Устройство для контроля состояния режущего инструмента Советский патент 1987 года по МПК G01N3/58 

гоинструментапьной обработке. До начала резания компараторы 6 и 10 не пропускают входной сигнал от виброшумов станка. С началом резания сигнал акустической змиссии, характеризующий состояние резца, вызывает сра- батьтание первого компаратора 6 нижнего уровня, с которого сигнал поступает в интенсиметр 4. Сигнал помехи вызьшает срабатьтание второго компаратора 10 верхнего уровня, что блокирует выход сигнала на логическом Элементе 9 И, и дает команду Пуск таймеру 17, который вьщает задержку на интенсиметр 4 для исключения влияния условий врезания на результат измерений. Блок 18 памяти запоминает

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля режущего инструмента на многоинструментальных станках в процессе обработки деталей.

Цель изобретения - повьш1ение точности контроля за счет отстройки от параметров резания при многоинстру- ментальной обработке.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля состояния режущего инструмента.

Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 усилитель 2 и полосовой фильтр 3, а также последовательно соединенные интенсиметр 4 и блок 5 сравнения. Устройство снабжено подключенными к полосовому фильтру 3 последовательно соединенными первым компаратором 6 (нижнего уровня), элементом 7 задержки, формирователем 8 синхронных импульсов и элементом И 9, выходом соединенным с входом интенсиметра 4. Кроме того, устройство снабжено вторым компаратором 10 (верхнего уровня) включенным между выходом полосового фильтра 3 и вторым входом элемента И 9. Устройство снабжено подключенными к выходу блока 5 сравнения последовательно соединенными первым счетчиком 11, триггером 12, элементом ИЛИ 13, блоком 14 операчисла А импульсов акустической эмиссии первого измерения с интенсиметра 4 и сохраняет это число до следующего запуска таймера 17. Число В импульсов поступает на интенсиметр 4 за интервал измерения пропорционально скорости акустической эмиссии. Числа импульсов А и В сравниваются в блоке 5 сравнения. Счетчик 20 выделяет серию импульсов В А, характеризующих интенсивньм износ инструмента, счетчик 11 - серию В А, ха- рактеризукхцих процесс приработки инструмента. Блок 14 оперативной памяти по достижении критического числа циклов выдает через согласзтощий блок 15 сигнал на отвод инструмента. 1 ил.

тивной памяти, согласующим блоком 15 и блоком 16 выбора коэффициента усиления, выходом соединенным с входом усилителя 2, а управляющим входом - с выходом полосового фильтра 3. Устройство снабжено подключенными к выходу согласующего блока 15 последовательно соединенными таймером 17, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора 10, а второй выход - с входом интенсиметра 4, блоком 18 памяти, второй вход которого подключен к второму выходу интенсиметра 4, и триггером 19, выход

которого связан с вторым входом блока 5 сравнения. Второй выход согласующего блока 15 соединен с входом блока 14 оперативной памяти. Устройство снабжено вторым счетчиком 20, вход

которого соединен с выходом блока 5 сравнения а выход - с вторым входом триггера 12 и вторым входом элемента ИЛИ 13.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода главного движения установка инструмента в контролируемую позицию в согласующем блоке 15 формирует сигнал запуска, который включает блок 16 выбора коэффициента усиления и подготавливает программируемый таймер 17 к пуску. Блок 16 выбора коэффициента усиления

устанавливает коэффициент усиления усилителя 2, начиная от минимального до выполнения условия

U

и.

(1)

где и о, - амплитуда виброшумов;

и„ - нижний уровень компаратора. При обработке детали режущим инструментом электрические сигналы от преобразователя 1 акустической эмиссии, имекщего акустический контакт с инструментом, усиливаются в усилителе 2 и через фильтр 3 поступают на вход первого и второго компараторов 6 и 10, выполняющих амплитудную и временную дискриминацию входных сигналов согласно .условиям

Uc-U.

3

фС

;

где U,t,t и

Н

(рс

Ue

амплитуда, длительность и фронт входного сигнала; нижнрш и верхний уровень компараторов; задержка синхроимпульса в элементе 7 задержки .

