SU697262A1 - Устройство дл измерени износа режущего инструмента - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматизированному управлению процессом резани  и может быть использовано, например, на автоматических лини х и станках с программным управлением.

Известно устройство дл  определени  износа инструмента, содержащее датчик вибраций , предварительный усилитель, два параллельных канала, каждый из которых образован последовательно включенными полосовым фильтром и усилителем - преобразователем , сумматор и регистратор износа 1.

Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  точность измерени , завис ща  от различных мешающих фильтров (возмущений), при их пе 1иодическом изме нении.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  износа режущего инструмента , содержащее последовательно соединенные преобразователь вибраций, предварительный усилитель, подключенные к выходу предварительного усилител  два измерительных канала, каждый из которых включает последовательно соединенные перестраиваемый фильтр, широкополосный усилитель , детектор и систему автоматической настройки частоты фильтра, выход которой соединен с входом перестраиваемого фильтра , блок отноилени , входы которого св заны с выходами измерительных каналов, и регистратор, подключенный к выходу блока отношени  2,

Недостатком устройства  вл етс  то, что в нем при диагностике износа используетс  лишь один параметр, а именно вибраци  инструмента, вследствие чего точность и надежность диагностики сравнительно невысока .

Целью изобретени   вл етс  повышение

точности измерени  и надежности работы, а также расширение диагностических возможностей устройства.

Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено преобразователем переменной составл ющей тока термо-эдс, сумматором

включенным между преобразователем вибрации и предварительным усилителем и соединенным вторым входом с преобразователем переменной составл ющей тока термоэдс , введенными в каждый измеритеотьныи канал последовательно соединенным вспомогательным усилителем, дополнительным перестраиваемым фильтром, св занным вторым входом с системой автоматической настройки фильтров, а выходом - с опорным входом детектора, выполненного фазовым, усилителем посто нного тока, включенным между детектором и блоком отношени , блоком пам ти, подключенным к выходу системы автоматической настройки фильтров, соединенный с ним схемой сравнени , второй вход которой св зан с; усилителем посто нного тока, блоком делени , включенным между блоками пам ти обоих каналов, третьей схемой сравнени , подключенной к выходам блоков делени  и отношени , нуль-органом , св занным с выходом третьей схемы сравнени  и коммутатором рода работ, входами подключенным к трем схемам сравнени , нуль-органу, блоку отношени , выходом - к регистратору, вход одного измерительного канала соединен с преобразователем вибраций, вход другого - с преобразователем переменной составл ющей тока термоэдс . На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства. Устройство состоит из преобразовател  вибраций, преобразовател  2 переменной составл ющей тока термоэдс, сумматора 3, предварительного усилител  4, вспомогательных усилителей 5, 6, узкополосных перестраиваемых фильтров 7, 8 широкополосных усилителей 9, 10, фазовых детекторов 11, 12 усилителей 13, 14 посто нного тока, систем 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров, блоков 17, 18 пам ти, дополнительных перестраиваемых фильтров 19, 20, блока 21 отношени , схем 22, 23, 24 сравнени , нуль-органы 25, блока 26 делени , коммутатора 27 рода работ, регистратора 28. Устройство работает следующим образом Сигналы от преобразовател  1 вибраций и преобразовател  2 переменной состаЕ,л ющей тока тер.мо-ЭДС подаютс  на вход сумматора 3 и соответственно на входы дополнительных усилителей 5, 6. Суммарный сигнал после сумматора 3 усиливаетс  предварительным усилителем 4 и раздел етс  на высокочастотную составл ющую каналом А и низкочастотную каналом В. С помощью избирательных перестраиваемых фильтров 7, 19, 8, 20, у правл емых системами 15, 16 автоматической настройки частоты избираютс  наиболее информативные частоты в диапазоне ojot-ь о  каждого канала. Эти частотные составл ющие усиливаютс  широкополосными усилител ми 9, 10 и подаютс  на входы фазовых детекторов 11, 12, на опорные входы которых подаютс  соответственно избранные фильтрами 19, 20 частот697262 ные составл ющие сигналов непосредственно от соответствующ,их преобразователей 1 и 2. Посто нные напр жени  с выходов фазовых детекторов усиливаютс  усилител ми 13, 14 посто нного тока и подаютс  на входы блока 21 отношени . Полученное отношение сигналов, пропорциональное износу, с выхода блока 21 подаетс  через схему 23 сравнени  и коммутатор 27 рода работ на регистратор 28, включающий блок визуального контрол  и элемент управлени  суппортом станка (на чертеже не показаны). Устройство позвол ет автоматизировать процесс настройки на заданные критерии точности в процессе своего обучени . Обучение устройства производитс  путем включени  систем 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров 7, 19, 8, 20 на поиск информативных частот, коррелированных с износом в диапазоне обзора Ы(и-woz при работе контрольным инструментом, когда его состо ние достигло заданного критического зиачени . Блоки 17, 18 пам ти высокочастотного и низкочастотного каналов регистрируют и запоминают значени  выходного напр жени  каналов, соответствующие уровню и фазе информативных частотных составл ющих определ емых системами 15, 16 автоматической настройки частоты фильтров , которые зате.м подаютс  на блок 26 делени . Отношение (-ц), вз тое по абсолютному значению, пропорционально износу и соответствует заданному (критическому ) значению износа контрольного инструмента . Это напр жение  вл етс  опорным дл  схемы 23 сравнени  при определении текущего значени  износа и оставшегос  ресурса работы последующих контролируемых инструментов путем сравнени  с напр жением , пропорциональным отношению (-) блока 21 отношени . При нулевом напр жении на схеме 23 сравнени  срабатывает нуль-орган 25, воздействующий через коммутатор 27 рода работ на регистратор 28. Работа устройства в режиме контрол  двух параметров: износа (канал А) и шероховатости (канал В) ничем не отличаетс  от работы устройства в режиме контрол  износа описанного выше, кроме формировани  выходного сигнала, пропорционального износу. В таком случае блок 17 пам ти двл етс  задатчиком износа, блок 18 - задатчиком шероховатости, а блоки 21 и 26 определ ют оптимальное соотношение между заданными критери ми, запомненными блоками 17, 18 при его обучении на контрольном инструменте и обрабатываемой детали . Причем выходной сигнал схемы сравнени  22  вл етс  в дальнейшем сигналом. пропорциональным износу, и соответствует разностному сигналу () между заполненным при обучении и текущим значением в режиме контрол , а выходной сигнал схемы

