Устройство для контроля износа режущей кромки инструмента Советский патент 1988 года по МПК B23B25/06 

коммутатора 13 соединен с вторым зажимом источника тока 1, второй вход - с вторым выходом второго резистора 12, третий вход соединен с обшей точкой первого и второго резисторов II и 12, а выход подсоединен к режущему инструменту 10. Первый выход блока управления 14 соединен с управляющим входом коммутатора 13. Первое запоминающее устройство 17, делитель 18 и регистратор 19 соединены последовательно, причем первый вход первого запоминающего устройства 15 и вторые входы перемножителя 16 и делителя 18 соединены с выходом вольтметра 2, а вторые входы первого и второго запоминающих устройств 15 и 17 и регистратора 19 соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами блока управления 14. Режущий инструмент 10 и задний центр 6 станка 7 изолированы соответственно от стан ка 7 и задней балки 8 изолирующими прокладками 20. 1 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для автоматического управления процессом резания на металлообрабатывающих станках. Цель 7 изобретения - повышение точности контроля за счет исключения влияния измерений характера износа на результат контроля. Устройство содержит источник тока 1 и вольтметр 2, подсоединенные каждый первыми зажимами через соответствующие токосъемники 3 и 4 к детали 5. Токосъемник 3 источника тока 1 расположен на заднем центре 6 станка 7, изолированном от задней бабки 8. Токосъемник 4 вольтметра 2 установлен на шпинделе 9 станка 7 и электрически соединенним. Вольтметр 2 вторым зажи.мом подсоединен к режущему инструменту 10. Устройство также содержит последовательно соединенные первый и второй резисторы И и 12. Первый вход резистора 11 соединен с первым зажимом вольтметра 2. Первый вход (Л со 00 О5 :t v/7y

1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для автоматического управления процессом резания на металлообрабатывающих станках.

Цель изобретения - повышение том- ности контроля за счет исключения влияния изменений характера износа на результат контроля.

На чертеже изображена схема устройства.

Устрой :тво содержит источник 1 тока и вольтметр 2, подсоединенные каждый первыми зажимами через соответствующие токосъемники 3 и 4 к детали 5, токосъемник 3 источника 1 тока расположен на заднем центре 6 станка 7, изолированном от зад- ней бабки 8, а токосъемник 4 вольтметра 2 установлен на шпинделе 9 станка 7 и электрически соединен с ним, вольтметр 2 вторым зажимом подсоединен к режущему инструменту 10, последовательно соединенные первый и второй резисторы 11 и 12, первый вывод первого резистора 11 соединен с первым зажимом вольтметра 2, коммутатор 13, первый вход которого соединен с вторым зажимом источника 1 тока, второй вход с вторым выводом второго резис- тора 12, третий вход соединен с общей точкой первого и второго резисторов 11 и 12, а выход подсоединен к режущему инструменту 10, блок 14 управления, первый выход которого соединен с управляющим вхо- дсгм коммутатора 13, последовательно соеди- ненные первое запоминающее устройство 15, перемножитель 16, второе запоминающее устройство 17, делитель 18 и регистратор 19, причем первый вход первого запоминающего устройства 15 и вторые входы перемножителя 16 и делителя 18 соединены с выхо- дом вольтметра 2, а вторые входы первого и второго запоминающих устройств 15 и 17 и регистратора 19 соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами блока 14 управления. Режущий инструмент 10

и задний центр 6 станка 7 изолированы соответственно от станка 7 и задней бабки 8 изолируюшими прокладками 20.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени сигналом с блока 14 управления выход коммутатора 13 коммутируется с его третьим входом.

Во время резания между обрабатываемой деталью 5 и инструментом 10 возникает естественная термопара и через контур, образованный термопарой, токосъемником 4 вольтметра, первым резистором 11 и коммутатором 13, протекает ток. Сопротивление первого резистора 11 выбирается настолько малым (доли ома), что через контур протекает максимальный ток естественной термопары. Показания вольтметра 2, пропорциональные максимальному току, заносятся в первое запоминающее устройство 15, управляемое блоком 14 управления.

