[go: up one dir, main page]

RU2496629C2 - Method of control over multi-blade built-up tool cutting edges state - Google Patents

Method of control over multi-blade built-up tool cutting edges state Download PDF

Info

Publication number
RU2496629C2
RU2496629C2 RU2011146604/02A RU2011146604A RU2496629C2 RU 2496629 C2 RU2496629 C2 RU 2496629C2 RU 2011146604/02 A RU2011146604/02 A RU 2011146604/02A RU 2011146604 A RU2011146604 A RU 2011146604A RU 2496629 C2 RU2496629 C2 RU 2496629C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
thermopower
cutting edges
cutting
processing
Prior art date
Application number
RU2011146604/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011146604A (en
Inventor
Евгений Геннадьевич Крылов
Ася Юрьевна Горелова
Александр Сергеевич Сергеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2011146604/02A priority Critical patent/RU2496629C2/en
Publication of RU2011146604A publication Critical patent/RU2011146604A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496629C2 publication Critical patent/RU2496629C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: set of invention relates to machining, particularly, to metal cutting tools. After starting the processing, thermal emf is continuously measured for every cutting edge to compare continuously current thermal emf values with preset tolerable thresholds. In case current values equals or exceeds preset threshold, definite relationship is used to define tool wear factor Kt. At 0.1<Kt<0.25 cutting conditions are corrected while at Kt≥0.25 tool is to be replaced.
EFFECT: comprehensive control over conditions of every cutting edge of hard-alloy tool.
8 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к обработке металлов резанием и предназначено для обеспечения заданного времени работы автоматизированного станочного оборудования путем своевременной замены инструмента, имеющего сколотые режущие кромки. Изобретение может быть применено как в наладочном, так и в автоматическом режимах работы автоматизированных станков для контроля состояния режущих кромок сборных многолезвийных инструментов - фрез, зенкеров, сверлильных и расточных головок.The invention relates to the processing of metals by cutting and is intended to provide a given operating time for automated machine equipment by timely replacement of a tool having chipped cutting edges. The invention can be applied both in commissioning and in automatic modes of operation of automated machines for monitoring the condition of the cutting edges of prefabricated multi-blade tools - milling cutters, countersinks, drilling and boring heads.

Известны способы контроля и диагностики состояния режущего инструмента, основанные на регистрации и анализе сигнала виброакустической эмиссии (см. патент RU №2298455 C1, МПК В23В 25/06, B23Q 17/09, опубл. 10.05.2007; патент RU №2316749 C1, МПК G01N 3/00, опубл. 10.02.2008; патент RU №2354955 C1, МПК G01N 3/56, G01N 3/58, опубл. 10.05.2009). Недостатком указанных способов является то, что связь виброакустического сигнала с износом инструмента не всегда является однозначной, так как кроме силы резания на характер колебаний инструмента оказывает влияние ряд факторов, непосредственно не связанных с процессом резания, но которые уменьшают информативную ценность полезного сигнала.Known methods for monitoring and diagnosing the condition of the cutting tool, based on the registration and analysis of the vibroacoustic emission signal (see patent RU No. 2298455 C1, IPC B23B 25/06, B23Q 17/09, publ. 05/10/2007; patent RU No. 2316749 C1, IPC G01N 3/00, publ. 02/10/2008; patent RU No. 2354955 C1, IPC G01N 3/56, G01N 3/58, publ. 05/10/2009). The disadvantage of these methods is that the relationship of the vibro-acoustic signal with tool wear is not always unambiguous, since in addition to the cutting force, the nature of the tool vibrations is influenced by a number of factors that are not directly related to the cutting process, but which reduce the useful value of the useful signal.

