SU709325A1

SU709325A1 - Устройство автоматического контрол процесса резани

Info

Publication number: SU709325A1
Application number: SU772557458A
Authority: SU
Inventors: Леонид Юльевич Лищинский; Владимир Ильич Рабинович; Юрий Захарович Селюков
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1977-12-19
Publication date: 1980-01-15

Description

Союз Советских

Социалистических

Республик

П)сударстваннын комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) 3аявлено 19.12.77(21)2557458/25-08 с присоединением заявки № — (23) Приоритет —

Опубликовано 15.01.80. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 20.01.80.

о»709325

(5i)M. Кл²

В 23 q 15/00 (53) УДК 621.9.

.08(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Л. Ю. Лищинский, В. И. Рабинович и Ю. 3. Селюков

Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ НА СТАНКАХ И УЧАСТКАХ ИЗ СТАНКОВ С ЧПУ

Устройство автоматического контроля процесса резания относится к области машиностроения и может использоваться при черновой и получистовой обработке на станках с ЧПУ типа CNC и участках из станков с ЧПУ с системами группового управления типа ДЦС.

Известно устройство автоматического контроля процесса резания, содержащее процессор, блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, блок связи со станком, привод подачи и систему измерения составляющих силы резания, задатчик критического отношения равнодействующей радиально и осевой составляющих к тангенциальной составляющей силы резания, характеризующего критическую величину износа инструмента, задатчик критического значения тангенциальной составляющей силы резания, ' характеризуюшего момент поломки инструмента F1J.

Это устройство является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату

Известное устройство для автоматического контроля процесса резания не обеспечивает возможности определения текущего затупления инструмента, так как при существующих линейных зависимостях составляющих силы резания от фаски износа, а, следовательно, и величины износа инструмента после окон.чания обработки партии деталей, что не дает возможности автоматически определить целесообразность обработки следующей партии данным инструментом.

Известное устройство для автоматического контроля процесса резания не обеспечивает также точности и надежности . получения информации о продольном затуплении инструмента, так как на соотношение составляющих силы резания существенное влияние оказывают застойная зона обрабатываемого металла на передней грани инструмента и изменение, вследствие этого, исходной его геомет— рии, изменения режимов резания и сил трения на передней и задней поверхностях инструмента.

Известное устройство в целях контроля целости инструмента требует предварительного задания предельного значения силы резания, которая может быть опре делена расчетным или эмперическим путем. Первый путь не обеспечивает точности задания предельного значения, а второй характеризуется чрезмерной трудоемкостью и снижением производительности обработки.

С целью повышения качества процесса резания, долговечности инструмента и эффективности защиты элементов системы СПИД, систему измерения составляющих силы резания выполняют из двух подсистем грубого и тонкого отсчета, устройство снабжают коммутатором, подключающим подсистему грубого отсчета в процессе резания, а подсистему тонкого отсчета — в моменты остановки рабочей подачи, предназначенной для кинематического стружколомания. Каждая из подсистем связана с инструментом и через аналого-цифровой преобразователь - с процессором, а также с коммутатором, который через блок связи со станком подключен к процессору. Подсистема грубого отсчета предназначена для измерения тангенциальной составляющей силы резания, а подсистема тонкого отсчета предназначена для измерения радиальной и осевой составляющих силы резания.

На чертеже представлена блок-схема устройства автоматического контроля процесса резания на станках и участках из станков с ЧПУ.

Устройство содержит: систему управления 1, в которую входит процессор 2, связанный с блоком 3 памяти, блоком 4 связи со станком / и аналого-цифровым . преобразователем 5, а также привод 6 подачи, связанный с коммутатором 7, который в свою очередь соединен с блоком 4 связи со станксм, а также с подсистемой 8 тонкого отсчета и подсистемой 9 грубого отсчета, которые в свою очередь соединены с инструментом 10.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Во время остановки подачи при запрограммированном проходе инструментом с тарированным износом, процессором 2 (см. чертеж) через блок 4 связи со станком и коммутатор 7 включают подсисте4 му 8 тонкого отсчета системы измерения составляющих силы резания, которая через аналого-цифровой преобразователь 5 передает информацию о величинах и осе5 вой составляющих силы резания в процессор 2.