Переход от изменения тока к измерению термо-ЭДС- осуществляется сигналом с блока 14 управления, по которому выход коммутатора 13 коммутируется с его вторым входом. Сопротивление второго резистора 12 выбрано порядка нескольких килоом, поэтому показания вольтметра 2 практически равны ЭДС естественной термопары. Одновременно сигналом с блока 14 управления на выход первого запоминающего устройства 15 выводится информация о максимальном токе естественной термопары. Сигналы, пропорциональные максимальному току и термо-ЭДС, поступают на первый и второй входы перемножителя 16, а результат перемножения заносится во второе запоминающее устройство 17, работой которого управляет блок 14 управления.

После выполнения указанных операций сигналом с блока 14 управления выход коммутатора 13 коммутируется с его первым входом, при этом ток определенной величины от источника 1 тока протекает по контуру, образованному коммутатором 13, контактным переходом деталь-инструмент, задним центром 6 станка 7 и токосъемником 3 источника I тока. Сопротивление контактного перехода деталь-инструмент зависит от площади и состояния контакта детали 5 и инструмента 10, т. е. от поверхности износа инструмента И). Сигна.-i с выхода вольтметра 2, нронорииопальный сопротивлению перехода, поступает на второй вход делителя 18, на первый вход которого поступает сигнал с выхода второго запоминаюпхего устройства 17, являющийся результатом произведения силы тока на термо-ЭДС. Результат де:1ения поступает в регистратор 19, в котором происходит сравпепие текущего зпаче- ния износа, определяемого по отношению произведения силы тока и термо-ЭДС естественной термонарь к сопротивлепию контактного перехода деталь-инструмент, с заданным критическим значением. Регистратор 19 осуп1ествляет индикацию текупаего износа, а также выдает сигнал на прекращение резания в стойку ЧПУ станка 7 (при обработке на станке с ЧГ1У) при достижении величины износа заданного критического значения. Управление работой регистратора 19 осуп.1ествляет блок 14 управления.

При изменении режимов резания или материалов детали 5 и инструмента 10 значительно изменяется соотноп1ение измеряемых величин: силы тока и термо-ЭДС, причем характер износа может не изменяться, наприме|) при увеличении скорости резания растет термо-ЭДС, вс. 1едствие возрастания температуры при пезкачител1 но изменяющейся силе тока произведение силы тока на термо-ЭДС при iTOM также растет, хотя величина и характер износа не изменяются.

При изменении характера износа даже нри монотс Пно возрастающем произведении силы тока па термо-ЭДС крутизна кривой произведения значительно изменяется, что снижает точность к()нт)оля при изменении режимов резания и материалов детали 5 и инструмента 10.

Но при изменении условий резания изменяется также и ссшротивление контактного перехода деталь-инст умент, причем сопротивление возрастает при преобладании адге0

5

0

5

0

5

0

5

зиоппого характера износа и при увеличении термо-ЭДС (за счет повьннения температуры материалов детали 5 и инсгру- мента 10), что позволяет использовать со противление качества нормируюикто параметра, т. е. параметра, позволяк)П1,его учесть изменение условий резания.

В де;1ителе 18 происходит де. 1ение произведения силы тока и термо-ЭДС на сопротивление, за счет чею осуществляется ум(Ч1ь- щение зависимости результатов коптро, 1я ог режимов резания, материалов детали и инструмента.

Формула изобретения

Устройство для контроля износа режущей кромки инструмента в процессе резания, содержанхее источник тока и вольтметр, иод- соединенные каждый первыми зажимами че рез соответствующие токосъемники к детали, причем токосъемник источника тока расположен на заднем центре станка, изолиро ванном от задней бабки, а токос ьемннк вольтметра установлен на ппинделе станка и электрически соединен с ним, вольтмет) вторым зажимом подсоединен к режущему инструменту, отличающееся тем, что, с целью повышения точпости контроля, устройство снабжено последовательно соединенными нервым и вторым резисторами, где первый вывод первого резистора соединен с нервым зажимом вольтметра, коммутатором, первый вход которого соединен с вторым зажимом источника тока, второй вход - с вторым выводом второго резистора, третий вход соединен с общей точкой первого и второго резисторов, а выход подсск динен к режущему инструменту, б. юком унравления, первый ход которого соединен с управляющим входом коммутатора, последовательно соединенным первым запоминающим устройством, перемножителем, вторым запоминающим устройством, делителем и регистратором, причем первый вход первог о запоминающего устройства и вторые входы перемножите, 1Я и делителя соединены с выходом во, п,т- метра, а вторые входы первого и BTopoi o запоминающих устройств и регистратора соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами блока унрав:1епия.