Известен способ контроля состояния и положения режущих кромок однолезвийных, сборных многолезвийных и осевых инструментов (см. патент RU №2320457 С2, МПК В23В 25/06, B23Q 17/09, B23Q 17/22, опубл. 27.03.2008), предусматривающий в процессе обработки заготовки измерение электрического напряжения с помощью высокочастотного бесконтактного вихретокового датчика и преобразование измеренного сигнала от каждой режущей кромки в цифровой, по относительной величине которого определяют положение режущих кромок инструмента, величину их износа и биений.A known method of monitoring the condition and position of the cutting edges of single-blade, prefabricated multi-blade and axial tools (see patent RU No. 2320457 C2, IPC B23B 25/06, B23Q 17/09, B23Q 17/22, publ. 03/27/2008), providing in the process processing the workpiece, measuring the electrical voltage using a high-frequency non-contact eddy current sensor and converting the measured signal from each cutting edge to digital, the relative value of which determines the position of the cutting edges of the tool, the amount of wear and beats.

Недостатком известного способа является то, что он не в полной мере учитывает вариативность режущих свойств инструментальных материалов в пределах их марочных составов в различных партиях поставки, что снижает контролепригодность инструментальных материалов с помощью вихретоковых датчиков и увеличивает погрешность контроля износа режущих кромок инструментов.A disadvantage of the known method is that it does not fully take into account the variability of the cutting properties of tool materials within their grades in various batches, which reduces the controllability of tool materials using eddy current sensors and increases the error in controlling wear of tool cutting edges.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному является способ контроля состояния режущих кромок сборных многолезвийных инструментов (см. патент RU 2312750 С1, МПК B23Q 17/09, опубл. 20.12.2007), выполненных из одного материала, включающий предварительный пробный проход инструмента по стальной заготовке с преобразованием аналогового сигнала термоэлектродвижущей силы (термоЭДС) каждой режущей кромки в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя с частотой дискретизации не менее 1 кГц, определение перед началом обработки значений термоЭДС всех режущих кромок инструмента и вычисление среднеарифметического значения термоЭДС, по которому рассчитывают допустимую скорость резания.The closest method of the same purpose to the claimed one is a method of monitoring the condition of the cutting edges of prefabricated multi-blade tools (see patent RU 2312750 C1, IPC B23Q 17/09, publ. 12/20/2007) made of one material, including a preliminary test passage of the tool on steel a workpiece with conversion of an analog signal of thermoelectromotive force (thermoEMF) of each cutting edge into a digital one using an analog-to-digital converter with a sampling frequency of at least 1 kHz, determination before processing the values thermoEMF of all tool cutting edges and calculation of the arithmetic mean value of thermoEMF, according to which allowable cutting speed is calculated.

Недостатком известного способа является то, что он позволяет провести расчет и коррекцию допустимой скорости резания, обеспечивающей заданное время работы инструмента только перед началом обработки, но не позволяет выявить скол режущей кромки инструмента в процессе обработки заготовки, что приводит к преждевременным отказам режущего инструмента и снижает надежность его работы.The disadvantage of this method is that it allows the calculation and correction of the permissible cutting speed, which provides the specified tool operating time just before the start of processing, but does not allow to identify the chip of the cutting edge of the tool during processing of the workpiece, which leads to premature failures of the cutting tool and reduces reliability his works.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в обеспечении заданного времени работы сборного многолезвийного режущего инструмента в автоматическом режиме.The problem to which the claimed invention is directed, is to provide a given operating time of a multi-blade cutting tool assembly in automatic mode.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является повышение надежности работы автоматизированного станка на основе оперативного контроля состояния каждой режущей кромки твердосплавного инструмента.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase the reliability of the automated machine based on operational monitoring of the state of each cutting edge of a carbide tool.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявленном способе определения в процессе обработки износостойкости сборного многолезвийного инструмента, режущие кромки которого выполнены из одного материала, включающем предварительный перед обработкой пробный проход инструмента по стальной заготовке с преобразованием аналогового сигнала термоэлектрической движущей силы (термоЭДС) каждой режущей кромки в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя с частотой дискретизации не менее 1 кГц и определение перед началом обработки значений термоЭДС всех режущих кромок инструмента, с момента начала обработки непрерывно измеряют значение термоЭДС каждой режущей кромки и производят непрерывное сравнение текущих значений с установленным предельным значением термоЭДС, фиксируют значение термоЭДС режущей кромки со значением термоЭДС ниже или равным предельному и определяют коэффициент изношенности инструмента Ки, по зависимости К и = M N