В процессоре осуществляют вычисление равнодействующей указанных составляющих, которую передают в блок 3 па10 мяти, где хранится информация о величине тарированного износа. Далее обработку продолжают острым инструментом при той же глубине резания. Опрос подсистемы 8 тонкого отсчета и последующую 15 обработку сигналов осуществляют также, как и при инструменте с тарированным износом. На основе полученной информации о величинах равнодействующей осевой и радиальной составляющих силы резания 20 при соответствующих значениях износа определяют коэффициент линейной зависимости равнодействующей силы от величины износа. Таким же образом в конце одного и начале следующего прохода с 25 различными глубинами резания (но с постоянным износом) определяют величины равнодействующих, на основе которых (соответствующие значения глубины ре— . зания известны из программы работы 30 станка) определяют коэффициент линейной зависимости равнодействующей силы от глубины резания.

С помощью полученных данных рассчитывают значения текущего износа по те— ³⁵ кущим значениям равнодействующей силы и глубинам резания. Определяют величину износа в конце обработки партии и запоминают ее в блоке 3 памяти. Указанная величина износа в дальнейшем использует40 ся для определения скорости износа при обработке новой партии деталей.

Рассчитывают величину равнодействующей осевой и радиальной составляющих силы резания, соответствующей допусти⁴⁵ мому Износу и запоминают ее в блоке 3 памяти. Сравнивают ее значение с текущими значениями равнодействующей для определения момента наступления допустимого износа, после чего процесс обработки прекращают и заменяют износившийся инструмент.

При обработке в начале каждого прохода процессором 2 через блок 4 связи со станком и коммутатором 7 включают подсистему 9 грубого отсчета системы измерения составляющих силы резания, которая через аналого-цифровой преобразоI ватель 5 · передает информацию о величи— нах тангенциальной составляющей силы резания в процессор 2.

В процессоре назначают значение ее критического приращения в случае поломки инструмента и запоминают результат в блоке 3 памяти. При обработке на данном проходе контролируют приращение , тангенциальной составляющей силы резания и при ее критическом значении прерывают процесс обработки для смены 1 сломанного инструмента.

Предлагаемое устройство, в отличии от известных, позволяет измерять текущее затупление инструмента, более точно и надежно судить’о достижении инстру-1: ментом критического износа, более точно определять момент поломки инструмента, что в совокупности приводит к повышению качества процесса резания, долговечности инструмента и эффективности 20 защиты элементов системы СПИД.

Предлагаемое изобретение может найти применение во всех токарных станках с системой управления типа CNC, а также при их групповом управлении от ²⁵системы типа Д14С.

