SU757262A1

SU757262A1 - Устройство для диагностики процесса резания 1

Info

Publication number: SU757262A1
Application number: SU772550171A
Authority: SU
Inventors: Vilor L Zakovorotnyj; Aleksandr G Pozdnyakov; Viktor V Kravchenko; Anatolij K Nikolaenko
Original assignee: Rostovskij Na Donu I Selsko
Priority date: 1977-12-06
Filing date: 1977-12-06
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в системах автоматического управления процессами обработки на металлорежущих станках.

Известно устройство для контроля шеро- ₅ховатости поверхности в процессе обработки, в основу работы которого положено использование изменения отражательных способностей поверхности при вариациях шероховатости ΙΠУстройство содержит зонд, источник све- ’О та, световоды, фотодиоды и электронную приставку, выполняющую элементарные логические и математические операции.

Недостатком устройства является зависимость отражательных свойств поверхности от многих факторов, связанных с параметрами среды, в которой осуществляется обработка детали. Кроме того, устройство не позволяет оценивать шероховатость непосредственно в контакте инструмента с обрабатываемой поверхностью. 20

Наиболее близким по технической сущности. к изобретению является устройство для диагностики процесса резания, содержащее последовательно соединенные дат2

чик вибраций, установленный на режущем инструменте, предварительный усилитель, перестраиваемый полосовой высокочастотный фильтр инструмента, детектор, блок автоматической настройки, подключенный ко второму входу пересматриваемого полосового высокочастотного фильтра инструмента и индикатор {2].

Недостатком данного устройства является невозможность формирования сигнала о шероховатости поверхности.

Цель изобретения — измерение шероховатости поверхности резания.

Это достигается тем, что устройство снабжено η-канальным преобразователем, подключенным к выходу детектора, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных фильтра низкой частоты, масштабного элемента и выпрямителя, последовательно соединенными сумматором, первым элементом И, интегратором, вторым элементом И, подключенным к выходу п-канального преобразователя, коммутатором, кинематически связываемым с осью вращения детали и подключенным выходами соответственно ко вторым входам первого элемента И, интегратора и второго элемента

757262

И, датчиком виброакустической эмиссии, устанавливаемым на элементе крепления детали, полосовым высокочастотным фильтром детали, подключенным входами к выходу датчика виброакустической эмиссии и блоку автоматической настройки соответственно, вторым детектором, подключенным входом к полосовому высокочастотному фильтру детали, выходом — к блоку автоматической настройки, а регистратор подключен входами ко второму выходу коммутатора и выходу второго элемента И соответственно.

Кроме того, для увеличения помехозащищенности, устройство снабжено инерционным элементом, подключенным к выходу первого детектора, блоком сравнения, подключенным входами к выходам инерционного элемента и второго детектора соответственно, а выходом — к третьему входу перестраиваемого полосового высокочастотного фильтра инструмента.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Оно содержит последовательно соединенные датчик 1 вибраций, установленный на режущем инструменте, предварительный усилитель 2, перестраиваемый полосовой высокочастотный фильтр 3 инструмента, детектор 4, инерционный элемент 5, блок 6 сравнения. К выходу детектора 4 подключен η-канальный преобразователь, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных фильтра 7 низкой частоты, масштабного элемента 8 и выпрямителя 9. Выходы всех выпрямителей 9 преобразователя подключены через сумматор 10 к последовательно соединенным первому элементу И И, интегратору 12, второму элементу 13 И и индикатору 14. Выходы коммутатора 15, кинематически связанного с осью вращения детали подключены ко вторым входам первого элемента 11 И, второго элемента 13 И и интегратора 12 с индикатором 14.

