數控切削加工刀具磨損自動報警裝置製造方法
2023-09-23 05:34:55 2
數控切削加工刀具磨損自動報警裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了數控切削加工刀具磨損自動報警裝置包括溫度傳感器（2）、電阻-電壓轉換電路（3）、NC處理器（4）、報警器（1），溫度傳感器（2）採集切削加工區的溫度值與預先設定在NC處理器（4）的報警溫度閾值和中止加工溫度閾值比較來實現對刀具磨損的自動報警，當自動報警後操作人員沒有及時停機更換刀具時，切削加工區的溫度值超過中止加工溫度閾值時，所述的NC處理器（4）命令所述的數控工具機停機，並持續報警，通知操作人員進行後續處理，這樣避免了人工誤判導致的生產效率降低或造成被加工材料表面燒傷或者拉傷，甚至報廢的問題；還能在操作人員沒有及時停機更換刀具時也能自動停機，等待操作人員更換刀具。
【專利說明】數控切削加工刀具磨損自動報警裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及數控切削加工刀具磨損自動報警裝置。
【背景技術】
[0002]數控切削加工過程中更換磨損的刀具，通常依靠操作人員觀察加工中切屑的形狀，判斷刀具的磨損程度，並依據經驗，判斷是否停機更換刀具，由於操作人員經驗不可控，容易出現誤判斷，使得過早停機更換仍可用的刀具而降低生產效率；或者沒有及時停機更換已磨損不可用的刀具，造成被加工材料表面燒傷或者拉傷，甚至報廢。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術存在的切削加工過程中需人工判斷切削加工刀具是否磨損，進行停機更換易出現誤判斷，導致生產效率降低或造成被加工材料表面燒傷或者拉傷，甚至報廢的問題，本發明提供了數控切削加工刀具磨損自動報警裝置。
[0004]本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，包括設置在主軸箱上的溫度傳感器、安裝在主軸箱內的電阻-電壓轉換電路、數控工具機自帶的NC處理器、安裝在數控工具機床身上的報警器，所述的溫度傳感器通過所述的電阻-電壓轉換電路與所述的NC處理器連接，所述的NC處理器通過電纜與所述的報警器連接。
[0005]所述的溫度傳感器輸出與切削部位溫度對應的電阻值，所述的電阻值通過所述的電阻-電壓轉換電路轉換成電壓值，所述的電壓值經NC處理器的AD端子輸入所述的NC處理器。
[0006]所述的NC處理器的核心元件為西門子PLC 300/400,所述的西門子PLC300/400的主要模塊包括數據存儲單元，數據處理單元，輸入輸出單元，所述的輸入輸出單元包括AD端子。
[0007]所述的NC處理器設置有報警NC程序和中止加工報警NC程序。
[0008]所述的報警NC程序為工具機源程序，編制的框架為通過所述的AD端子接收與溫度對應的電壓值，並轉換為溫度數位訊號傳給所述的數據處理單元，所述的數據處理單元將所述的溫度數位訊號與預先設置在數據存儲單元中的報警溫度閾值進行比較，當所述的溫度數位訊號大於報警溫度閾值時，所述的NC處理器向所述的報警器輸出報警信號，並將報警溫度閾值顯示在人機互動界面上。
[0009]進一步，所述的中止加工報警NC程序為工具機源程序，編制的框架為所述的數據存儲單元預先還設置有中止加工溫度閾值，所述的數據處理單元還將大於報警溫度閾值的溫度數位訊號與所述的中止加工溫度閾值進行比較，當大於報警溫度閾值的溫度數位訊號大於中止加工溫度閾值時，所述的NC處理器向數控工具機伺服電機輸出中止加工信號，並繼續向所述的報警器發出報警信號，且將中止加工溫度閾值顯示在人機互動界面上。
[0010]所述的報警溫度閾值和所述的中止加工溫度閾值由工具機源程序自帶，並自動根據不同的加工刀具識別和調整。[0011]所述的溫度傳感器為金屬熱電阻傳感器，所述的金屬熱電阻傳感器敏感元件為鉬熱電阻。
[0012]所述的電阻-電壓轉換電路主要元件為電阻和外部電源。
[0013]所述的報警器是聲光報警器。
[0014]本發明相比於現有技術具有如下積極效果，本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，通過切削加工區的溫度值與預先設定的報警溫度閾值進行比較，來實現對刀具磨損的自動報警，進一步，預先設定了中止加工溫度閾值，當自動報警後操作人員沒有及時停機更換刀具時，隨著切削加工區的溫度進一步升高，切削加工區的溫度值超過中止加工溫度閾值時，所述的NC處理器調用中止加工報警NC程序命令所述的數控工具機停機，並持續報警，通知操作人員進行後續處理。這樣切削加工過程中不需人工判斷切削加工刀具是否磨損，避免了誤判導致的生產效率降低或造成被加工材料表面燒傷或者拉傷，甚至報廢的問題；進一步還能在操作人員沒有及時停機更換刀具時也能自動停機，等待操作人員更換刀具。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本發明的具體實施例作進一步詳細的說明。
[0016]圖1是本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置組成示意圖。
[0017]圖2是本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置安裝示意圖。
[0018]圖3是本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置的工作原理圖。
[0019]圖中:1.報警器，2.溫度傳感器，3.電阻-電壓轉換電路，4.NC處理器，5.數控工具機床身，6.主軸箱，7.切削加工刀具。
【具體實施方式】
[0020]圖1示出了本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置的組成，其組成包括報警器1、溫度傳感器2、電阻-電壓轉換電路3、NC處理器4。
[0021]圖2示出了本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置的一種實施例，其中溫度傳感器2安裝在主軸箱6上、便於探測切削加工刀具7的切削部位溫度的位置，電阻-電壓轉換電路3安裝在主軸箱6內部，NC處理器4為數控工具機自帶部件，報警器I安裝在數控工具機床身5上、便於操作人員觀察的位置，溫度傳感器2通過電阻-電壓轉換電路3與NC處理器4連接，NC處理器4通過電纜與報警器I連接。