Claims

рии, изменени режимов резани н сил трени на передней н задней поверхност инструмента. Известное устройство в цел х контрол целости инструмента требует предварительного задани предельного значени силы резани , котора может бьггь определена расчетным или эмперическим пу тем. Первый путь не обеспечивает точности задани предельного значени , а второй характеризуетс чрезмерной трудоемкостью и снижением производительности обработки. С целью повышени качества процесса резани , долговечности инструмента. и эффективности защиты элементов системы СПИД, систему намерени составл ющих силы резани выполн ют из двух подсистем грубого и тонкого отсчета, устройство снабжают коммутатором, подключающим подсистему грубого отсчета в процессе резани , а подсистему тонкого отсчета - в моменты остановки рабочей подачи, предназначенной дл кинематического стружколомани . Кажда из подсистем св зана с инструментом и через аналого-цифровой преобразователь - с процессором, а также с коммутатором , который через блок св зи со станком подключен к процессору. Подсистема грубого отсчета предназначена дл измерени тангенциальной составл ю щей силы ресзани , а подсистема тонкого отсчета предназначена дл измерени радиальной и осевой составл ющих силы резани . На чертеже представлена блок-с.хема устройства автоматического контрол процесса резани на станках и участках нз станков с ЧПУ. Устройство Содержит: систему управлени 1, в которую входит процессор 2, св занный с блоком 3 пам ти, блоком 4 св зи со станком и аналого-цифровым . преобразователем 5, а также привод 6 подачи, св занный с коммутатором 7, который в свою очередь соединен с бло ком 4 св зи со станком, а также с под системой 8 тонкого отсчета и подсистемой 9 грубого отсчета, которые в свою очередь соединены с инструментом 1О. Работает предлагаемое устройство следующим образом. Во врем остановки подачи при запро граммированном проходе инструментом с тарированным износом, процессором 2 (см. чертеж) через блок 4 св зи со ст ком и коммутатор 7 включают подсисте 54 му 8 тонкого отсчета системы измерени составл ющих силы резани , котора через аналого-цифровой преобразователь 5 передает информацию о в;пичинах и осевой составл ющих силы резани в процессор 2. В процессоре осуисествп ют вычисление равнодействующей указанных составл ющих , которую передают в блок 3 пам ти , где хранитс информаци о величине тарированного износа. Далее обработку продолжают острым инструментом при той же глубине резани . Опрос подсистемы 8 тонкого отсчета и последующую обработку сигналов осуществл ют также, как и при инструменте с тарированным износом. На основе полученной информации о величинах равнодействующей осевой и радиальной составл ющих силы резани при соответствующих значени х износа определ ют коэффициент линейной зависимости равнодействующей силы от величины износа. Таким же образом в конце одного и начале следующего прохода с различными глубинами резани (но с посто нным износом) определ ют величины равнодействующих, на основе которых (соответствующие значени глубины резани известны из программы работы станка) определ ют коэффициент линейной зависимости равнодействующей силы от глубины резани . С помощью полученных данных рассчитывают значени текущего износа по текущим значени м равнодействующей силы и глубинам резани . Определ ют величину износа в конце обработки партии и запоминают ее в блоке 3 пам ти. Указанна величина износа в дальнейщем используетс дл определени скорости износа при обработке новой партии деталей. Рассчитывают величину равнодействующей осевой и радиальной составл ющих силы резани , соответствующей допустимому износу и запоминают ее в блоке 3 пам ти. Сравнивают ее значение с текущими значени ми равнодействующей дл определени момента наступлени допустимого износа, после чего процесс обработки прекращают и замен ют износивщийс инструмент. При обработке в начале каждого прохода процессором 2 через блок 4 св зи со станком и коммутатором 7 включают подсистему 9 грубого отсчета системы измерени составл ющих силы резани , котора через ансшого-цкфровой преобразо/ватель 5-передает информацию о величипах таигенциельной составл ющей силы резани в процессор
2. . В ироцессоре назначают значение ее критического приращени в случае полом ки инструмента и запоминают результат в блоке 3 пам ти. При обработке на дан ном проходе контролируют приращение тангенциальной составл ющей силы резани и при ее критическом значении прерывают процесс обработки дл смены сломанного инструмента. Предлагаемое устройство, в отличии от известных, позвол ет измер ть текущее затупление инструмента, более точно и надежно судить о достижении инстр ментом критического износа, более точно определ ть момент поломки инструмен та, что в совокупности приводит к повышению качества процесса резани , долговечности инструмента и эффективности защиты элементов системы СПИД. : Предлагаемое изобретение может найти применение во всех токарных станках с системой управлени типа CNC, а также при их групповом управлении от системы типа ДНС. 25 Формула изобретен и Устройство автоматического контрол процесса резани на станках и участках из станков с ЧПУ, содержащее процессор , блок пам ти, аналого-цифровой преобразователь , блок св зи со станком, привод подачи и систему измерени составл ющих силы резани , о т л и ч а ющ е е с тем, что, с целью повышени качества процесса резани , долговечности инструмента и эффективности защиты элементов системы СПИД, устройство снабжено коммутатором, система измерени выполнена в виде подсистем грубого и тонкого отсчета, кажда из которых св зана с инструментом и через аналого-цифровой преобразователь - с процессором, выходы коммутатора вклюены соответственно на аход подсистем отсчета, а входы, через блок св зи со станком, на вьпсод процессора. Источники информации, . прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3819916, л. В 23q 11/00, 1974.