акустический сигнал наблюдаетс в диапазоне частот 1-20 кГц и эту ре цию, измеренную с помощью пьезоакселерометров , закрепл емых в непрсредственнбй близости от зоны резани , можно использовать как дл определени износа инструмента, так и дл определени моментов начала и окончани процесса резани , предварительно провед идентификацию процесса и установив ее св зь с параметрами процесса резани . При этом отпадает надобность в дополнительном вибровозбудителе. Поскольку динамический диапазон изменени сигнала может составл ть 4О-бО дб, что св зано с большими неудобствами, с помощью логарифмического усилител осуществл ют его логарифмирование в диапазоне частот наибольшей интенсивности сигнала, Это позвол ет сжать динамический диапазон и улучшить работу пороговых устройств. Разбиение на непересекающиес ча тотные зоны осуществл етс на основе идентификации процесса, параметров упругой систегиы СПИД и параметр входного сигнала. Реакцию системы можно представить как регулирование гребенчатого механического фильтра с зонами усилени сигнала и област ми задержани сигнала - антйре зонансньоми зонами. Если совместить одну из антирезонансных зон с собст венной частотой пьезопреобразовател получим наиболее чувствительную часть измер емого реагировани с большой статистической однородность и быстродействием при широком варьи ровании параметров процесса резани Совокупность реакции по нескольким частотным област м и составл ет иде тифицируемую целевую функцию, позво л ющую надежно контролировать момен ты начала и окончани процесса резани . Быстродействие определени момен касани данным способом зависит от веро тности одновременного прихода импульсов на пороговые устройства. Чтобы увеличить бустродействие осуществл етс задержка или кратковременное в течение дес тка микросеку запоминание послепороговых значений сигналов первой группы. Врем задержки определ етс исхо из нижних частот полосовой фильтрации . Дп достоверности определени мо ментов начала и конца процесса резани после определенного периода времени, определ емого переходными процессами, осуществл етс проверка непересечени уровн нижних порогов и только после этого осуществл ют управление процессом резани . На чертеже дана блок-схема устрол ства дл осуществлени предлагаемот го способа. Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из пьезопреобразовател 1, установленного в зоне резани , логарифмического усилител 2, с полосой пропускани сигнала, равной частотному диапазону наибольшей его интенсивности, параллельных полосовых фильтров 3, выпр мителей 4, пороговых устройств 5, временных задержек 6 дл первой группы порогов, схемы совпадений 7 дл первой группы порогов, триггера касани 8, включаемого , схемой совпадени 7, логического блока 9, пороговых устройств 10 дл второй группы порогов, схемы совпадени 11 дл второй группы порогов, устройства 12, выдающего одиночный импульс в случае срабатывани схемы совпадени 11. Логический блок 9 осуществл ет проверку несрабатывани схемы совпадени 11 в течение переходного процесса. Устройство работает следующим образом . Сигналы от пьезопреобразовател 1, установленного в зоне резани , усиливаютс логарифмическим уси лителем 2 и поступают на блок параллельных полосовых фильтров 3, а затем : ыпр мл ютс двухполупериодной схемой 4, затем сигналы разбиваютс надва потока и первый поток поступает на пороговые устройства первой группы 5, а затем на временные задержки 6, причем задержки имеютс не на всех каналах. Это.необходимо вследствие того, что импульсы, идущие с выпр мителей могут быть сдвинуты по фазе и пороговые устройства могут срабатывать неодновременно. Введение задержек, или кратковременное запоминание послепороговых состо ний повышает быстродействие устройства во много раз. При одновременном поступлении импу ,льсов с линией временных задержек срабатывает схема совпадений 7 и . включает триггер касани 8, который может, быть отключен только если значени сигналов на выходе усилителей 2 будут ниже уровней порогов второй группы, в этом случае срабатывает схема совпадени 11 и включает устройство 12, выдающее единичный импульс одновременно на отключение триггера касани 8 и на включение логического устройства 9, которое осуществл ет проверку несрабатывани устройства 12 в течение времени, определ емого переходным процессом, Это делаетс с целью защиты устройства касани от ложных срабатываний, обусловленных ударами, работой механизмов и т. п.an acoustic signal is observed in the frequency range of 1–20 kHz and this response, measured using piezo accelerometers fixed in the immediate vicinity of the cutting zone, can be used both to determine tool wear and to determine the starting and ending moments of the cutting process. identifying the process and establishing its relationship with the parameters of the cutting process. In this case, there is no need for an additional vibration exciter. Since the dynamic range of a signal can be 4O-BDb, which is associated with great inconvenience, using a logarithmic amplifier, it is logarithmized in the frequency range of the highest signal intensity. This allows compressing the dynamic range and improving the performance of threshold devices. The division into non-intersecting frequency zones is carried out on the basis of the identification of the process, the parameters of the elastic system of AIDS and the parameter of the input signal. The reaction of the system can be thought of as regulating a comb-shaped mechanical