Устройство содержит также датчик 16 виброакустической эмиссии, установленный на пиноли задней бабки станка, выход которого подключен к полосовому высокочастотному фильтру 17 детали, к выходу последнего подключены последовательно детектор 18 и блок 19 автоматической настройки, выход которого, в свою очередь, подключен к элементам перестройки частоты как полосового высокочастотного фильтра 17 детали, так и полосового высокочастотного фильтра 3 инструмента. Выход второго детектора 18 также подсоединен ко входу блока 6 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Вибрационные колебания инструмента, содержащие информацию о шероховатости поверхности резания преобразуются датчиком 1 вибрации в электрический сигнал, который поступает на предварительный усилитель 2, далее на полосовой высокочастотный фильтр 3 и детектор 4. Сигнал на выходе детектора 4 является сложным, включающим ряд частотных составляющих. Этот сигнал преобразуется фильтром 7 низкой частоты, масштабными элементами 8 и выпрямителями 9, входящими в состав п-канального преобразователя, каждый канал которого настроен на определенную частоту. Таким образом, на выходе сумматора 10 имеется напряжение, сформированное в виде функции суммарных амплитуд частотных составляющих сигнала. Этот сигнал интегрируется на базовой длине интегратором 12 и фиксируется индикатором 14, выдающим информацию в цифровой форме. Согласование работы блоков 11 и 14 осуществляется коммутатором 15, настроенным на контролируемый участок поверхности.

На работу устройства оказывают влияния помехи, связанные с тем, что интенсивность волн напряжений в детали не остается постоянной при вариациях, главным образом, износа и скорости резания. Для подавления этого влияния устройство снабжено двумя цепями компенсации помех.

Первая цепь с выхода детектора 4 через инерционный элемент 5 и блок 6 сравнения на элемент регулирования коэффициента усиления высокочастотного полосового фильтра 3 инструмента обеспечивает постоянство сигнала эмиссии за счет изменения коэффициента усиления высокочастотного полосового фильтра 3 инструмента в функции средней амплитуды сигнала на его выходе. Таким образом, амплитудная модуляция определяется исключительно вариацией контакта деталь—задняя грань инструмента в частном диапазоне, определяющем формирование микрорельефа.

Вторая цепь с выхода датчика 16 вибраций, ориентация которого соответствует ориентации инструмента через высокочастотный полосовой фильтр 17 детали, детектор 18 и блок 6 сравнения на элемент регулировки коэффициента усиления высокочастотного полосового фильтра 3 инструмента. Эта цепь обеспечивает компенсацию влияния нестабильности эмиссии в частном диапазоне, характерном для формирования микрорельефа.

Чувствительность и точность работы устройства определяется настройкой на максимальный уровень волн напряжения в детали, которая осуществляется с помощью высокочастотного полосового фильтра 17 детали.

Claims

Формула изобретения

1. Устройство для диагностики процесса

резания, содержащее последовательно соединенные датчик вибраций, установленный

на режущем инструменте, предварительный

757262

усилитель, перестраиваемый полосовый высокочастотный фильтр инструмента, детектор, блок автоматической настройки, подключенный ко второму входу перестраиваемого полосового высокочастотного фильтра инструмента, и индикатор, отличающееся ₅тем, что, с целью измерения шероховатости поверхности резания, оно снабжено п-канальным преобразователем, подключенным к выходу детектора, каждый канал которого состоит из последовательно соединенных фильтра низкой частоты, масштабного эле- 10 мента и выпрямителя, последовательно соединенными сумматором, первым элементом И, интегратором, вторым элементом И, подключенными к выходу п-канального преобразователя, коммутатором, кинематически связываемым с осью вращения де- ¹⁵тали и подключенным выходами соответственно ко вторым входам первого элемента И, интегратора и второго элемента И, датчиком виброакустической эмиссии, устанавливаемым на элементе крепления детали, ₂„ полосовым высокочастотным фильтром детали, подключенным входами к выходу датчика виброакустической эмиссии и блоку автоматической настройки соответственно, вторым детектором, подключенным входом к полосовому высокочастотному фильтру детали, выходом — к блоку автоматической настройки, а регистратор подключен входами ко второму выходу коммутатора и выходу второго элемента И соответственно.
2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности, оно снабжено инерционным элементом, подключенным к выходу первого детектора, блоком сравнения подключенным входами к выходам инерционного элемента и второго детектора соответственно, а выходом — к третьему входу перестраиваемого полосового высокочастотного фильтра инструмента.