[0022]圖3示出了本發明的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置的工作原理圖，所述的溫度傳感器2輸出與切削部位溫度對應的電阻值，所述的電阻值通過所述的電阻-電壓轉換電路3轉換成與溫度對應的電壓值，所述的電壓值經NC處理器的AD端子轉換為溫度數位訊號後輸入所述的NC處理器4，所述的NC處理器4接收所述的溫度數位訊號後判斷是否向所述的報警器I發出報警信號，並將報警溫度閾值顯示在人機互動界面上；所述的NC處理器4接收所述的溫度數位訊號後還判斷是否向數控工具機伺服電機輸出中止加工信號，並繼續向所述的報警器I發出報警信號，且將中止加工溫度閾值顯示在人機互動界面上。
[0023]所述的NC處理器4的核心元件為西門子PLC 300/400，所述的西門子PLC300/400的主要模塊包括數據存儲單元，數據處理單元，輸入輸出單元，所述的輸入輸出單元包括AD端子。
[0024]所述的NC處理器4設置有報警NC程序和中止加工報警NC程序，編制的框架為所述的AD端子接收與溫度對應的電壓值，並轉換為溫度數位訊號傳給所述的數據處理單元，所述的數據處理單元將所述的溫度數位訊號與預先設置在數據存儲單元中的報警溫度閾值進行比較，當所述的溫度數位訊號大於報警溫度閾值時，所述的NC處理器4向所述的報警器I輸出報警信號，並將報警溫度閾值顯示在人機互動界面上；所述的數據存儲單元預先還設置有中止加工溫度閾值，當操作人員沒有進行後續處理時，所述的數據處理單元還將大於報警溫度閾值的溫度數位訊號與所述的中止加工溫度閾值進行比較，當大於報警溫度閾值的溫度數位訊號大於中止加工溫度閾值時，所述的NC處理器4向數控工具機伺服電機輸出中止加工信號，並繼續向所述的報警器I發出報警信號，且將中止加工溫度閾值顯示在人機互動界面上。
[0025]所述的報警溫度閾值和所述的中止加工溫度閾值由工具機源程序自帶，並自動根據不同的加工刀具識別和調整。
[0026]所述的溫度傳感器2為金屬熱電阻傳感器，所述的金屬熱電阻傳感器敏感元件為鉬熱電阻。
[0027]所述的電阻-電壓轉換電路3主要元件為電阻和外部電源。
[0028]所述的報警器I是聲光報警器。
【權利要求】
1.數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:包括設置在主軸箱(6)上的溫度傳感器(2)、安裝在主軸箱(6)內的電阻-電壓轉換電路(3)、數控工具機自帶的NC處理器(4 )、安裝在數控工具機床身上的報警器(I )，所述的溫度傳感器(2 )通過所述的電阻-電壓轉換電路(3)與所述的NC處理器(4)連接，所述的NC處理器(4)通過電纜與所述的報警器(I)連接。
2.根據權利要求1所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的溫度傳感器(2)輸出與切削部位溫度對應的電阻值，所述的電阻值通過所述的電阻-電壓轉換電路(3)轉換成電壓值，所述的電壓值經NC處理器(4)的AD端子輸入所述的NC處理器⑷。
3.根據權利要求2任一所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的NC處理器(4)的核心元件為西門子PLC 300/400，所述的西門子PLC300/400的主要模塊包括數據存儲單元，數據處理單元，輸入輸出單元，所述的輸入輸出單元包括AD端子。
4.根據權利要求3所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的NC處理器(4)設置有報警NC程序和中止加工報警NC程序。
5.根據權利要求4所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的報警NC程序為工具機源程序，編制的框架為通過所述的AD端子接收與溫度對應的電壓值，並轉換為溫度數位訊號傳給所述的數據處理單元，所述的數據處理單元將所述的溫度數位訊號與預先設置在數據存儲單元中的報警溫度閾值進行比較，當所述的溫度數位訊號大於報警溫度閾值時，所述的NC處理器向所述的報警器輸出報警信號，並將報警溫度閾值顯示在人機互動界面上。
6.根據權利要求4所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的中止加工報警NC程序為工具機源程序，編制的框架為所述的數據存儲單元預先還設置有中止加工溫度閾值，所述的數據處理單元還將大於報警溫度閾值的溫度數位訊號與所述的中止加工溫度閾值進行比較，當大於報警溫度閾值的溫度數位訊號大於中止加工溫度閾值時，所述的NC處理器向數控工具機伺服電機輸出中止加工信號，並繼續向所述的報警器發出報警信號，且將中止加工溫度閾值顯示在人機互動界面上。
7.根據權利要求1至6任一所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的溫度傳感器(2)為金屬熱電阻傳感器，所述的金屬熱電阻傳感器敏感元件為鉬熱電阻。
8.根據權利要求7所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的電阻-電壓轉換電路(3)主要元件為電阻和外部電源。
9.根據權利要求8所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的報警器(I)是聲光報警器。
10.根據權利要求5所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的報警溫度閾值由工具機源程序自帶，並自動根據不同的加工刀具識別和調整。
11.根據權利要求6所述的數控切削加工刀具磨損自動報警裝置，其特徵在於:所述的中止加工溫度閾值由工具機源程序自帶，並自動根據不同的加工刀具識別和調整。
【文檔編號】B23Q17/09GK103878643SQ201410082839
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】姚小軼 申請人:成都飛機工業（集團）有限責任公司