Figure 00000001
, где М - количество режущих кромок инструмента со значением термоЭДС меньше предельного значения термоЭДС, N - общее количество режущих кромок инструмента и при 0,1<Ки<0,25 вводят коррекцию режима обработки, а при Ки≥0,25 осуществляют замену инструмента.The specified technical result is achieved by the fact that in the claimed method for determining the wear resistance of a multi-blade tool during processing, the cutting edges of which are made of one material, which includes a preliminary test pass of the tool on the steel billet before processing and converting the analog signal of thermoelectric driving force (thermoEMF) of each cutting edge in digital using an analog-to-digital converter with a sampling frequency of at least 1 kHz and determination before m of processing the thermoEMF values of all tool cutting edges, from the moment the processing starts, the thermoEMF value of each cutting edge is continuously measured and the current values are continuously compared with the set thermoEMF limit value, the cutting thermoEMF value is fixed with a thermoEMF value lower than or equal to the limit value and the tool wear coefficient K is determined and , depending TO and = M N
Figure 00000001
where M is the number of cutting edges of the tool with a thermopower value less than the limit value of thermopower, N is the total number of cutting edges of the tool and, at 0.1 <K and <0.25, the correction of the processing mode is introduced, and at K and ≥0.25, they are replaced tool.

Впервые предложено непрерывно измерять значение термоЭДС каждой режущей кромки инструмента и сравнивать его с предельным значением термоЭДС, что позволяет определить износостойкость инструмента в процессе обработки. Экспериментально установлено, что в качестве предельного значения термоЭДС можно принять значение из диапазона [Е]≤1 мВ, что соответствует отсутствию физического контакта между заготовкой и инструментом. Введен новый параметр - коэффициент изношенности инструмента Ки, определяемый как отношение количества режущих кромок со значением термоЭДС меньшим или равным предельному к общему количеству режущих кромок инструмента, который позволяет произвести оперативную коррекцию технологических режимов для обеспечения заданного времени работы инструмента.For the first time, it was proposed to continuously measure the thermopower value of each cutting edge of a tool and compare it with the limiting value of thermopower, which makes it possible to determine the tool wear resistance during processing. It was experimentally established that as a limit value of thermopower it is possible to take a value from the range [E] ≤1 mV, which corresponds to the absence of physical contact between the workpiece and the tool. A new parameter has been introduced - the tool wear factor K and , defined as the ratio of the number of cutting edges with a thermoEMF value less than or equal to the limit to the total number of cutting edges of the tool, which allows for the on-line correction of technological modes to ensure a given tool operating time.

Для обеспечения стабильной работы сборного твердосплавного режущего инструмента (отсутствия возникновения вибраций и сохранения за качества поверхности заготовки) экспериментально установлены предельные значения коэффициента изношенности [Ки]=0,1 и [Ки]=0,25.To ensure stable operation of the precast carbide cutting tool (no vibration and preservation of the surface quality of the workpiece), the limit values of the wear coefficient [K and ] = 0.1 and [K and ] = 0.25 were experimentally established.

Выбор указанных значений обусловлен следующими причинами.The choice of these values is due to the following reasons.

