7.4. Діагностика ріжучого інструмента

В багатоцільових верстатах, що працюють в автоматичному режимі у складі автоматизованих ділянок, широко використовуються різні системи діагностики ріжучого інструменту [11]. Найбільш поширеним способом контролю поточного стану інструменту є визначення того чи іншого силового фактора процесу різання, що реалізується з його допомогою.

Пристрій керування контролем (рис. 7.1), що призначений для здійснення вказаного способу, повинен перед початком діагностування пройти відповідне налагоджений.

В процесі налагодження при роботі новим інструментом в пам'ять пристрою надходить інформація про фактичні умови різання. У подальшому при повторній реалізації виробничого циклу дана інформація служить орієнтиром для оцінювання фактичного стану інструмента. За вибором технолога установлюють одне з двох можливих обмежень: неперевищення максимально допустимого значення навантаження від сил різання або невихід за допустимі межі верхнього та нижнього відхилень фактичного значення навантаження. При використанні одної з можливих схем вимірювання одночасно контролюються два силові параметри різання: обертальний момент на шпинделі та зусилля подачі на супорті, що

д озволяє з достатньою точністю ідентифікувати гранично допустиме зношування та поломку інструмента і таким чином, своєчасно замінити його (остання операція звичайно виконується автоматично).

Пристрої, що виконують функції контролю та діагностування інструмента, є достатньо складними мікропроцесорними системами з цифровими та аналоговими входами і виходами. Крім здійснення поточного контролю за силовими характеристиками процесу різання пристрій збирає інформацію про час фактичного використання кожного ріжучого інструмента. При застосуванні відповідного програмного забезпечення пристрій виконує функції основної ланки в контурі адаптивного керування верстатом (даний контур звичайно замикається через ПЧПК). В системі адаптивного керування пристрій діагностики, при роботі якого активно використовуються дані спостереження за процесом різання і в першу чергу фактичний обертальний момент, захищає верстат, пристосування та кожен з інструментів від перевантажень та поломок. Пристрій може також подати команду на вмикання системи подачі ЗОР при збільшенні навантаження на інструменті до заздалегідь установленого значення, а при зменшенні навантаження нижче даного значення – забезпечити її автоматичне вимкнення. Таким чином, охолодження завжди буде вимкнене в періоди, поки процес різання не відбувається.

Нижні задані значення навантажень, вимірювані за допомогою діагностичного пристрою, можуть служити для фіксації моменту входження інструмента у контакт із заготовкою, що важливо, наприклад, для здійснення точного автоматизованого керування верстатом, визначення часу обробки і т.д. При досягненні певних верхніх значень силових параметрів за командою пристрою можна забезпечити повне відключення верстата або автоматичне плавне зменшення подачі при підтриманні допустимих величин сил різання. Під час експлуатації розглянутий пристрій виконує повністю тільки функції контролю та діагностики інструмента, а функції прийняття рішень — частково. У зв’язку із цим, пристрій зв'язаний каналами керування з програмованими контролерами ПЧПК верстата та з диспетчерським терміналом гнучкого виробничого осередку, в якому він працює.