Сигнал с фильтра 3 поступает на входы компараторов 6 и 10 нижнего и верхнего уровня. До начала резания с учетом (1) и (2) компараторы 6 и 10,не пропускают входной сигнал от виброшумов.станка. С началом резания сигнал акустической эмиссии, характеризующий напряженное состояние кромки резца, вызывает срабатывание компаратора 6 нижнего уровня, затем через элемент И 9 поступает в интен- симетр 4. Сигнал от стружки или другой сигнал помехи высокого уровня, вызывая срабатывание компаратора 10 верхнего уровня, блокирует выход сигнала на логическом элементе И 9. Одновременно с компаратора 10 на про- граммируемьй таймер 17 поступает сигнал пуска. Таймер 17 выдает программируемую в зависимости от пози- .ции инструмента задержку на интенси- метр 4 дпя исключения влияния условий врезания на результат измерений, кроме того, вьщает программируемые в зависимости от позиций инструмента временные интервалы измерений на ин,- тенсиметр 4, а также обеспечивает запись в блоке 18 памяти кода числа А импульсов акустической эмиссии пер

. Ю

15

)20

30

35

40

2545

вого измерения с интенсиметра 4 и сохранение этого числа следующего запуска таймера 17. Число В импульсов поступает на интенсиметр 4 за интервал измерения пропорционально скорости акустической эмиссии. Код числа А с блока 18 памяти и код числа В с интенсиметра 4 сравниваются в блоке 5 сравнения по стробирующему сигналу от таймера 17. Результат сравнения поступает на счетчики 11 и 20 с программируемым коэффициентом пересчета. Счетчик 20 выделяет серию импульсов Б А, соответствующую повышенной скорости акустической эмиссии, характеризующей интенсивный износ, счетчик 11 - серию В А, характеризующую процесс приработки инструмента. Через триггер 12 памяти о виде процесса и логический элемент ИЛИ ТЗ информация об очередном цикле износа поступает в накопительную ячейку блока 14 оперативной памяти числа циклов по адресу, задаваемому согласующим блоком 14. В случае длительного существования сигнала акустической эмиссии повышенной скорости запись в блоке 14 оперативной памяти числа циклов происходит со счетчика 20 через логический элемент ИЛИ 13. Критическое число циклов, превышение которого по данному инструменту требует замены инструмента, устанавливается опытным путем. Блок 14 оперативной памяти числа циклов по достижении критического числа циклов по какому-либо инструменту выдает через согласующий блок 15 сигнал на замену .инструмента, отвод инструмента из зоны резания.

При подключении триггера 19 между блоком 18 памяти и блоком 5 сравнения код числа А после записи в блоке 18 памяти сдвигается на один двоичный разряд в сторону старших

5 В

сравнения выдает 2А вместо В А

Формула изобретения

Устройство для контроля состояния режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные преобразо- ватель, усилитель и полосовой фильтр и последовательно соединенные интенсиметр и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено подключенными к полосовому фильтру последовательно.соединенными первым компаратором, элементом задержки формирователем синхронных импульсов и элементом И, выходом соединенным с входом интенсиметра, вторым компаратором, включенным между выходом полосового фильтра и вторым входом элемента И, подключенными к выходу блока сравнения, последовательно соеди- ненньгми первьм счетчиком, триггером, элементом ИЛИ, блоком оперативной памяти, согласзпощим блоком и блоком выбора коэффициента усиления, выходом соединенным с входом усилителя, а управляющим входом - с выходом поРедактор Н. Слободяник Заказ 2653/47

Составитель О. Губерниева

Техред Н.Глущенко Корректор Л.Пилипенко

Тираж 776

Подписное

ВНИИПИ -Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

лосового фильтра, подключенными к выходу согласующего блока- последовательно соединенными таймером, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, а второй выход - с выходом интенсиметра, блоком памяти, второй вход которого подключен к второму выходу интенсиметра и триггером, выход которого связан с вторым входом блока сравнения, второй выход согласукндего блока соединен с входом блока оперативной памяти и вторым счетчиком, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с вторым входом триггера и вторым входом элемента ИЛИ.

Подписное

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет отстройки от параметров резания при мноS (О