В качестве объекта исследований были выбраны торцовые фрезы, оснащенные восемью и десятью твердосплавными пластинами (режущими кромками), как наиболее применяемые при черновой и получистовой многолезвийной обработке на автоматизированных станках. Нижнее предельное значение коэффициента изношенности [Ки]=0,1 соответствует сколу одной режущей кромки десятизубой фрезы, факт наличия которого существенно не влияет на работоспособное состояние инструмента. При превышении этого значения необходимо введение коррекции технологических режимов для обеспечения заданного времени работы инструмента. Верхнее предельное значение коэффициента изношенности [Ки]=0,25 соответствует неработоспособному состоянию инструмента (скол двух режущих кромок восьмизубой фрезы) и требует замены режущего инструмента. Следовательно, при значениях коэффициента изношенности превышающих верхнее предельное значение также необходима замена инструмента.As the object of research, end mills equipped with eight and ten carbide inserts (cutting edges) were chosen as the most used for roughing and semi-finishing multi-blade machining on automated machines. The lower limit value of the deterioration coefficient [K and ] = 0.1 corresponds to a cleavage of one cutting edge of a ten-tooth mill, the fact of which does not significantly affect the operational state of the tool. If this value is exceeded, it is necessary to introduce the correction of technological modes to ensure a given tool operating time. The upper limit value of the deterioration coefficient [K and ] = 0.25 corresponds to the inoperative state of the tool (chipped two cutting edges of an eight-tooth mill) and requires replacement of the cutting tool. Therefore, when the deterioration factor exceeds the upper limit value, tool replacement is also necessary.

Установлено, что при многолезвийной обработке инструментом, у которого количество режущих кромок менее десяти, скол даже одной режущей кромки приводит к введению коррекции технологических режимов, а для инструмента с числом режущих кромок более десяти, в случае скола только одной режущей кромки, выполнять коррекцию режимов нецелесообразно, так как это приводит к снижению производительности обработки, не оказывая при этом влияния на состояние инструмента.It has been established that during multi-blade machining with a tool with a number of cutting edges of less than ten, cleaving even one cutting edge leads to the introduction of correction of technological modes, and for a tool with a number of cutting edges of more than ten, in the case of cleaving only one cutting edge, it is impractical to carry out the correction of modes , since this leads to a decrease in processing productivity, without affecting the state of the tool.

Наличие указанных отличительных признаков обеспечивает повышение надежности работы сборного многолезвийного режущего инструмента в автоматическом режиме.The presence of these distinctive features provides increased reliability of the precast multi-blade cutting tool in automatic mode.

На фиг.1 дана схема, иллюстрирующая осуществление способа контроля состояния режущих кромок многолезвийного инструмента на примере обработки стальной заготовки торцовой фрезой с механическим креплением сменных многогранных твердосплавных пластин; на фиг.2, фиг.3, фиг.4 представлены гистограммы изменения значений термоЭДС режущих кромок восьмизубой торцовой фрезы в начальный момент обработки и в моменты сколов режущих кромок; на фиг.5, фиг.6, фиг.7, фиг.8 представлены гистограммы изменения значений термоЭДС режущих кромок десятизубой торцовой фрезы в начальный момент обработки и в моменты сколов режущих кромок.Figure 1 is a diagram illustrating the implementation of a method for monitoring the condition of the cutting edges of a multi-blade tool using the example of processing a steel billet with a face mill with mechanical fastening of replaceable polyhedral carbide inserts; figure 2, figure 3, figure 4 presents a histogram of changes in the values of thermopower of the cutting edges of the eight-tooth face mill at the initial time of processing and at the moments of chipping of the cutting edges; in Fig.5, Fig.6, Fig.7, Fig.8 presents histograms of changes in the values of thermopower of the cutting edges of a ten-pointed face mill at the initial time of processing and at the moments of chipping of the cutting edges.

Способ осуществляется следующим образом. В наладочном режиме работы станка перед началом обработки заготовки в постоянную память устройства ЧПУ записывают следующую информацию:The method is as follows. In the setup mode of the machine before starting processing the workpiece in the permanent memory of the CNC device record the following information:

1) количество режущих кромок инструмента N;1) the number of cutting edges of the tool N;

2) предельное значение термоЭДС [E], характеризующее поломку (скол, выкрашивание) режущей кромки инструмента;2) the limit value of thermopower [E], characterizing the breakage (chip, chipping) of the tool cutting edge;

3) верхнее и нижнее предельные значения коэффициента изношенности инструмента [Ки].3) the upper and lower limit values of the tool wear coefficient [K and ].

