способ контроля нагрузки на инструмент и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ контроля нагрузки на инструмент, заключающийся в том, что измеряют величину потребляемого тока электродвигателем привода инструмента и при превышении разности текучего значения тока и предельного его значения, соответствующего определенному моменту резания, заданной величины определяют момент возникновения недопустимой нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, момент возникновения недопустимой нагрузки определяют в момент начала резания.

2. Устройство для контроля нагрузки на инструмент, содержащее соединенные последовательно датчик тока, управляемый элемент памяти, блок вычитания, компаратор и блок управления и задатчик, выход которого связан с входом компаратора, причем второй выход датчика тока связан с входом блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, устройство дополнительно снабжено датчиком рабочей подачи инструмента, выход которого соединен с входом управляемого элемента памяти.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов резанием и предназначено для контроля нагрузки на инструмент в станках, робототехнических и гибких автоматизированных производствах при нарезании резьбы в глубоких и глухих отверстиях.

Известен реализуемый устройством [1] способ контроля нагрузки на инструмент, заключающийся в том, что измеряют величину потребляемого тока электродвигателя привода инструмента станка и при превышении разности текущего значения и значения в заданный момент времени указанной величины предельного значения определяют момент недопустимой нагрузки.

Устройство [1] для осуществления известного способа включает датчик величины потребляемого тока электродвигателем привода инструмента, связанный с управляемым элементом памяти и первым входом блока вычитания, второй вход которого связан с управляемым элементом памяти, а выход блока вычитания связан с компаратором, связанным с задатчиком данных, причем выход компаратора связан с системой управления станком.

Известные способ и устройство для его осуществления не обеспечивают точного определения недопустимой нагрузки на валу режущего инструмента и, соответственно, момента времени окончания процесса резания, что сужает технологические возможности способа и устройства.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На чертеже приведена схема устройства, в котором осуществляется предлагаемый способ.

Устройство содержит инструмент-метчик 1, обрабатываемую деталь 2, датчик 3 рабочей подачи метчика, датчик 4 тока статора двигателя привода инструмента, управляемый элемент 5 памяти, блок 6 вычитания, компаратор 7, задатчик 8, блок 9 управления двигателем привода инструмента. Датчик 3 рабочей подачи инструмента может быть выполнен, например, в виде бесконтактного путевого выключателя, который, взаимодействуя со шпинделем станка, формирует сигнал положения метчика. Управляемый элемент 5 памяти может быть выполнен в виде аналогового или цифрового запоминающего устройства, в последнем случае нужно преобразовывать ток в соответствующую цифровую величину.

Способ осуществляют следующим образом.

После включения двигателя привода инструмента блоком 9 управления начинается поступательное движение инструмента метчика 1 в направлении обрабатываемой детали 2. В процессе движения метчика его движение контролируется датчиком 3, который при достижении метчиком 1 положения, при котором произошло врезание метчика 1 в деталь 2 и начался процесс нарезания резьбы, выдает сигнал управляемому элементу 5 памяти и блоку 9 управления. По этому сигналу в управляемый элемент 5 памяти записывается значение тока I_зап статора двигателя привода инструмента, полученное с датчика 4 тока , и блок 9 управления переводится в состояние контроля превышения разности текущего I_тек и запомненного I_зап значений тока статора двигателя. Разность этих значений (I_тек - I_зап) формируется на выходе блока 6 вычитания, на входы которого поступают запомненное значение тока статора из управляемого элемента 5 памяти и текущее значение тока с датчика 4 тока. Сигнал, соответствующий разности токов, с выхода блока 6 вычитания поступает на вход компаратора 7, на другой вход которого с задатчика 8 поступает сигнал I_зад, соответствующий заданному значению превышения текущего значения тока статора над запомненным. В том случае, если сигнал с выхода блока 6 вычитания меньше заданного значения превышения, сигнал на выходе компаратора отсутствует, что соответствует допустимому значению нагрузки на инструмент, и продолжается процесс резания. В противном случае, при превышении сигнала с выхода блока 6 вычитания над заданным значением превышения, на выходе компаратора 7 формируется сигнал, после поступления которого блок 9 управления прекращает процесс резания (например, включив тормозной режим с последующим реверсированием двигателя привода инструмента для вывода метчика 1 из детали 2).

Таким образом, точно определяется момент недопустимой нагрузки на инструмент, т.е. момент окончания процесса резания, что позволяет расширить технологические возможности способа и устройства для контроля нагрузки.