filter with signal amplification zones and signal retention areas — anthire zonance zones. If we combine one of the antiresonant zones with the intrinsic frequency of the piezoelectric transducer, we obtain the most sensitive part of the measured response with high statistical uniformity and speed with a wide variation of the parameters of the cutting process. control the start and end of the cutting process. The speed of determining the moment of contact with this method depends on the probability of simultaneous arrival of pulses on threshold devices. In order to increase the response, delaying or post-threshold values of the signals of the first group are short or short for ten microsecs. The delay time is determined by the low-pass band-pass filter. The validity of determining the moments of the beginning and end of the cutting process after a certain period of time determined by the transient processes checks the non-intersection of the levels of the lower thresholds and only after that does the control of the cutting process take place. The drawing is a block diagram of an apparatus for carrying out the proposed method. A device that implements the proposed method consists of a piezoelectric transducer 1 installed in the cutting zone, a logarithmic amplifier 2, with a signal bandwidth equal to the frequency range of its greatest intensity, parallel band-pass filters 3, rectifiers 4, threshold devices 5, time delays 6 for the first threshold group, coincidence circuit 7 for the first threshold group, touch trigger 8 switched on, coincidence circuit 7, logical block 9, threshold devices 10 for the second threshold group, coincidence circuit 11 for the second group of thresholds, the device 12, issuing a single pulse in the event of a coincidence circuit 11. The logic unit 9 checks the failure of the coincidence circuit 11 during the transient. The device works as follows. The signals from the piezoelectric transducer 1, installed in the cutting zone, are amplified by a logarithmic amplifier 2 and fed to a block of parallel band-pass filters 3, and then: and then for time delays 6, with delays not on all channels. This is necessary because the pulses coming from the rectifiers can be out of phase and the threshold devices can operate non-simultaneously. The introduction of delays, or the short-term memorization of post-threshold states, increases the speed of the device many times. When an impu is simultaneously received, a coincidence circuit 7 and is triggered with a time delay line. turns on touch trigger 8, which can only be disabled if the signals at the output of amplifiers 2 are below the thresholds of the second group, in this case the coincidence circuit 11 is activated and turns on device 12, which produces a single pulse simultaneously to turn off touch trigger 8 and turn on logic device 9, which checks the failure of device 12 during the time period determined by the transient process and, the work of mechanisms, etc.
С помощью подбора частот и ширины полос пропускани можно -полностью отстроитьс от помех и ложных срабатываний . При этом мсжет быть использо вана как реакци системы инструмента , так и реакци системы издели .By selecting frequencies and bandwidths, one can completely rebuild from interference and false positives. In this case, the tool can be used both for the reaction of the tool system and for the reaction of the product system.
Система, реализующа данный способ касани может быть легко осуществлена на базе микроэлектронной тех- НИКИ, а в качестве -чувствительного элемента могут быть аспользованы пьезоакселерометры или акустические датчики, вл ющиес чувствительными приемниками механических возмуще- НИИ, которые могут быть закреплены на резцедержателе, суппорте, шпинделе или на столе станка..The system that implements this method of contact can be easily implemented on the basis of microelectronic technology, and as a sensitive element piezo accelerometers or acoustic sensors can be used, which are sensitive receivers of mechanical disturbances that can be fixed on the tool holder, caliper, spindle or on the table of the machine ..
Врем срабатывани системы, реализующей данный способ касани может исчисл тьс дес тками микросекунд.The response time of the system implementing this method of contact can be calculated in tens of microseconds.
Область применени предлагаемого изобретени - дл станков с ЧПУ, многооперационных станков типа обрабатывающий .центр с целью определени момента и координат касани инструмента и детали и переключени подачи с ускоренной на рабочую, а также контрол процесса металлообработки .The field of application of the invention is for CNC machines, multioperational machines of the type machining center in order to determine the moment and coordinates of touching the tool and part and switching the feed from accelerated to working, as well as controlling the metalworking process.
Предлагаемый способ касани отличаетс от известных еще и тем, что с его помощью можно определ ть момент касани не только при металлообработке , но и при обработке на станках любых неметаллических материалов например стекла, керамики и р да . других..The proposed method of contact differs from the known ones in that it can be used to determine the moment of contact not only during metalworking, but also when processing any non-metallic materials, such as glass, ceramics and a number, on machines. others ..