После окончания процедуры записи устройство числового программного управления (УЧПУ) 1 (фиг.1) станком производит позиционирование режущего инструмента 2 относительно заготовки 3 и осуществляет предварительный пробный проход на фиксированных режимах обработки: скорость резания V=100 м/мин, подача Sz=0,1 мм/зуб, глубина резания t=1 мм. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 преобразует снимаемый токосъемником 5, установленном на шпинделе 6 станка, сигнал термоЭДС Еi каждой режущей кромки 7 инструмента 2 в цифровой код с частотой дискретизации не менее 1 кГц и передает его в оперативную память УЧПУ 1.After the end of the recording procedure, the numerical control device (CNC) 1 (Fig. 1), the machine positions the cutting tool 2 relative to the workpiece 3 and performs a preliminary test pass at fixed processing modes: cutting speed V = 100 m / min, feed S z = 0 , 1 mm / tooth, cutting depth t = 1 mm. An analog-to-digital converter (ADC) 4 converts the thermoEMF signal E i of each cutting edge 7 of tool 2, which is removed by the current collector 5 and is mounted on the spindle 6 of the machine, into a digital code with a sampling frequency of at least 1 kHz and transfers it to the control memory 1.

С момента начала обработки заготовки 3 на технологических режимах, рассчитанных по одному из известных способов (см. патент RU №2312750) токосъемник 5 непрерывно измеряет значение термоЭДС Еi каждой режущей кромки 7 инструмента 2. АЦП 4 преобразует полученные значения термоЭДС в цифровой код с частотой дискретизации не менее 1 кГц и передает его в оперативную память УЧПУ 1.Since the start of processing the workpiece 3 in technological modes calculated according to one of the known methods (see patent RU No. 2312750), the current collector 5 continuously measures the value of thermopower E i of each cutting edge 7 of tool 2. The ADC 4 converts the obtained thermopower values into a digital code with a frequency sampling at least 1 kHz and transfers it to the RAM of the CNC 1.

В процессе обработки заготовки программное обеспечение УЧПУ 1 производит непрерывное сравнение текущих значений термоЭДС Еi с предельным значением термоЭДС [E] путем проверки условияIn the process of processing the workpiece, the CNC software 1 continuously compares the current values of thermopower E i with the limit value of thermopower [E] by checking the conditions

E i [ E ] ( 1 )

Figure 00000002
E i [ E ] ( one )
Figure 00000002

В случае если в произвольный момент времени условие (1) не выполняется, т.е. значение термоЭДС режущей кромки 7 инструмента 2 становится меньше предельного значения, то программное обеспечение УЧПУ 1 вычисляет значение коэффициента изношенности Ки по формулеIf at an arbitrary instant of time, condition (1) is not satisfied, i.e. the thermoEMF of the cutting edge 7 of the tool 2 becomes less than the limit value, then the CNC program 1 calculates the value of the wear coefficient K and by the formula

К и = M N

Figure 00000003
, TO and = M N
Figure 00000003
,

где М - количество режущих кромок со значением термоЭДС меньше предельного значения термоЭДС;where M is the number of cutting edges with a value of thermopower less than the limit value of thermopower;

N - общее количество режущих кромок инструмента.N is the total number of cutting edges of the tool.

Далее производят проверку вычисленного значения коэффициента изношенности с нижним Ки=0,1 и верхним Ки=0,25 предельными значениями.Next, check the calculated value of the deterioration coefficient with lower K and = 0.1 and upper K and = 0.25 limit values.

В случае если Ки≤0,1 то обработка заготовки продолжается на заданных технологических режимах.If K and ≤0.1 then the processing of the workpiece continues at predetermined process conditions.

В случае если 0,1<Ки<0,25 вводится коррекция технологических режимов обработки и передается с помощью УЧПУ 1 в привод главного движения 8 станка.In the event that 0.1 <K and <0.25, a correction of the technological processing modes is introduced and transmitted using the CNC unit 1 to the drive of the main movement 8 of the machine.

