Устройство для автоматической подналадки и контроля износа режущего инструмента

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

®Q :Р, г„, 7З „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФБЛМ ) Т» „„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3715545/25-08 (22) 27.03.84 (46) 07.03.86. Бюл. № 9 (71) Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) Я. Л. Либерман (53) 621.092 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 704755, кл. В 23 (,1 15/28, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДНАЛАДКИ И КОНТРОЛЯ

ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее датчик износа, связанный с механизмом компенсации износа и механизмом замены инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в устройство введены между датчиком износа и механизмом компенсации износа соединен,.SU„„1215943 А

ñÿ)4 В 23 15 00 ные последовательно сглаживающий фильтр, блок дифференцирования, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и блок интегрирования, между блоком интегрирования и механизмом замены инструмента введены соединенные последовательно первый пороговый элемент, триггер и ключ, а выход блока дифференцирования связан с введенным сумматором, выход которого связан с введенными соединенными параллельно вторым и третьим пороговыми элементами, причем выход второго порогового элемента связан с введенным логическим элементом НЕ, выход третьего порогового элемента соединен с введенным логическим элементом

ИЛИ, второй вход которого связан с логическим элементом НЕ, а выход — с введенным сигнализатором катастрофического Я износа.

12!5943

ВНИИПИ Заказ 940/16

Филиал ППП «Патент», г.

Изобретение относится к автоматизации машиностроения, в частности к устройствам контроля состояния режущего инструмента в процессе обработки, и может быть использовано при обработке на токарных, револьверных и других станках.

Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство включает в себя датчик 1 температуры резания, блок 2 дифференцирования, вход которого через сглаживающий фильтр 3 соединен с выходом датчика 1, а выход — с входом усилителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления К и с первым входом сумматора 5, блок 6 интегрирования (например, интегрирующий электропривод), вход которого подключен к выходу усилителя 4, а выход — к механизму 7 компенсации износа инструмента (построенному на основе типового пропорционального звена) и к входу первого порогового элемента 8; запоминающий триггер

9, вход которого соединен с выходом порогового элемента 8, а выход через ключевую схему 10 — с входом механизма 11 замены инструмента, второй и третий пороговые элементы 12 и 13, входы которых связаны с выходом сумматора 5, а выходы через инвертор 14 и логический элемент ИЛИ 15 подключены к сигнализатору катастрофического износа (поломки или тепловой посадки) инструмента 16 (он представляет собой либо сигнальную лампочку, либо сирену в сочетании с реле, отключающем привод подачи станка).

Устройство работает следующим образом.

Вначале производят настройку пороговых элементов 8,12 и 13 сумматора 5. Для этого пороговый элемент 8 настраивают на порог срабатывания, соответствующий предельно допустимому износу инструмета, сумматор 5 через второй вход Б подает сигнал, превышающий порог срабатывания элемента 8 примерно в 1,5 раза, элемент 12 настраивают на порог срабатывания, меньший уровня сигнала, поданного на вход Б, примерно на 10Я, а элемент 13 настраивают на порог срабатывания, превышающий уровень сигнала, поданного на вход Б, на 30 — 40Я.

При работе устройства датчик 1 температуры резания выдает сигнал, величина которого имеет постоянную составляющую, обусловленную режимами резания, материалом инструмента и детали и геометрией инструмента, а также переменную составляющую, обусловленную износом инструмента. Проходя через фильтр 3, сглаживающий случайные колебания сигнала, и блок 2, вычисляющий его производную, сиг5

50 нал от датчика 1 преобразуется в сигнал, величина которого пропорциональна интенсивности износа инструмента при данных условиях обработки. Сигнал с блока 2 масштабируется в усилителе 4 в соответствии с коэффициентом усиления К, равном чувствительности датчика! при данных условиях обработки, и интегрируется блоком 6.

В результате этого на выходе блока 6 возникает сигнал, пропорциональный величине износа инструмента с момента включения системы. Указанный сигнал поступает на механизм 7 компенсации износа, который корректирует положение инструмента в соответствии с износом. Если величина сигнала на выходе блока 6 превысит порог срабатывания элемента 8, что соответствует превышению предельно допустимого износа инструмента, то на выходе элемента 8 появится сигнал, который запомнится триггером 9. По команде А от устройства управления циклом обработки (не показано) поступающий на ключ 10 после окончания обработки детали сигнал с триггера 9 пройдет на механизм 11 замены инструмента, который заменяют изношенный инструмент на новый.

Так работает система при нормальном износе инструмента. При этом на выходе блока 2 сигнал постоянный, на выходе сумматора 5 тоже, пороговый элемент 12 включен, элемент 13 выключен, на элемент

15 и сигнализатор 16 сигналы не поступают.

В случае же поломки инструмента (катастрофический износ) работа системы происходит иначе. Прежде всего происходит либо резкое увеличение уровня сигнала на выходе блока 2, либо уменьшение.

В первом случае срабатывает пороговый элемент 13 и выдает сигнал, который, проходя через элемент ИЛИ, включает сигнализатор 16, выдающий световой или звуковой сигнал и отключающий привод подачи станка. Во втором случае элемент 13 состояния не меняет, но срабатывает элемент !2.

Это выражается в исчезновении сигнала на его выходе, что инвертором 14 преобразуется в появление сигнала на входе сигиализатора

16. Последний срабатывает так же как и в первом случае.

Работа системы происходит одинаково как при обработке цилиндрических, так и при обработке фасонных деталей. Разница лишь в том, что в процессе обработки фасонных деталей, например, на станке с программным управлением, величина К должна также изменяться по программе. Изменение должно производиться по экспериментальным зависимостям, устанавливающим взаимосвязь величины К с режимами резания и действительной геометрией инструмента.

Тираж 826 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4