Устройство для определения размерного износа многолезвийных инструментов Советский патент 1991 года по МПК G01N3/58 

Ё

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет учета биения зубьев инструмента Тактовый генератор 17 вырабатывает импульсы, поступающие на второй вход четвертой схемы 24 совпадения. Первый и второй мультивибраторы 20 и 26 находятся в режиме ожидания, на выходе второго мультивибратора 26 присутствует сигнал Лог.О. С началом обработки на выходе формирователя 4 импульсов появляются прямоугольные импульсы, запускающие первый мультивибратор 20. который вырабатывает прямоугольный импульс длительностью ti - t2. За это время в реверсивный счетчик 22 импульсов записывается информация в режиме Сложение. По окончании времени ti - t2 происходит запуск второго

СЬ

СП

со

О hO CJ

Ю

мультивибратора 26, вырабатывающего прямоугольный импульс длительностью 12 - -t3. в течение которого импульсы тактового генератора 17 поступают ,на счетный вход реверсивного счетчика 22 в режиме Вычитание. В случае неравенства количества

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства по авт. ев № 1221545.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем учета биения зубьев инструмента.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - осциллограммы, иллюстрирующие работу устройства с трехлезвийным инструментом; работа инс- трумента, когда все лезвия остро заточены и отсутствуют биения (а), и работа инструмента, когда информация об одном лезвии отсутствует или имеет место биение инструмента (б).

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 колебаний, согласующий усилитель 2, полосовой фильтр 3, формирователь 4 импульсов и усилитель 5 с автоматической регулировкой коэффициен- та усиления. Устройство содержит также инвертор 6, два дифференцирующих блока 7 и 8, четыре двоичных счетчика 9-12 импульсов, три схемы 13-15 совпадения, переключатель 16, тактовый генератор 17, схему 18 задержки, четвертый дифференцирующий блок 19, первый мультивибратор 20, схему ИЛИ 21, реверсивный счетчик 22 импульсов, третий дифференцирующий блок 23. четвертую 24 и пятую 25 схемы совпадения, второй мультивибратор 26, шестую схему 27 совпадения и пятый счетчик 28 импульсов. Первый вход схемы ИЛИ 21 через схему 18 задержки совместно с первым мультивибратором 20 подключены к выходу формиро- вания 4 импульсов, второй вход схемы ИЛИ 21 подключен к выходу четвертой схемы 24 совпадения, выход схемы ИЛИ 21 подключен к тактовому входу реверсивного счетчика 22 импульсов, управляющий вход которого подключен через четвертый дифференцирующий блок 19 к прямому выходу первого мультивибратора 20, инверсный выход последнего подключен к входу третьего дифференцирующего блока 23, выход ко- торого подключен к входу второго мультивибратора 26. выход последнего подключен к второму входу шестой схемы 27

импульсов, записанных в реверсивный счетчик 22 соответственно в режимах Сложение и Вычитание, на выходе пятой схемы 25 совпадения появляется сигнал Лог.1-, записываемый в память пятого счетчика 28 импульсов 2 ил

совпадения и к первому аходу четвертой схемы 24 совпадения, на второй вход которой поступает сигнал с выхода тактового генератора 17 перый вход шестой схемы 27 совпадения подключен к выходу пятой схемы 25 совпадения, входы которой подключены к выходам реверсивного счетчика 22 импульсов, выход шестой схемы 27 совпадения подключен к счетному входу пятого счетчика 28 импульсов, установочный вход которого подключен к выходу второго дифференцирующего блока 8. Длительность импульсов, формируемых мультивибраторами 20 и 26. устанавливается программой ЧПУ

Устройство работает следующим образом

Механические колебания инструментального узла с помощью пьезоэлектрического датчика 1 преобразуются в электрический сигнал, который усиливается согласующим усилителем 2 и поступает на полосовой фильтр 3, пропускающий сигнал, соответствующий частоте врезания зубьев. Отфильтрованный сигнал поступает на усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления и далее на формирователь 4 импульсов, прямоугольные импульсы с выхода которого поступают одновременно на инвертор 6. первый дифференцирующий блок 7. первый счетчик 9. схему 18 задержки и первый муль- тивибрлтор 20. На прямом выходе первого мультивибратора 20 сигнал Лог 1 является командой Сложение (период времени ti - t2, ивых20 для реверсивною счетчика 22. фиг.2), а сигнал Лог.О (период времени 12 - t3. . фиг.2) является командой Вычитание для реверсивного счетчика 22. С приходом первого импульса от формирователя 4 импульсов запускается первый мультивибратор 20, а на его выходе формируется сигнал Лог.1. реверсивный счетчик 22 импульсов становится в режим Сложение и ожидает прихода импульсов, которые через схему 18 задержки поступают на тактовый вход реверсивного счетчика 22 импульсов.