В случае если Ки≥0,25 УЧПУ 1 формирует технологическую команду на замену режущего инструмента 2 и передает соответствующий сигнал в систему управления инструментальным магазином 9 станка.If K and ≥0.25, the CNC Unit 1 generates a technological team to replace the cutting tool 2 and transmits the corresponding signal to the control system of the tool magazine 9 of the machine.

Предлагаемый способ наиболее эффективен для черновой и получистовой обработки конструкционных углеродистых и легированных сталей многолезвийным инструментом, оснащенным твердосплавными пластинами соответствующих марок (например, ТТ7К12, Т5К10, Т5К12, Т14К8, ВК6, ВК8, ВК10), что связано со значительными нагрузками на режущие кромки инструмента при больших объемах срезаемого материала при указанных видах резания.The proposed method is most effective for roughing and semi-finishing of structural carbon and alloy steels with a multi-blade tool equipped with carbide inserts of the corresponding grades (for example, TT7K12, T5K10, T5K12, T14K8, VK6, VK8, VK10), which is associated with significant loads on the tool cutting edges at large volumes of cut material with the specified types of cutting.

Экспериментальная проверка предлагаемого способа проводилась при обработке конструкционной углеродистой стали 45 торцовой фрезой диаметром Dф1=100 мм, оснащенной восемью пятигранными твердосплавными пластинами марки Т5К10 и торцовой фрезой диаметром Дф2=120 мм оснащенной десятью пятигранными твердосплавными пластинами марки ТТ7К12. При исследовании задавались следующие параметры процесса резания: подача на зуб Sz=0,2 мм/зуб и ширина фрезерования В=100 мм для обоих наборов пластин; глубина фрезерования t1=1 мм, и t2=3,5 мм, предельное значение термоЭДС [Е]=0,5 мВ. Заданное время работы инструмента для первого, набора составляло Т1=120 мин и T2=150 мин - для второго набора. Допустимая скорость резания Vд была рассчитана по прототипу (см., патент RU №2312750): Vд(1)=152 м/мин - для первого набора пластин, Vд(2)=114 м/мин для второго набора пластин.An experimental verification of the proposed method was carried out when machining structural carbon steel 45 with a face mill with a diameter of D f1 = 100 mm, equipped with eight five-sided carbide inserts of the T5K10 grade and a face mill with a diameter of D f2 = 120 mm equipped with ten five-sided carbide plates of the grade T7K12. In the study, the following parameters of the cutting process were set: feed per tooth S z = 0.2 mm / tooth and milling width B = 100 mm for both sets of inserts; milling depth t 1 = 1 mm, and t 2 = 3.5 mm, the limiting value of thermopower [E] = 0.5 mV. The specified tool operating time for the first set was T 1 = 120 min and T 2 = 150 min for the second set. The permissible cutting speed V d was calculated according to the prototype (see patent RU No. 2312750): V d (1) = 152 m / min for the first set of inserts, V d (2) = 114 m / min for the second set of inserts.

В таблице 1 и на фиг.2, фиг.3, фиг.4 приводится информация о первоначальном состоянии (фиг.2) и моментах сколов (фиг.3, фиг.4) режущих кромок восьмизубой торцовой фрезы. В таблице 2 и на фиг.5, фиг.6, фиг.7, фиг.8 приводится информация о первоначальном состоянии (фиг.5) и моментах сколов (фиг.6, фиг.7, фиг.8) режущих кромок десятизубой торцовой фрезы.In table 1 and figure 2, figure 3, figure 4 provides information about the initial state (figure 2) and the moments of chips (figure 3, figure 4) of the cutting edges of the eight-tooth face mill. In table 2 and in FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8, information is given on the initial state (FIG. 5) and chipping moments (FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8) of the cutting edges of a ten-tooth face cutters.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Из результатов, приведенных в таблицах 1 и 2 и на фиг.3, фиг.4, фиг.6, фиг.7, фиг.8 видно, что предлагаемый способ позволяет зафиксировать скол любой режущей кромки многолезвийного твердосплавного инструмента за счет непрерывного контроля значений термоЭДС каждой режущей кромки и по величине расчетного коэффициента Ки оперативно вводить коррекцию технологических режимов для поддержания заданного времени работы инструмента, что обеспечивает повышение надежности работы автоматизированного станка.
Figure 00000005
From the results shown in tables 1 and 2 and in FIG. 3, FIG. 4, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8, it can be seen that the proposed method allows to fix the chip of any cutting edge of a multi-blade carbide tool due to the continuous monitoring of thermopower values each cutting edge and according to the value of the calculated coefficient K and promptly introduce the correction of technological modes to maintain a given tool operating time, which improves the reliability of the automated machine.

