Устройство для контроля износа режущего инструмента Советский патент 1983 года по МПК G01N3/58 

Изобретение относится к контролю состояния режущего инструмента при металлообработке. Известно устройство для контроля износа инструмента, позволяющее конт- рояировать момент оптимального затухания, содержащее генератор калиброванных импульсов, выход которого через коммутатор поочередно подключается к идентичным интеграторам, нагруженным решающей схемой,предназначенной для определения знака разности напряжений, накопленных интеграторами, и формирования сигнала управлени Схема сброса, подключенная к выходу решающей схемы, служит для возаращения устройства в исходное состояние Однако такое устройство может использоваться только на станках с адаптивной системой управления подачей и при обработке одинаковых деталей. Применение многопозиционного коммутатора вносит значительные иска жения в коммутируемые сигналы. Наиболее близким к изобретению яв ляется устройство для контроля износ режущего инструмента, содержащее датчик, выполненный в виде однокомпонентного измерителя вибрации, параллельно соединенные блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения прираще ния виброскорости, выполненные в виде сигнум-реле, счетно-решающую схему, .соединенную с последним, выполненную в виде запоминающего блока и схемы совпадения, и блок индикации 2 . Однако в известном устройстве блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения приращения виброскорости являются сложными электронными приборами с низкой помехоустойчивостью из-за отсутствия в них элементов защиты .от действия импульсных помех, характерных в процессе металлообработки. Кроме того, в устройстве не предусмотрена его защита от перегрузок при переходных режимах, связанных с включением и выключением станка, с обработкой деталей с переменным припуском, с наличием неоднородностей обрабатываемой детали и т.д. Использование датчика без учета направления вектора скорости позволяет лишь ориентировочно определять момент затупления режущего инструмента. 10 9 Цель изобретения является повышение томности и расширение области его применения. Эта цель достигается тем, что устройство для контроля износа режущего инструмента, содержащее датчик, параллельно соединенные блок вычисления уменьшения приращения виброскорости и блок вычисления увеличения приращения виброскорости, счетно-решающую схему, соединенную с последним, и блок индикации, снабжено блоком блокировки, первым триггером, датчик выполнен в виде двухкомпонентного измерителя вибрации, счетно-решающая схема - в виде последовательно соединенных сумматора и блока выделения среднеквадратического значения, вход сумматора соединен с двухкомпонентным измерителем вибрации, блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения приращения виброскорости выполнены в виде схемы фиксации, усилителя схемы сравнения, схемы временной селекции и делителя напряжения , вход схемы фиксации, положительный вход усилителя и вход делителя напряжения соединены с выходом блока среднеквадратического значения, выход схемы фиксации соединен с отрицательным входом усилителя, .а выход усилителя - с положительным входом схемы сравнения, выход делителя напряжения соединен с отрицательным входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом схемы временной селекции, первый выход ее соединен с вторым входом схемы фиксации, а второй выход блока вычисления увеличения приращения виброскорости - с первым входом первого триггера, второй выход схемы временной селекции блока вычисления уменьшения приращения виброскорости соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с входом блока индикации, вход блока блокировки соединен с выходом блока выделения среднеквадратического значения, а выход - с вторыми входами первого и второго триггеров, выход первого триггера соединен с вторым входом схемы фиксации блока вычисления умен1 шения прирашения виброскорости. На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие принцип его работы (а - хграктер изменения кривых износа А и ускорения В; б - характер изменения eti6poc корост и; в и г - время блоки ров ки прохождения кратковременных сигналов на схеме временной селекции). Устройство для контроля износа режущего инструмента содержит датчик 1, ёоединёйный со счетно решающей схемой 2, выход которой соеД1 1нен с блока 3 вычисления увеличения при|)а(1(енйя виброскорости, блока 4 вычисления уменьшения виброокорости и боока 5 блbкиpoвtcи, выход блока 3 со единен с первым входом триггера 6, внход - с первым входом триггера 7., выход которого соединен с входом блока 8 индикации, выход блока 5 соединен с вторыми входами триггеров 7 и 8. Счетно-решающая схема 2 выполнена в виде сумматора 9 и блока to выделения среднеквадратического значения. Блок 9 вычисления