Схема 18 задержки необходима для того, чтобы все переходные процессы в реверсивном счетчике 22 импульсов были закончены к приходу переднего фронта импульсов, поступающих с формирователя 4 импульсов.

Все приходящие импульсы за время ti - t2 (фиг.2) реверсивный счетчик 22 импульсов записывает в память в режиме Сложение. Время ti - та определяется количеством лезвий и количеством оборотов и устанавливается программой ЧПУ. По окончании этого времени на прямом выходе первого мультивибратора 20 появляется сигнал Лог.О, а на его инверсном выходе сигнал Лог.1, который через третий дифференцирующий блок 23 запускает второй мультивибратор 26. На его выходе появляется сигнал Лог.1 (ивых2б. фиг.2), который поступает на один из входов четвертой схемы 24 совпадения и на второй вход шестой схемы 27 совпадения. На второй вход четвертой схемы 24 совпадения поступают импульсы от тактового генератора 17. Присутствие на обоих входах четвертой схемы 24 совпадения сигналов Лог.1 приводит к появлению на ее выходе такого числа прямоугольных импульсов, которое соответствует числу лезвий (11вых24, фиг.2), это число импульсов поступает на тактовый вход реверсивко О счетчика 22 импульсов, который записывает их в память, но уже в режиме Вычитание, следовательно, до окончания периода времени ti -13 реверсивный счетчик 22 импульсов может иметь два состояния: первое на всех его выходах - сигнал Лог.О, соответственно число импульсов, записанных в режиме Сложение и Вычитание равны (лезвия целы, фреза не бьет), и второе состояние реверсивного счетчика 22, когда на его определенных выходых - сигнал Лог.1. В этом случае число импульсов, записанных в режиме Сложение, не равно числу импульсов, записанных в режиме Вычитание, при соответствующем включении выходов реверсивного счетчика 12 импульсов и входов пятой схемы 25 совпадения на выходе последней появляется сигнал Лог. 1, который через шестую схему 27 совпадения записывается в память пятого двоичного счетчика 28 импульсов.

Сигнал Лог.О или Лог.1 на счетном входе пятого двоичного счетчика 28 импульсов - это оценка состояния инструмента за

один оборот обработки, если эта иьформа ция повторяется за два оборота инс:румсн- та при обработке, то информация на выхода пятого двоичного счетчика 28 импульсов

служит сигналом к принятию того или иного решения устройства. Управление работой пятого двоичного счетчика 28 происходит от второго дифференцирующего блока 8.

Посредством четвертого дифференцирующего бюка 13 обеспечивается новый цикл работы реверсивного счетчика 22 им- пульсор.

Формула изобретения Устройство дня определения размерного износа многолезвийных инструментов по знт, сп № 1221545, отличающееся тем, по, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя мультивибраторами, схемой задержки, схемой ИЛИ,

четвертой, пятой и шестой схемами совпадения, третьим и четвертым дифференцирующими блоками, пятым счетчиком импульсов и реверсивным счетчиком импульсов, вход первого мультивибратора и

вход схемы задержки подключены к выходу формирователя импульсов, выход схемы задержки подключен к первому входу схемы ИЛИ второй вход которой подключен к выходу четвертой слемы совпадения, первый

вход которой подключен к выходу тактового генератора, второй вход - к выходу второго мультивибратора вход KOTOJ-ITO подключен к выходу третьего дифференцирующего блока, вход которого подключен к инверсному

выходу первого мультивибратора, к прямому выходу которого подключен управляющий вход реверсивного счетчика импульсов и вход четвертого дифференцирующего блока, выход которого подключен к установочному входу реверсивного счетчика импульсов, тактовый вход которого подключен к выходу схемы ИЛИ. выходы реверсивного счетчика импульсов подключены к входам пятой схемы совпадения, выход которой подключен к первому входу шестой схемы совпадения, второй вход которой подключен к выходу второго мультивибра: тора, выход шестой схемы совпадения подключен к счетному входу пятого счетчика

импульсов, управляющий вход которого подключен к выходу второго дифференцирующего блока.

%IM

Ukn1B

(fetftfl

«fc.25

A

bat,

WWWW

П П- П П П

П ГП t

nnnnnnn n

JL

n

:t

+ t

+ t

UL

III

- t

П П ПИП П

+ t

g U9w5

A AA/VAA-A

Ая//

%r

Фиг. 2

П ГП t

:t

+ t

+ t

III

- t

+ t