ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В основу алгоритма работы устройства диагностики степени износа инструмента непосредственно в процессе резания положен метод сравнения текущего вектора ЭДС резания с эталонным (получаемым для каждого острого инструмента), построенными на интенсивностях частотных полос спектра ЭДС резания как на координатных осях. Мерой близости является Евклидова метрика, выражающая среднеквадратическую величину отклонения текущего вектора от эталонного, которая сравнивается со специально назначаемой уставкой, соответствующей предельному износу инструмента по задней грани в миллиметрах.

Уставка назначается следующим образом.В процессе механообработки, например, при точении острым инструментом при наличии смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и при оптимальных (с точки зрения себестоимости обработки) режимах резания токопроводящих материалов токопроводящим инструментом, сигнал ЭДС резания в диапазоне частот 200 - 200000 Гц снимается специальным токосъемником и имеет величину от единиц до сотен микровольт. При этом в диапазоне от 200 до 20000 Гц он наибольший, а выше не превышает 10 - 15 мкВ.

Специально изготовленный двухкаскадный широкополосный усилитель состоит из нерегулируемого предусилителя с автономным источником питания, имеющего линейную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) при коэффициенте усиления не менее 300, и управляемого усилителя, имеющего регулируемый от микро-ЭВМ коэффициент усиления не менее 500, а также возрастающую АЧХ в диапазоне до 10000 Гц и линейную характеристику в остальном диапазоне частот.

Скоррелированные с износом инструмента резонансные частоты (200, 800, 3200, 12800, 50000 и 200000 Гц) после усилителя поступают на вход (можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337) шести узкополосных треть-октавных фильтров с названными выше центральными частотами. На выходе каждого из фильтров установлены детектор и интегратор.

Дополнительно усиленные и выпрямленные сигналы ЭДС резания с каждого канала через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вход микро-ЭВМ, где по специальной программе производится их периодическая (в течение одного оборота детали) регистрация.

Аналогичным образом производится запись сигнала ЭДС резания затупленного инструмента на форсированных режимах резания и без применения СОЖ. Затем вычисляются угол между общими векторами спектра ЭДС резания, построенными для обоих случаев на интенсивностях частотных полос спектра ЭДС резания как на координатных осях, который и будет являться заданной уставкой.