Устройство для измерения износа режущего инструмента Советский патент 1980 года по МПК G01N3/58 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом резания и, в частности, к измерению износа режущего инструмента.

Известно устройство для измерения износа режущего инструмента, содерх ащее преобразователь вибраций, предварительный усилитель, фильтры, детектор, интегратор и регистратор П

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения износа режущего инструмента, содержащее соединяемый с инструментом преобразователь. вибраций, предварительный усилитель с регулируемым элементом коэффивдента усиления, высокочастотный канал, образованный последовательно соединенными фильтром высоких частот и детектором со встроенным интегратором, систему автоматической настройки частоты фильтра и регастратор с кнопк(ж сброса реле-регулятора, блок регистрации ремсимов обработки, схему сравнения, задатчик критического износа 2.

Недостаток устройств - недостаточная точность и эффективность измерения, что обусловлено необходимостью перестройки устройства

при замене инструмента и обрабатываемой де- тали.

Цель изобретения - повышение точности и эффективности.

Это достигается за счет того, что устройство снабжено соединенными в кольцо системой автоматического поддержания заданного нижнего значения выходного уровня сигнала, второй схемой сравнения, электроннь1М ключом и элементом управления системой автоматического поддержания заданного значения выходного уровня сигнала, усилителем-ограничителем и задатчиком нижнего значения сигнала, при этом сигнальный вход системы автоматического поддержания заданного нижнего значения сигнала соединен с детектором, а управляющий выход ее - с регулируемым элементом коэффициента усиления предварительного усилителя, выход задатчика нижнего значения сигнала со BTOpbiM входом второй схемы сравнения, а сигнальный вход электронного ключа через усилитель-ограничитель подключен к выходу предварительного усилителя, второй вход элемен37

та управления и сбросовый вход - с кнопкой сброса реле-регулятора регистратора.

На чертеже представлена схема устройства для измерения износа режущего инструмента. Устройство содержит преобразователь 1 вибраций, предварительный усилитель 2, фильтр 3 высоких частот, детектор 4, систему 5 автоматической настройки частоты фильтра 3, регистратор 6 с кнопкой 7 сброса реле-регулятора,, блок 3 регистрации режимов обработки, схему 9 сравнения, задатчик 10 критического износа систему 11 автоматического поддержания заданного значения выходного уровня сигнала, вторую схему 12 сравнения, электронный ключ 13, элемент 14 управления системой П, усилитель-ограничитель 15, задатчик 16 нижнего значения сигнала. Регистратор 6 включает блок 17 визуального контроля и реле-регулятор 18. Блок 8 включает тахогенератор 19, кинематически связанный с обрабатываемой

деталью 20, и реахорд 21, движок которого связан с суппортом 22. Преобразователь 1 установлен на суппорте 22.

Устройство работает следующим образом.

Вибра1ши инструмента при резании преобразуются в электрический сигнал с помощью преобразователя 1, затем сигнал усиливается в усилителе 2. Блоком 8 осуществляется компенсация влияния факторов, связанных с вариацией режимов обработки. С помощью фильтра 3, системы 5 и задатчика 10 формируется сигнал об износе инструмента с автоматической настройкой на информативные частоты, коррелированные с износом, и заданную величину критического износа.

Реле-регулятор 18, срабатывая при достижении износа заданного критического значения, ускоренно выводит инструмент из зоны обработки, возвращает систему управления станком-автоматом в исходное состояние, включает световую и звуковую сигнализацию на пульте управления оператора. Задатчиком 16 устанавливают нижнее значение величины выходного полезного сигнала, соответствующее показанию неизношенного инструмента, т.е. начальной

точке отсчета. После ручной или автоматической смены инструмента кнопкой 7 отключается реле-регулятор 18, снимается аналоговое напряжение на выходе встроенного блока памяти в системе 11 автоматического поддержания заданного значения выходного )фовня сигнала до величины, соответствующей минимальному значению коэффициента усиления усилителя 2. В свою очередь, на второй вход элемента 14 управления системой 11 подается подготовительная команда на ее включение. Последняя включается и выключается автоматически, когда существует (протекает) сам процесс резания, всякий раз при смене инструмента или

твердости обрабатываемого материала. В таком случае, усилитель-ограничитель 15, благодаря большому коэффициенту усиления, усиливает выходной сигнал предварительного усилителя 2 до величины, достаточной для управления (вклчения) системы 11, и подает его на второй вход элемента 14 через электронный ключ 13. Наличие обоих сигналов на входе элемента 14 включает систему 11 и на ее управляющем выходе появляется линейно возрастающее напряжение, повышающее коэффициент усиления предварительного усилителя 2. Возрастание выходного уровня сигнала предварительного усилителя 2 приврдит к увеличению выходного уровня полезного сигнала на выходе детектора 4 со встроенным интегратором, который через систему 11 подается на вход второй схемы 12 сравнения, управляющей электронным ключом 13.. После сравнения по величине обоих сигналов на входах схемы 12 сравнения на ее выходе напряжение уменьшается до нуля, при этом закрывается электронный ключ 13, снимается управляющее напряжение С входов элемента 14 и система 11 отключается. Величина напряжения, соответствующая установившемуся коэффициенту усиления, запоминается электромеханическим блоком памяти, встроенным в систему 11 автоматического поддержания заданного нижнегб значения выходного уровня сигнала, до истечения полного ресурса работы режущего инструмента. По истечению ресурса работы (т.е. когда износ достигнет критического значения, установленного Задатчиком 10) вновь срабатывает реле-регулятор 18, ускоренно выводится инструмент из зоны обработки и процесс автоматической настройки устройства повторяется каждый раз при смене инструмента или материала обрабатываемой детали.

Формула изобретения

Устройство для измерения износа режущего инструмента, содержащее соединяемый с инструментом преобразователь вибраций, предварительный усилитель с регулируемым элементом коэффициента усиления, высокочастотный канал, образованный последовательно соединенными фильтром высоких частот и детектором со встроенным интегратором, систему автоматической настройки частоты фильтра и регистратор с кнопкой сброса реле-регулятора, блок регистрации обработки, схему сравнения, задатчик критического износа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и эффективности, оно снабжено соединенными в кольцо системой автоматического поддержания заданного нижнего значения вы