Устройство для измерения износа резца

 

Полезная модель относится к области металлообрабатывающего оборудования, в частности к вспомогательным устройствам, и может найти применение для измерения износа режущей кромки резца в процессе обработки изделия на токарных станках. Устройство для измерения износа резца содержит средство съема информации, выполненное в виде бесконтактного датчика 1 перемещения, установленного в теле резца 2. Бесконтактный датчик 1 перемещения соединен с интерфейсом 3 и с компьютером 4, который снабжен вычислительным средством с заданной программой, которая в свою очередь обеспечивает обработку полученной информации и выдачу управляющего сигнала в процессе обработки заготовки 5 о замене резца. Устройство для измерения износа резца работает следующим образом. В процессе обработки заготовки 5 резцом 2 происходит износ его режущей кромки, при этом обработанная поверхность заготовки 5 приближается к резцу 2 на величину его износа. Чувствительный наконечник бесконтактного датчика 1 перемещения взаимодействует с обработанной поверхностью заготовки 5 и выдает сигнал пропорциональный зазору между чувствительным наконечником бесконтактного датчика 1 перемещения и обработанной поверхностью заготовки 5. Этот сигнал обрабатывается в интерфейсе 3 и подается в компьютер 4, который снабжен вычислительным средством с заданной программой, которая обеспечивает обработку полученной информации и определяет величину износа резца 2, после чего осуществляется формирование управляющего сигнала. Рассчитанная величина износа сравнивается с допустимой величиной износа для данной программы обработки. В том случае, когда величина износа резца превышает допустимую величину износа для данных условий обработки компьютер 4 подает сигнал о замене резца.

Полезная модель относится к области металлообрабатывающего оборудования, в частности к вспомогательным устройствам, и может найти применение для измерения износа режущей кромки резца в процессе обработки изделия на токарных станках.

Из уровня техники известен способ контроля состояния и положения режущих кромок однолезвийных, сборных многолезвийных и осевых инструментов, у которого в качестве измерительного преобразователя используется установленный вне зоны обработки высокочастотный бесконтактный вихретоковый датчик мимо которого с фиксированным зазором перед обработкой и периодически в процессе обработки проходят режущие кромки инструмента, а по относительным значениям сигнала датчика осуществляется оценка их положения, цельности, величины износа и осевых биений (Патент РФ 2320457, В23В 25/06, 2005 г.).

Недостатком известного технического решения является то, что вихретоковый датчик фиксирует суммарную величину расстояния между лезвием фрезы и чувствительным наконечником датчика, которая складывается из зазора между лезвием фрезы и датчиком, износом лезвия фрезы и осевым биением фрезы, при этом в процессе работы станка все эти величины являются переменными. Поэтому однозначного определения величины износа лезвия фрезы известное техническое решение не дает.

Наиболее близким решением из уровня техники по технической сущности является устройство для контроля и компенсации износа режущей кромки резца, которое содержит средство измерения радиальной и тангенциальной составляющих силы резания, которое подает сигнал на компьютер, где определяется отношение тангенциальной Рm составляющей силы резания к радиальной , составляющей силы резания и по этому отношению рассчитывается величина износа режущей кромки резца, после чего компьютер подает управляющий сигнал в систему ЧПУ станка на коррекцию положения резца компенсирующую изменение диаметра обработки в результате износа режущей кромки резца (Патент на полезную модель РФ 107986, В23В 25/06, 2011 г.).

К недостаткам известного технического решения следует отнести тот факт, что в известном техническом решении определение величины износа резца производится на основе расчета отношения тангенциальной , составляющей силы резания к радиальной составляющей силы резания, однако это отношение зависит не только от величины износа резца, но и от технологических параметров (глубины резания, подачи, скорости резания), следовательно, точность измерения будет низкой.

Техническим результатом, на решение которой направлено заявленная полезная модель, является обеспечение непосредственного измерения зазора между обработанной поверхностью заготовки и задней поверхностью резца.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для измерения износа, содержащем средство съема информации в виде бесконтактного датчика перемещения и средство обработки и передачи управляющего сигнала в виде компьютера, согласно полезной модели, средство съема информации расположено внутри резца под режущей пластинкой.

Устройство для измерения износа резца поясняется графическим материалом, где на фиг.1 изображена схема устройства для измерения износа резца.

Устройство для измерения износа резца содержит средство съема информации, выполненное в виде бесконтактного датчика 1 перемещения, установленного в теле резца 2. Бесконтактный датчик 1 перемещения соединен с интерфейсом 3 и с компьютером 4, который снабжен вычислительным средством с заданной программой, которая в свою очередь обеспечивает обработку полученной информации и выдачу управляющего сигнала в процессе обработки заготовки 5 о замене резца.

Устройство для измерения износа резца работает следующим образом. В процессе обработки заготовки 5 резцом 2 происходит износ его режущей кромки, при этом обработанная поверхность заготовки 5 приближается к резцу 2 на величину его износа. Чувствительный наконечник бесконтактного датчика 1 перемещения взаимодействует с обработанной поверхностью заготовки 5 и выдает сигнал пропорциональный зазору между чувствительным наконечником бесконтактного датчика 1 перемещения и обработанной поверхностью заготовки 5. Этот сигнал обрабатывается в интерфейсе 3 и подается в компьютер 4, который снабжен вычислительным средством с заданной программой, которая обеспечивает обработку полученной информации и определяет величину износа резца 2, после чего осуществляется формирование управляющего сигнала. Рассчитанная величина износа сравнивается с допустимой величиной износа для данной программы обработки. В том случае, когда величина износа резца превышает допустимую величину износа для данных условий обработки компьютер 4 подает сигнал о замене резца.

Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает высокоточное измерение износа резца в процессе обработки заготовки.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении может найти применение для определения времени, когда износ резца в процессе обработки изделий достигнет предельной величины, что позволит произвести своевременную его замену;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованиям условию патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству и может быть классифицирован как объект интеллектуальной собственности «полезная модель».

Устройство для измерения износа резца, содержащее средство съема информации в виде бесконтактного датчика перемещения и средство обработки и передачи управляющего сигнала, которое выполнено в виде компьютера, отличающееся тем, что средство съема информации расположено внутри резца под режущей пластинкой.



 

Наверх