Устройство прогнозирования состояния режущего инструмента Советский патент 1978 года по МПК B23B49/00 G01N19/02 

усилителей-преобразователей; блоком рег улирования скорости интегр)фования, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к управляющему входу интегратора последовател но соединенными между собой моделирующим блоком схемой сравнения, второй вход которой подключен к выходу интегратора, и регистратором ресурса работы инструмента, а усилителипреобразователи во всех каналах выполнены управляемыми.. На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства. Оно состоят из преобразователя 1 вибрации предварительного усилителя 2, совок п ности активных полосовых фильтров 3, равляемых усилителей-преобразователей 4, масштабных усилителей - преобразователей 5, схемы 6 совпадений;, сумматс м 7, интегратора S, блока 9 изменения скорости интегрирования, регистратор 10аэноса,моделирующв го блока 11, схемы 12 сравнения, регист|эатора 13 ресурса работы ннструмента. Устройство работает следующим образом . Напряжение от преобразователя 1 вибраций поступает на вход предварительного уси лителя 2, затем на вход параллельно соединенных активных полосовых фильтров 3, избирающих частоты упругой системы суппортной группы станка. Напряжение с выходов фильтров 3 подается на аход управляемых усилителей - преобразователей 4, имеющих переменный коэффшИент усияевия. Одновременно с ускпеняем переменный сигнал преоб.разуется в постоянный. Таким образом J вхойе сумматора 7 сигналы пропорциональны амплитудам циклических сил, преобразованным упрут ой системой станка. Если переменные сипы имеют (эазрывы, приводящие к импульсным воздействиям на инструмент, что говорит о скачкообразном изменении сил реэ9ния,в oneiiTpe вибраций присутствуют все частоты, Которые имеет упругая система суппор тэдой группы станке. Импульсные же воздействия Ярвердят к образоГванию существенных циклических напряжений в инструменте, в результате циклические напряжения, эквивалентные им, имеют значительно большие значения, чем в случае монотонно изменяющихся сил. В связи с этим в устройстве, предусмотрена автоматическая перестройка коэффици 1тОв усиления усилите- лей-преобразователей 4 при условии, если на всех каналах появляются частотные составляющие. Это достигается тем, что с ВЫХОда фильтров 3 через масштабные усилители 5 напряжение подается на схему 6 совпадения. Выход же схемы 6 совпадения соединяется с управляющими входами усипителей-пре образователей 4, чем обеспечивается перестройка их коэффициента усиления. Таким об

разом, на выходе сумматора 7 наблюдается напряжение, эквивалентное текущим анхлнчесКИМ напрвжш1иям в режущем клине с учетом возможных импульсных воздействий на инструмент. Выхоо сумматора 7 соединен с интегратором 8, что обеспечивает моделирование накопления уегалостных дефектов во времени. Однако, так как интенсивность образования усталостных дефектов зависит от текущего значения циклических напряжений, скорость интегрирсюания в интеграторе S переменна и определяется уровнем напряжения на входе. Для этого блок регулирования скорости интегрирования 9 соединяется с выходом сумматора 7. Устройство имеет два выхода. выход регистратора 1О показывает текущее значение потенциально возможных дефектов, еше не вызвавших разрушение инструмента. Второй выход регистратора 13 после сравнения в схеме 12 с критическим значением на- копленных дефектов (пределом усталости), смоделированных блоком 11 в виде аналогового нш1ряжения, дает оставшийся ресурс работы инструмента. Таким образом, устройство позволяет прогнозировать момент усталостного разрушения инструмента при установившихся в процессе резания циклических напряжений в режущем инструменте и значительно уменьшить влияние на точность измерения периодически повторяющихся мешающих факторов. Формула изобретения Устройство прогнозирования состояния режущего инструмента, содержащее преобразовав тель вибраций, подключенный к нему предварительный усилитель, два измерительных канала, подключенные к выходу предварительного усилителя, каждый из которых включает последовательно соед1шенные полосовой фильтр и усилитель-преобразователь, сумматор, входами соединенный с усилителями-преобразователями, последовательно соединенгные интегратор, подключенный входом к выходу сумматора, и индикаторi износа, отличающееся тем, что, с целыо повышения точности измерения, оно снабжено дополнительно п-2 измерительными каналами, состоящими из последовательно соединещ1ых полосового фильтра и усилителя-преобразователя; масштабными усйлителями-преобразователями по числу каналов,подключенными к выходам полосовых фильтров;схемой совпадения;входами соединенной с выходами масштабных усилите- лей- 1реобразователей,а выходами -с управляющими входами усилителей-преобразователей; блоком регулирования скорости интегрирования, вход которого подключен к выходу сумматора,а выход - к управляющему входу интегратора| последовательно соединенными между собой

модвпирукидим бяоком, схемой сравнения, второй вход которой подключен к выходу интегратора, и регистратором ресурса работы инструмента, а уснпнтепн-преобразователи во всех каналах выполнены управляёмьхмв,

Источннкн информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 312686, кл. В 23 В 49/ОО, 1970.

2,Уэллер и др. Определение износа инструмента по уровню звука при токарной обработке.- Конструирование и технология машиностроения, 1969, МЬ 3.