Устройство контроля степени затупления режущего инструмента Советский патент 1982 года по МПК B23Q15/00 G01N3/58 

Изобретение относится к области контроля в машиностроении и может быть использовано как средство повышения качества и производительности изделий в машиностроении.

По основному авт. св. 771509 известно устройство контроля степени затупления режущего инструмента, работающее в режиме измерения напряже-: ния вибраций станка и приспособлений в режиме холостого хода при отсутствии процесса точения и s режиме измерения суммарного напряжения вибрации станка с приспособлением и инструментаCl3.

Однако такое устройство не производит контроля степени затупления рез-ьбонарезающих гребенок.

Цель изобретения - повышение точности контроля затупления режущих кромок гребенки для нарезания внутренних и наружных резьб.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик вибраций, усилитель, интегратор, компаратор, источник напряжения смещения, двухпозиционный ключ, триггер, блок управления, генератор импульсов,, ключ, счетчик, блок цифрового отсчета, два дешифратора, два канала оценки величины напряжения звуков€)го излучения, каждый из которых содержит фильтр, амплитудный детектор, делитель напряжения и переключатель, причем выход датчика вибраций через усилитель и два параллельно соединенных фильтра подключен к первым входам амплитудных детекторов соответствующих каналов, а к вторым их яходс1м

10 через делители напряжений соответствующих каналов подсоединен источник напряжения смещения, а выходы детекторов подсоединены к первым входам переключателей, второй вход

15 второго переключателя соединен с первым входом neusoro, а второй вход первого переключателя через двухпозиционный кл -э-1,. управляющий вход которого подсоединен к выходу блока

20 управления, подключен к выходу источника напряжения смещения, а выход блока управления подсоединен к интегратору, цепи сброса счетчика и к установочномж входу триггера, сбросовый

