делителем, соединенным с выхоДом датчика вибрации, блоком суммировани , вход которого соединен с выходом блока фильтрации, а выход - с входом преобразовател , компаратором, вход которого соединен с выходом преобразовател , блоком световой и звуковой сигнализации , блок фильтрации выполнен в

   виде последовательно соединенных усилител  с корректирующим звеном низкой частоты и усилител  с корректирующим звеном высокой частоты, преобразователь выполнен в виде оптронного моста, в два рабочих

   плеча которого включены оптроны, в два регулирующих плеча - регулирующие резисторы , а в диагональ включены блоки световой и звуковой индикации.

   f/6 f/чсм

   KSSt y&J

   +.Q

   ФМЗ

   / 36//V

   44

   Ј±

   Фиг 4

   Редактор В.Данко

   Техред М.Моргентал

   Заказ 2763ТиражПодписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-Зб. Раушска  наб., 4/5

   KSSbCA

   PtfS ПО

   РЭС4г

   V73

   / Г8/6Л

   Корректор Н.Кешел