Устройство для определения состояния режущего инструмента в процессе резания Советский патент 1985 года по МПК G01N3/58 

J

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для адаптивного уп равления процессом резания на металлообрабатывающих станках.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже изображена блок-схема устройства для определения состояни режущего инструмента в процессе резания.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 вибраций, усилитель 2 и фильтр 3, а также последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 4, запo пIнaIOIljгий блок 5, арифметико-логическую схему 6 и блок 7 управления. Устройство содержит последовательно соединенные триггер 8 и компаратор 9, первый вход которого соединен с выходом фильтра 3, а также последовательно соединенные первьй логический элемент И 10 и счетчик 1 регистрации уровня сигнала, а также последовательно соединенные второй логический элемент И 12 и счетчик 13 длительности выбросов, а также генератор 14 опорных импульсов и счетчик 15 количества выбросов.

Вход счетчика 15 количества выбросов соединен с выходом компаратора 9, а его выход - с первым входом запоминающего блока- 5, второй вход которого соединен с выходом счетчика 13 длительности выбросов.Первый вход цифроаналогового преобразователя 4 через триггер 8 подключен к выходу счетчика 11 регистра.и;ии уровня сигнала, вход которого соединен с выходом компаратора 9. Второй вход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к выходу арифметико-логической схемы 6, а выход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к второму входу компаратора 9. Выход генератора 14 опорных импульсов и вход первого логического элемента И 10 соединены собой и подключены к входу второго логического элемента И 12,

Устройство для определения состояния режущего инструмента работает следующим образом.

Спектр виброакустической эмиссии излучаемый при резании, регистрируется датчиком 1 вибрации. После

7562

усиления в усилителе 2 отфильтрованньш сигнал в полосовом фильтре 3 сравнивается в компараторе 9 с опорным напряжением, значение которого формируется в цнфроаналоговом преобразователе 4. Опорное напряжение ,повьшается до тех пор, пока уровень опорного сигнала не перевесит уровень полезного сигнала. При этом

на выходе компаратора 9 исчезают импульсы. Исчезновение импульса регистрируется следующим образом. Сигнал с выхода компаратора 9 поступает на триггер 8, в котором поддерживает логическое состояние единицы на первом его выходе. Одновременно при этом открывается первый логический элемент И 10 и пропускает сигналы генератора 14 опорных импульсов на вход счетчика 11. Счетчик 11 отсчитывает гасящие импульсы для триггера 8. При этом сигналы с выхода компаратора 9 постоянно сбрасывают счетчик 11 в нуль. Таким

образом, при исчезновении сигнала с компаратора 9 счетчик 11 отсчитывает количество времени отсутствия полезного сигнала и сбрасывает триггер 8 в нулевое положение, что

вызывает фиксацию уровня сигнала

УСТОЙЧИВОГО резания в цифроаналоговом преобразователе 4. Из цифроаналогового преобразователя 4 код поступает в запоминающий блок 5, где

запоминается значение уровня сигнала. В случае превышения опорного сигнала цифроаналоговый преобразователь 4 определяет его амплитуду. Счетчик 15 количества выбросов отсчитывает этот сигнал. Второй логический элемент И 12, используя сигналы генератора 14 опорных импульсов и сигнал компаратора 9, регистрирует в счетчике 13 длительности выбросов длительность этого выброса. Полученные параметры выброса поступают в запоминающий блок 5, где они запоминаются. Арифметикологическая схема 6, получая информацию из запоминающего блока 5, производит расчет энергии одиночных выбросов и подсчет суммарной энергии выбросов, сравнивая его с заранее установленной предельной энергией,

необходимой для разрушения инструмента .

Информация с арифметико-логической схемы 6 поступает на хщфроана3логовый преобразователь 4 для воестановления и коррекции опорного уровня, В случае повьшения суммарной энергии заранее установленного 11807564 с арифметико-логической схемы 6 поступает сигнал на блок 7 управления, где формируются технологические команды.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ содержащее последовательно соединенные, датчик вибра ции, усилитель и фильтр, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности, оно бнабжено последовательно соединенными цифроаналоговьЫ преобразователем, запоми нающим блоком, арифметико-логическо схемой и блоком управления, а также последовательно соединенными триггером и компаратором, первый вход которого соединен с выходом фильтра и последовательно соединенными первым логическим элементом И и счетчиком регистрации уровня сигнала, а также последовательно соединенными вторым логическим элементом И и счетчиком длительности выбросов, а также генератором опорных импульсов и счетчиком количества выбросов, вход которого соединен с выходом компаратора, а его выход - с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом счетчика длительности выбросов, первый вход цифроаналогового преобразователя через т-риггер подключен к выходу счетчика регистрации уровня сигнала, вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход подключен к выходу арифметико-логической схемы, а выход цифроаналогового преобразователя подключен к второму входу компаратора, выход генератора опорных импульсов и вход первого логического элемента И соединены между собой и подключены к входу второго логического элемента И.