Claims (1)

Способ определения в процессе обработки износостойкости сборного многолезвийного инструмента, режущие кромки которого выполнены из одного материала, включающий предварительный перед обработкой пробный проход инструмента по стальной заготовке с преобразованием аналогового сигнала термоэлектрической движущей силы (термоЭДС) каждой режущей кромки в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя с частотой дискретизации не менее 1 кГц и определение перед началом обработки значений термоЭДС всех режущих кромок инструмента, отличающийся тем, что с момента начала обработки непрерывно измеряют значение термоЭДС каждой режущей кромки и производят непрерывное сравнение текущих значений термоЭДС каждой режущей кромки с установленным предельным значением термоЭДС, фиксируют значение термоЭДС режущей кромки со значением термоЭДС ниже или равным предельному и определяют коэффициент изношенности инструмента Ки по зависимости К и = M N
Figure 00000006
,
где M - количество режущих кромок инструмента со значением термоЭДС меньше предельного значения термоЭДС,
N - общее количество режущих кромок инструмента
и при 0,1<Ки<0,25 вводят коррекцию режима обработки, а при Ки≥0,25 осуществляют замену инструмента.
The method for determining the wear resistance of a multi-blade tool, the cutting edges of which are made of one material, during the processing, including pre-processing a test pass of the tool along the steel billet with conversion of the analog signal of the thermoelectric driving force (thermoEMF) of each cutting edge to digital using an analog-to-digital converter with sampling frequency of at least 1 kHz and determination before processing thermopower values of all tool cutting edges, characterized in that from the moment the processing starts, the thermopower of each cutting edge is continuously measured and the current thermopower of each cutting edge is continuously compared with the set limit value of the thermopower, the value of the thermopower of the cutting edge is fixed with a thermopower value below or equal to the limit value and the tool wear coefficient K and according to TO and = M N
Figure 00000006
,
where M is the number of cutting edges of the tool with a value of thermopower less than the limit value of thermopower,
N is the total number of cutting edges of the tool
and at 0.1 <K and <0.25, the correction of the processing mode is introduced, and at K and ≥0.25, the tool is replaced.
RU2011146604/02A 2011-11-16 2011-11-16 Method of control over multi-blade built-up tool cutting edges state RU2496629C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146604/02A RU2496629C2 (en) 2011-11-16 2011-11-16 Method of control over multi-blade built-up tool cutting edges state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146604/02A RU2496629C2 (en) 2011-11-16 2011-11-16 Method of control over multi-blade built-up tool cutting edges state

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011146604A RU2011146604A (en) 2013-05-27
RU2496629C2 true RU2496629C2 (en) 2013-10-27

Family

ID=48789003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011146604/02A RU2496629C2 (en) 2011-11-16 2011-11-16 Method of control over multi-blade built-up tool cutting edges state

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496629C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594051C1 (en) * 2015-02-05 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method for determining radial and axial wear of mill teeth in nc machine tools
RU2620030C1 (en) * 2016-04-11 2017-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Method of countersink test, designed for processing the pre-processed hole