увеличения приращения виброскорости и блок 4 вычисления уменьшения приращения виброскорости выполнены аналогично в виде схем 11 и 12 фиксации, разност ных усилителей 13 и 1, схем 15 и 16 сравнения, делителей 17 и 18 напряжения и схем 19 и 20 временной селекции. Устройство работает следующим образом. Электрические сигналы с датчика Т в виде двухкомпонентного измерителя вибраций поступают на сумматор 9 и далее на блок 10 выделен1 р среднеквадрйтического значения сигнала еиб роскорости. На выходе блока Ю образуется сигнал, соответствующий сред-. неквадратическому значению векторной суммы виброскоростей в ортогональных направлениях. С выхода блока 10 сигнал виброскорости поступает на вход схемы 11 фиксации максимумов. Разностный усилитель 13 сырабатывает сигнал разности между текущим значением сигнала и его максимальным значением. Схема 15 сравнения срабатывает в том случае, когда эта разность превышает величину, задаваемую текущим значением, уменьшенным делителем 17 напряжения в п раз, т.е. при умень шении сигнала относительно его максимального значения на величину п| , 10 задаваемую в процентах относительно его текущего значения. Схема 19 временной селекции блокирует прохождение кратковременных сигналов, длительность которых меньше величины t , и обновляет содержимое схемы 11 фиксации максимумов сигнала виброскорости. Триггер 6 устанавливается в состояние логической единицы при срабатывании схемы 19, чему соответствует время L в период нормального износа инструмента, и включает в работу блок вычисления уменьшения приращения виброскорости, снимая сигнал сброса со схемы 12 фиксации минимумов сигнала виброскорости. Блок вычисления уменьшения приращения виброскорости работает аналогично блоку 3 с той лишь разницей, что схема 1б сравнения срабатывает при изменении уровня минимального значения сигнала на величину п, меньшую п. . Этим достигается возможность уменьшения времени работы на участке катастрофического износа ( участок при t7 Т) при сохранении достоверности выдачи аварийного сигнала за счет последовательного во времени вычисления максимума и минимума сигнала. Сигнал со схемы 16 сравнения через схему 20 временной селекции устанавливает триггер 7 в состояние логической единицы во время Т, соответствующее катастрофическому износу , срабатывает блок 8 индикации, включая звуковой или световой сигнал на замену изношенного инструмента. Блок 5 блокировки сигнала виброскорости при переходных режимах блокирует -установку триггеров 6 и 7 в состояние логической единицы при вклю ченном двигателе, при его работе в режиме настройки, при выключении двигателя на время, достаточное для окончания переходных процессов в устройстве. Своевременная замена инструмента при достижении максимально допустимого износа повышает эффективность его использования вследствие увеличения числа переточек и полной реализации режущей способности инструменте.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее датчик, парадлельно соединенные блок вычисления уменьшения приращения виброскорости и блок вычисления увеличения приращения виброскорости, счетно-решающую схему, соединенную с последним, и блок индикации, отличающееся тем , что, с целью повышения точности и расширения области его применения, оно снабжено блоком блокировки, первым триггером, вторым триггером, датчик выполнен в виде двухкомпонентного измерителя вибрации, счетно-решающая схема - в виде последовательно соединенных сумматора и блока выделения среднеквадратическрго значения , вход сумматора соединен с двухкомпонентным измерителем вибрации, блок вычисления увеличения приращения виброскорости и блок вычисления уменьшения приращения виброскорости выполнены в виде схемы фиксации, усилителя, схемы сравнения, схемы временной селекции и делителя напряжения, вход схемы фиксации, положительный вход усилителя и вход делителя напряжения соединены с выходом блока среднеквадратического значения, выход схемы фиксации соединен с отрицательным входом усилителя, а выход усилителя - с положительным входом схемь сравнения, выход делителя напряжения соединен с отрицательным входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом схемы временной селекции, первый выход ее соединен с вторым входом схемыфиксации, а второй выход блока вычисления увеличения приращения виброскорости - с первым входом первого триггера, второй выход схемы временной селекции блока вычисления уменьшения приращения виброскорости соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с входом блока индикации, вход блока блокировки соединен с выходом блока выделения среднеквадратическопо значения, а выход - с вторыми входами СО первого и второго триггеров, выход первого триггера соединен с вторым 00 входом схемы фиксации блока вычислеф ния уменьшения приращения виброскорости.