Устройство для защиты инструмента Советский патент 1986 года по МПК B23Q15/00 B23B47/24 

N3

о:

QO

со

оо Изобретение относится к станкостроению и может быть иснользовано в сверлильных и расточных станках при сверлении, фрезеровании или нарезании резьбы для заилиты от перегрузок инструмента (сверло, метчик, фреза). Цель изобретения - повышение надежности устройства защиты концевого инструмента за счет исключения влияния кратковременных импульсных нерегрузок на работу устройства. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства применительно к операции сверления; на фиг. 2 временные диаграммы работы блоков устройства в начальном интервале обработки детали; на фиг. 3 - то же, при кратковременных импульсных перегрузках инструмента; на фиг. 4 - то же, при аварийной перегрузке инструмента. Устройство состоит из обрабатываемой детали 1, инструмента 2, механизма 3 зажима инструмента, шпинделя 4, механиз.ма 5 подачи, органа 6 настройки подачи, органа 7 настройки скорости, механизма 8 реверса, электродвигателя 9 привода главного движения, датчика 10 мошности электродвигателя, к выходу которого подключены первый пороговый элемент 11 и блок 12 дифференцирования, а к выходу последнего через выпрямитель 13 подключен второй пороговый элемент 14, к выходу которого подключен элемент 15 задержки, выход которого совместно с выходом первого порогового эле.мента 11 подключен к элементу И 16 совпадения, подключенному к. системе 17 управления приводом подачи инструмента 2. Устройство работает следуюпшм обраНа холостом ходу приводят во врашение инструмент 2. Мош.ность электродвигателя 9 привода главного движения станка, измеряемая датчиком 10 мощности, до начала обработки детали 1 представляет собой мощность холостого хода . Производят начальный интервал обработки детали 1 (фиг. 1). При врезании инструмента 2 в деталь 1 мощность Рдв. электродвигателя увеличивается резко с крутым передним фронтом (фиг. 2) от значения РХХ ДО номинального, соответствующего заданному режиму обработки. Порог срабатывания Р первого порогового элемента 11 выбирается значительно больще мощности холостого хода Р,, но несколько меньше мощности, соответствующей обработке детали. . Этим учитывается возможный незначительный разброс по мощности электродвигателя из-за разброса характеристик инструмента, в частности от степени его затупления. Кроме того, с помощью порогового элемента 11 на схеме I 3J И 16 совпадения реализуется функция «запрет : действие устройства разрешается только в процессе обработки детали, когда мощность электродвигателя прев ыщает РХХДля выявления перегрузки концевого инструмента в устройстве используется длительность превыщения производной мощности электродвигателя dP/dt определенного порогового значения (фиг. 2). Величина порога Pj|x порогового элемента 14 определяет быстродействие устройства и выбирается по условию отстройки от колебаний мощности электродвигателя 9 из-за колебания напряжений сети. Напряжение с выхода датчика мощности, пропорциональное мощности электродвигателя 9, дифференцируется блоком 12 дифференцирования (например, дифференцирующий операционный усилитель). Выпрямленный (однополярный) выпрямителем 13 сигнал с выхода дифференцирующего блока 12 подается на пороговый элемент 14, на выходе которого сигнал появляется, если уровень производной dP/dt выше уставки Рг. Далее сигнал с выхода порогового элемента 14 .подается на элемент 15 задержки, на выходе которого сигнал появляется, если длительность t сигнала на входе элемента 15 задержки больше уставки t этого элемента. Тогда длительность сигнала на выходе элемента 15 задержки равна tt- tx. Если при этом есть сигнал на уровне логической «1 на выходе первого порогового элемента 11, то на обоих входах схемы И 16 совпадения одновременно будут логические сигналы «1 и появится сигнал на выходе элемента 16, поступающий на систему 17 управления приводом подачи инструмента 2. Подача инструмента 2 прекращается. Таким образом, срабатывание устройства при перегрузке инструмента задается одновременным выполнением трех условий: -|f (1 в начальном интервале обработки детали 1 (фиг. 2) выполняются условия Рдв Pjf,, dp/dt , но длительность i сигнала на выходе порогового элемента 14 меньше уставки t задержки и устройство не срабатывает. Таким же образом выглядят условия срабатывания и при кратковременных импульсных перегрузках инструмента 2 (фиг. 3), например при прохождении инструментом 2 небольших областей детали 1 с твердыми включениями. При длительной перегрузке инструмента (затупление, перекос, больщие участки неоднородности в детали и т.д.) выполняютСИ одновременно (фиг. 4) все три условия (1) и устройство надежно срабатывает, подавая сигнал на прекращение рабочей подачи.

Формула изобретения

Устройство для защиты инструмента, содержащее датчик мощности двигателя привода главного движения, первый пороговый элемент, подключенный к датчику, и систему управления приводом подачи, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, в устройство введены последовательно соединенные блок дифференцирования, выпрямитель, второй пороговый элемент, элемент задержки и элемент совпадения И, второй вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, а выход с системой управления приводом подачи, а вход блока дифференцирования соединен с выходом датчика.

Устройство для защиты концевого инструмента относится к станкостроению и предназначено для использования в сверлильных и расточных станках нри сверлении, фрезеровании, нарезании резьбы с целью защиты инструмента от перегрузки. Сущность изобретения заключается в том, что к выходу датчика мощности дополнительно подключен блок дифференцирования, к выходу которого через выпрямитель подключен второй пороговый элемент, выход которого через элемент задержки подключен на вход элемента совпадения И, на второй вход которого подключен выход первого порогового элемента, а выход элемента совпадения И подключен к системе управления приводом подачи. 4 ил.