сравнени  24 соответствует разностному сигналу {В|-В), мен ющемус  по закону изменени  шероховатости, и формируетс  аналогично сигналу износа в канале А. Затем сигналы, соответствующие износу и щероховатости, через коммутатор 27 подаютс  на регистратор 28. Включение систем 15, 16 автоматической настройки фильтров в режиме обучени  устройства дл  контрол  двух параметров производитс  самосто тельно и в тот момент, когда износ и шероховатость достигнут заданного критери . Автоматически установленное отношение (| по абсолютной величине соотвветствующеё заданным критери м точности износа и шероховатости , запоминаетс  как составл ющие операции делени  (делимое и делитель ) сравниваетс  с текущим значением отношени  (д-), формиру  таким обрайом сигнал оставшегос  ресурса работы HHCTPVмента , исход  из условий заданного критери  точности и шероховатости.

Настройка прибора, разделение инсЬормации , формирование сигнала о критическом состо нии совокупности параметров (в данном случае шероховатости и износа) определ етс  автоматически и не зависит от источника информации. Таким образом, устройство без изменени  может 1ы  . например, при использовании дву.х НИКОВ информации: вибраций в радиаль; п:л и тангенциальном направлени х или вибраций инструмента и изменени  его магнитного момента, как результат воздействи  дгг.х различных элементов системы СПИ;:.,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  износа режущего инструмента, содержащее пс-с.с.-юпательно соединенные преобразователь :}ибпаций , предварительный усилитель, псдк.поченные к выходу предварительного усилител  два измерительных канала, каждый которых включает последовательно соединенные перестраиваемый фильтр, широкополосный усилитель, детектор и систему автоматической настройки частоты фильтра.

   выход которой соединен с входом перестраиваемого фильтра, блок отношени , входы которого св заны с выходами измерительных каналов, и регистратор, подключенный к выход блока отношени , отличающеес  тем, что, с целью иопышени  точности и надежности работы, а также расширени  диагностических возможностей, оно снабжено преобразователем переменной составл югока тсрмоэдс. сумматором, включен .между преобразователем вибрации и верительным усилителем и соединенрсым ым в.чодрм с преобразователем персioii составл рощей тока термоэдс, ввсым в каждый измерительный канал сдовательно соединенным вспомогатс,ть снл 1телем , дополнителы1Ым перестраийи .ьтром. св занным вторым вхоЬ ; : тo ;rr iчooкt i настройки ;. ; нь:х(-1-;с;м с onopHijiN входом а. .-x :;-:-П|ч; фазов1,;Л1, силите rovHHOiT -:-(i;:: включечмь ; Ол; и 6i;s4u;- OTtionreHiiH, 13.;к:ко ; паu-; ,iKi4; ;; ib ч, ;ч Ri.xu/iy cnoTCN;, антс1:ои на : :;KI; Ф мьтрси;. ; 0; L:;:Б1-ЧЧЯ, ВТ01КЧ BXCVl

   с чч:/ -ггеле% ;;ocOH iHOi4)

   зв

   ; ::ри TOKaproi; .,c -;v.::. :se и тех;;о. :.NiC:-:)v-i,.; - - .. М.. 1969 (a-n/iorj. птппс :о Г илете.:Ство СССР но з; ,-:} ;j(l/:75b,28. K.I. G Oi В 19Xi2. :

   ,.; ч I

   I.