Устройство для автоматической подналадки и контроля износа режущего инструмента Советский патент 1988 года по МПК B23Q15/00 

ел

о: 05

детектора 2 и вторым вхором первого сумматора 3, последовательно соединенные датчик момента вращения 10, второй амплитудный детектор 1 1, второй сумматор 12, второй усилитель 13, второй компаратор 14 нижнего уровня и второй вход элемента И, выход которого соединен с механизмом компенсации. При этом второй элемент памяти ключен между вторым выходом второго

амплитудного детектора и вторым входом второго сумматора, первый компаратор верхнего уровня включен между выходом первого усилителя и первым входом элемента ИЛИ, второй компаратор верхнего уровня включен между выходом второго усилителя и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с механизмом замены инструмента. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматизации машиностроения, в частности к устройствам контроля состояния режущего инструмента. Цель изобретения - повьппение точности контроля износа и подналадки режущего инструмента за счет контроля возмущений, возникающих в процессе обработки. Устройство содержит последовательно соединенные датчик износа 1, первый амплитудный детектор 2, первый сумматор 3, первый усилитель 4, первый компаратор 5 нижнего уровня, элемент задержки 6, компаратор нуля 7 и первый вход элемента И, а также первый элемент памяти 9, включенный между вторым выходом первого амплитудного

1

Изобретение относится к автоматизации машиностроении, в частности к устройствам контроля состояния режу-, щего инструмента в процессе обработ- ки, и может быть использовано на специальных станках с ЧПУ, в гибких производственных модулях и системах.

Целью изобретения является повьше- ние точности поднападки и контроля из носа инструмента за счет контроля :. приращения возмущений, возникаиощих в в процессе обработки.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 износа инструмента, выполненный на базе датчика тока, установле нного в цепь привода подачи для регистрации возмущений активной мощности в период упругих и пластических деформаций, первый aмпл тyдный детектор 2, первый сумматор 3, который вьщеляет разность между начальным и текущим значениями износа инструмента, первый усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, первый компаратор 5 нижнего уровня, элемент 6 задержки, компаратор 7 нуля и первый вход элемента И 8, которые соединены последовательно устройство также снабжено первым элементом 9 аналоговой памяти, включенные между вторым выходом первого амплитудного детектора 2 и вторым входом первого сумматора 3, при этом первый элемент 9 памяти имеет управляющий вход и обнуление от внешнего устройства, устройство также снабжено последовательно соединенной цепью регистрации радикальных усилий, состоя-

0

г

5

5 5

0

щей из датчика 10 момента вращения, второго амплитудного детектора 11, второго сумматора 12, второго усилителя 13, второго компаратора 14 нижнего уровня и второго входа элемента И 8, выход которого соединен с механизмом компенсации и дает разрешение во внешнюю схему компенсации инструмента и коррекции режимов резания, вторым элементом 15 памяти, включенным между вторым выходом второго амплитудного детектора 11 и вторым входом второго сумматора 12, при этом второй элемент 15 памяти имеет управляющий- вход и обнуление от внешнего устройства, первым компаратором 16 верхнего уровня, вход которого соединен с выходом усилителя 4, вторым компаратором 17 верхнего уровня, вход которого соединен с выходом усилителя 13, а его выход - с вторым входом элемента ИЛИ 18, который первым входом соединен с первым компаратором 16, а выходом - с механизмом замены инструмента и в случае аварийного выхода инструмента из строя дает разрешение на его замену.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент процесса резания включают устройство, при этом с выхода преобразователя 1 иэноса инструмента сигнал поступает на первый амплитудный детектор 2, который отслеживает амплитуду входного сигнала, а при поступлении управляющего импульса на первый элемент 9 памяти информация с первого амплитудного детектора 2 записьшается в первый эле u

мент памяти 9, который по окончании управляющего импульса переходит в режим хранения. Постоянная величина первого элемента 9 памяти и текущее значение с датчика износа инструмента поступают на первый сумматор 3, где выделяется их разность, затем усиливается первым усилителем 4 с регулируемым коэффициентом усиления. Первый компаратор 5 (нижнего уровня) срабатьшает на фиксированное уменьшение сигнала, которое устанавливается при отладке устройства, и в дальнейшем настройки не требует. Если время, в течение которого контролируемый параметр находится за нижним пределом, устанавливаемым с учетом перекрытия периода колебаний режущего инструмента, превьшзает время Т задержки на элементе 6 задержки, что обусловлено изменением упругой и пластической деформации в зоне резания, т.е. исчезновением реакции активной мощности, то срабатывает компаратор 7 нуля, логический уровень I с которого поступает на первый вход элемента И 8 и ждет результата контроля второго параметра (момента вращения) с целью проверки сигнала на точность определения состояния режущего инструмента С выхода второго преобразователя 10 момента вращения электрический сигнал поступает на второй амплитудный детектор 11, по импульсу управления на входе второго элемента 15 памяти информация с второго амплитудного детектора 11 записывается во втором элементе 5 памяти, по окончании импульса управления второй элемент 15 памяти переходит в режим хранения. Второй сумматор 12 выделяет разность между текущим сигналом с второго амплитудного детектора 11 и постоянной величиной, записанной во втором элементе 15 памяти, которая усиливается вторым усилителем 13 с регулируемым коэффициентом усиления, сбрасьшает второй компаратор 14 нижнего уровня, характеризующий присутствие режущего инструмента в зоне резания, и дает сигнал 1 на второй вход элемента И 8, выход которого дает разрешение на механизм компенсации износа инструмента и управления режимами резания с

6

последующей заменой инструмента после завершения цикла обработки.

Если после проведения коррекции наблюдается рост контролируемых параметров осевых усилий или момента вращения, то сбрасывает один из компараторов 16 или 17 верхнего уровня, который настраивают по предельно допус- мой нагрузке на режущий инструмент, и на логический элемент ИЛИ 18 поступает команда на механизм замены инструмента (не показан)

Формула изобретения

Устройство для автоматической под- наладки и контроля износа режущего

инструмента, содержащее датчик износа, связанный с механизмом компенсации износа и механизмом замены инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в

устройство введены между датчиком износа и механизмом компенсации инструмента соединенные последовательно первый амплитудный детектор, первый сумматор, первый усилитель,

первый компаратор нижнего уровня, элемент задержки, компаратор ну- ля и элемент И, устройство также снабжено последовательно соединенной цепью регистрации радиальных усилий,

состоящей из датчика момента враще НИН, второго амплитудного детектора, второго сумматора, второго усилителя, второго компаратора нижнего уровня, соединенного с вторым входом элемента И, первым и вторым элементами памяти, включенными соответственно между вторыми выходами первого и второго амплитудных детекторов и вторыми входами первого и второго сумматоров,

при этом элементы памяти снабжены управляющим входом и входом обнуления, элементом ИЛИ, первым компаратором верхнего уровня, вход которого соединен с выходом первого усилителя, а

выход - с первым входом элемента ИЛИ, вторым компаратором верхнего уровня, вход которого соединен с выходом второго усилителя, а выход с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с механизмом замены инструмента.