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1009620A1 (en) * 1981-12-14 1983-04-07 Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный Научно-Исследовательский Институт Металлорежущих Станков Method of monitoring tool cutting blade condition
US5176053A (en) * 1987-08-11 1993-01-05 Birger Alvelid Cutting tool equipped with a state indicator
RU2001106305A (en) * 2001-03-05 2003-01-20 Волгоградский государственный технический университет METHOD FOR MONITORING THE CONDITION OF CUTTING EDGES OF COMBINED MULTI-BLADE TOOLS
RU2203778C2 (en) * 2001-03-05 2003-05-10 Волгоградский государственный технический университет Method for controlling state of cutting edges of builtup multiblade tools
RU2312750C1 (en) * 2006-03-31 2007-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for controlling state of cutting edges of multi-blade tools
RU2320457C2 (en) * 2005-11-30 2008-03-27 Московский государственный открытый университет (МГОУ) Method for evaluating state and position of cutting edges of one-blade, built-up multi-blade and axial tools

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1009620A1 (en) * 1981-12-14 1983-04-07 Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный Научно-Исследовательский Институт Металлорежущих Станков Method of monitoring tool cutting blade condition
US5176053A (en) * 1987-08-11 1993-01-05 Birger Alvelid Cutting tool equipped with a state indicator
RU2001106305A (en) * 2001-03-05 2003-01-20 Волгоградский государственный технический университет METHOD FOR MONITORING THE CONDITION OF CUTTING EDGES OF COMBINED MULTI-BLADE TOOLS
RU2203778C2 (en) * 2001-03-05 2003-05-10 Волгоградский государственный технический университет Method for controlling state of cutting edges of builtup multiblade tools
RU2320457C2 (en) * 2005-11-30 2008-03-27 Московский государственный открытый университет (МГОУ) Method for evaluating state and position of cutting edges of one-blade, built-up multi-blade and axial tools
RU2312750C1 (en) * 2006-03-31 2007-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for controlling state of cutting edges of multi-blade tools

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594051C1 (en) * 2015-02-05 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method for determining radial and axial wear of mill teeth in nc machine tools
RU2620030C1 (en) * 2016-04-11 2017-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Method of countersink test, designed for processing the pre-processed hole

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011146604A (en) 2013-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7403868B2 (en) Apparatus for detecting or predicting tool breakage
Axinte et al. Tool condition monitoring in broaching
US4563897A (en) Apparatus for monitoring tool life
Cuppini et al. Tool wear monitoring based on cutting power measurement
JP4860444B2 (en) Abnormality detection method in cutting
JPS5890445A (en) Method and apparatus for monitoring abrassion loss of tool
MX2021011255A (en) Method for automatic process monitoring in continuous generation grinding.
US4532599A (en) Quality control method
Klocke et al. Quality assessment through in-process monitoring of wire-EDM for fir tree slot production
US20170052530A1 (en) Tool having preventative fracture, breakage, crack and wear detection
CN102501139A (en) Online monitoring device for state of cutting tools
EP2164663B1 (en) Method for controlling a drilling machine, and apparatus for carrying out said method
US20220100168A1 (en) System for controlling machining of a part
KR20190043710A (en) Apparatus For Detecting Of Abnormal State In Numerically Controlled Machine Tool
JP2016040072A (en) Tool failure detection method
RU2496629C2 (en) Method of control over multi-blade built-up tool cutting edges state
US20200114442A1 (en) Method and apparatus for monitoring a bar blade chucking and/or a blade slot of a bar blade cutter head for bevel gear production
JPH06344246A (en) Abrasion detecting method for cutting tool
Lee et al. Prospects for in-process diagnosis of metal cutting by monitoring vibration signals
JPH09174383A (en) Method and device for detecting abnormality of rotating tool
RU2312750C1 (en) Method for controlling state of cutting edges of multi-blade tools
RU2203778C2 (en) Method for controlling state of cutting edges of builtup multiblade tools
US12275110B2 (en) Method for detecting the wear of a milling cutter of a key-duplicating machine
JP2011121139A (en) Device and method for detecting tool failure
Jallageas et al. Self-adjusting cutting parameter technique for drilling multi-stacked material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131117