25 вход которого подключен через компаратор к выходу интегратора, а выход триггера через ключ , второй вход которого соединен с генератором импульсов, подсоединен к счетчику, свя30занному с блоком цифровогоотсчета и с двумя дешифраторами, введены уси литель-ограничитель и пороговый элемент, причем вход усилителя-ограничителя подключен к выходу второго амплитудного детектора, а его выход через пороговый элемент подсоединен к входу блока управления. На чертеже представлена схема предложенного устройства. Она содержит датчик вибра.ций 1, усилитель 2, низкочастотный 3 и высокочастотный 4 фильтры, с1мплитудные детекторы 5 и 6 переключатели 7 и 8, двухпозиционный ключ 9, интегратор 10, компаратор 11 источник напряжения смещения 12, делители напряжения 13 и 14, триггер 15,блок управления 1G, генератор импульсов 17, ключ 18, счетчик 19, бло цифрового отсчета 20, дешифраторы 21 и 22, усилитель-ограничитель 23, пороговый элемент 24, При этом выход датчика вибраций 1 через усилитель 2 и два параллельно соединенных фильтра 3 и 4 подключен к первы входам амплитудных детекторов 5 и 6 соответствующих каналов, а ко вторым их входам через делители напряжения 13 и 14 соответствующих каналов подсоединен источник напряжения смещения ll2, а выходы детекторов подсоединены к первым входам переключателей 7 и В, второй вход второго переключателя 8 соединен с первым входом первого переключателя 7,а второй вход первого пере-т. ключателя через двухпозиционный ключ 9, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления 16, подсоединен к выходу источника напряжения смещения 12, а выход блока управления 16 подсоединен к интегратору 10, цепи сброса счетчика 19 и к установочному входу триггера 15, сбросовый вход которого подключен через компаратор 11, интегратор 10 к выходу первого переключателя 7, выхо второго переключателя 8 соединен с вторым входом компаратора 11, а выход триггера 15 через ключ 18, вто рой вход которого соединен с генератором импульсов 17, подключен к считчику 19, связанному с блоком циф рового отсчета 20 и с двумя дешифраторами 21 и 22, а вход усилителя-огтраничителя 23 соединен с выходом вто рого амплитудного детектора, а его вь1ход через пороговый элемент 24 о подсоединен к входу блока управления 16, При нарезании резьб гребенкой, последняя имеет режущую кромку (обычно две - четыре нитки), и канавки для вывода стружки, причем каждая гребенка состоит из четырех - восьми режущих сегментов, каждый режущий сегмент можно рассматривать как отдельный резец, и все сегменты работают последовательно. Учитывая, что при нарезании гребенками из-за наличия канавок между режущими кромками происходит периодическое прерывание процесса резания, то аналогично будет изменяться звуковое напряжение вибрации звукового диапазона: т,е, звуковая вибрация от нарезания резьбы определенным сегментом сменяется паузой, а затем снова вибрация от нарезания последующим сегментом. Такой прерывистый процесс нарезания позволяет в отдельности иметь звуковое напряжение вибрации каждого режущего сегмента. Для этого в устройство введен усилитель-ограничитель 23 и пороговый элемент 24, которые задают цикл работы блока управления, в течение процесса точения определенным сегментом резьбонарезающего инструмента напряжение вибрации, выделенное фильтрами 3 и 4 преобразуется в напряжение, постоянное по величине на детекторах 5 и 6, и от этого напряжения срабатывает пороговый элемент 24, который управляет блоком 16, Последний, в свою очередь, разрешает интегрирование интегратором 10 напряжения с выхода детектора 5 (переключатели 7 и 8 находятся в положении 1), Одновременно открывается ключ 18 сигналом с выхода триггера 15, и импульсы генератора импульсов 17 заполняют счетчик 19, Как только напряжение на выходе интегратора станет равным напряжению на выходе высокочастотного детектора 6, срабатывает компаратор 11, сбрасывает триггер 15 и закрывает тем самым ключ 18, Если информация в счетчике 19 меньше соответствущей для дешифратора 21, то это значит, что кромки данного сегмента не затуплены. При равенстве или превышении информации в счетчике 19 состояние дешифратора 21 выдается сигналом о предельном затуплении одного из cei- ментов гребенки и необходимости ее замены. Как только появится перерыв в точении из-за чередования режущих сегментов гребенки, то напряжение фильтра 4 и детектора б уменьшается до нуля, пороговый элемент отпускает, блок управления 16 выдает сигнал на сброс счетчика 19, Для правильной работы,устройства необходимо, чтобы при прерывании процесса точения пороговый элемент отпустил, т,е, чтобы напряжение на детекторе было бы равно в этот момент нулю. Это достигается за счет компенсации напряжения вибрации станка и приспособлений в режиме холостого хода при отсутствии процесса точения. Действительно, когда режущая кромка выходит из зацепления и прекращается процесс точения, датчик 1 воспринимает вибра цию станка при холостом ходе. Поэтому перед началом работы станка (нарезания резьб) измеряют вибрацию холостого хода. Переключатели 7 и 8 переводятся в положение 2. На вход интегратора 10 подается через двухпозиционный ключ 9 напряжение от источника смещения 12 и с помощью делителей напряжения 13 и 14 вводят напряжение смещения, доби ваясь нулевых показаний счетчика им пульсов 19. Поэтому при прерывании процесса точения напряжение на амплитудном дете{ торе 6 равно нулю, и пороговый элемент отпустит. При новом срабатывании пороговый элемент 24, что указывает на начало точения последующим сегментом,снова срабатывает,и происходит аналогичный контроль состояния режущей кромки последующего сегмента резьбонарезаю щей гребенки. Необходимо отметить, что на коэффициент усиления интегратора накладывается ограничение, что бы цифровой эквивалент отношения Ufgl для затупленного резца был меньше времени одного такта контроля, что осуществляется регулировкой коэффициента усиления интегратора. Применение активного контроля состояния резьбонарезающего инструмента позволяет резко уменьшить объем контроля и его быстродействие. Формула изобретения Устройство контроля степени затупления режущего инструмента по авт,ев.№771509,0 тличающее с я тем, что, с целью .повышения точности контроля затупления, в него введены усилитель-ограничитель и пороговый элемент, причем вход усилителя-ограничителя подключен к выходу второго амплитудного детектора, а его выход через пороговый элемент подсоединен к входу блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 771509, кл. С 01 N 3/58, 1977.