切削颤振在线测量仪制造技术

本发明专利技术属于科研、教学型精密测量仪器。它能够在线监测制造系统的加工状态，识别切削信号中的周期分量，检测切削颤振的发生。用本发明专利技术监测制造系统的加工状态，既简单方便，又准确可靠。本发明专利技术的运算部件采用了单板微型计算机，用它检测和处理切削信号，能够准确地报出颤振标记并输出颤振频率。用本发明专利技术研究制造系统中加工单元的动态特性，能对机床颤振性能进行定量评定，并能据此判定机床抗振性的优劣。本发明专利技术可广泛应用于科研、教学单位以及有关机床切削颤振性能的定量评定与切削颤振的检测上。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于教学、科研型精密测量仪器。在计算机控制的制造系统中，提高制造单元的生产率和加工精度有着重要意义。正如人们所知，切削颤振是限制制造单元生产率和加工精度的主要因素之一，如何用计算机对制造单元颤振系统中的敏感参数进行监测并对其实行有效的控制，在颤振到来之前抑制颤振的产生是近年来国内外所关注的课题。为了解决切削颤振的识别与监测问题，国内外作了一些努力。如日本学者中泽弘等研制的“峰间距法”，就是一种对车削颤振的识别方法。由于这种方法是以切削信号中的波峰值为波长识别标志，从而使计算软件编制较烦，它不仅占用内存多，执行速度慢，而且可靠性差。再则，国内外还没有切削颤振监测的专门仪器。本专利技术正是为解决切削颤振的在线监测而研制的精密测量仪器。该仪器采用“零间距法”能准确、可靠地识别出切削颤振的起振点，在极短时间内快速地报出颤振标记并输出颤振的频率。用本专利技术研究制造系统中加工单元的动态特性，可对机床的颤振性能进行定量评定，并能据此区分机床抗振性能的优劣。本专利技术的要点在于它是由整形滤波器、A/D(模/数)转换器、运算部件、D/A(数/模)转换器和声光报警电路组成的。整形滤波器可为由国产的电阻、电容和三极管等元件组成的射极耦合双稳态触发器或称斯密特触发器。A/D(模/数)转换器和D/A(数/模)转换器可为半导体集成电路的模数转换器。运算部件可为价格低廉的国产单板微型计算机。声光报警电路可为由稳态触发电路、继电器、音响电路和闪光电路组成的声光报警器。音响电路可为音响集成电路块。其中A/D(模/数)转换器和D/A(数/模)转换器的接口电路、整形滤波器以及自动报警电路可集中装在一块印刷电路板上。本专利技术结构简单，合理，从而使整个仪器体积小，重量轻。现场使用时，携带方便，使用简便。且造价低廉，仅数千元。由于采用了单板计算机进行运算和输出运算结果，所以，能对机床的颤振性能作出定量评定。在切削颤振监测过程中，能准确、可靠地识别出车削颤振的起振点，在极短时间内快速地报出颤振并输出颤振的频率。附附图说明图1是本专利技术的总体构造框图。其中(1)是整形滤波器，(2)是A/D(模/数)转换器，(3)是运算部件，(4)是D/A(数/模)转换器，(5)是声光报警电路。附图2是整形滤波器的电路图。其中c是电容，R1、R2、R3、R4、R5和R6是电阻，R7是电位器，T1和T2是三极管。它们共同组成一个射极耦合双稳态触发器或称斯密特触发器，其作用是对信号整形滤波，并使A/D(模/数)转换器得到合适的采样电平。附图3为A/D(模/数)转换器的示意图。它以型号为ADC0809的A/D(模/数)转换器为例。这部份的作用是把整形滤波器送来的模拟量信号转换为数字量信号，以便送入微型计算机中去进行定量的运算和分析。附图4为D/A(数/模)转换器的示意图。它以型号为DAC0832的D/A(数/模)转换器为例。这部分的作用是把微型计算机中的数字量信号转换为模拟量信号，以便控制声光报警电路进行自动报警。附图5是声光报警电路图。其中R8、R9和R10是电阻，D1是二极管，D2、D3、D4、D5、D6和D7是发光二极管，T3和T4是三极管，J是继电器，L是扬声器，A是音响集成电路。由R8、R9、R10、T3和T4组成稳态触发电路，保证继电器按要求工作。元件D1是为保证继电器可靠工作而设置的。由元件A、L、D2、D3、D4、D5、D6和D7组成声光报警电路。当继电器在工作状态时，音响电路发出悦耳动听的音乐，同时闪光电路按音乐节凑闪光。作为本专利技术的最佳实施例，是将权项1所述的整形滤波器、A/D(模/数)转换器和D/A(数/模)转换器的接口电路、声光报警电路安装在一块印刷电路板上，此块印刷电路板与运算部件-单板计算机一起组装在一个小箱内。其中A/D(模/数)转换器采用国产的ADC0809。D/A(数/模)转换器采用国产的DAC0832。单板计算机采用清华大学生产的QJ-80型单板机。权利要求1.一种能够在线监测制造系统的加工状态，识别切削颤振的起振点，定量评定机床抗振性能的测量仪器，其特征在于它是由整形滤波器(1)、A/D(模/数)转换器(2)、运算部件(3)、D/A(数/模)转换器(4)和声光报警电路(5)组成。2.按照权利要求1所说的测量仪器，其特征在于所述的整形滤波器是一个射极耦合双稳态触发器即斯密特触发器。3.按照权利要求1、2所说的测量仪器，其特征在于所述的A/D(模/数)转换器和D/A(数/模)转换器是采用半导体集成电路块。4.按照权利要求1、2所说的测量仪器，其特征在于所述的运算部件是一台微型计算机。5.按照权利要求3所说的测量仪器，其特征在于所述的运算部件是一台微型计算机。6.按照权利要求1、2所说的测量仪器，其特征在于所述的声光报警电路是一台由稳态触发电路、继电器、音响电路和闪光电路组成的声光报警器，音响电路是采用音响集成电路块。7.按照权利要求3所说的测量仪器，其特征在于所述的声光报警器是一台由稳态触发电路、继电器、音响电路和闪光电路组成的声光报警器，音响电路是采用音响集成电路块。8.按照权利要求4所说的测量仪器，其特征在于所述的声光报警电路是一台由稳态触发电路、继电器、音响电路和闪光电路组成的声光报警器，音响电路采用音响集成电路块。9.按照权利要求5所说的测量仪器，其特征在于所述的声光报警电路是一台由稳态触发电路、继电器、音响电路和闪光电路组成的声光报警器，音响电路采用音响集成电路块。全文摘要本专利技术属于科研、教学型精密测量仪器。它能够在线监测制造系统的加工状态，识别切削信号中的周期分量，检测切削颤振的发生。用本专利技术监测制造系统的加工状态，既简单方便，又准确可靠。本专利技术的运算部件采用了单板微型计算机，用它检测和处理切削信号，能够准确地报出颤振标记并输出颤振频率。用本专利技术研究制造系统中加工单元的动态特性，能对机床颤振性能进行定量评定，并能据此判定机床抗振性的优劣。文档编号G01H11/06GK1031760SQ8710611公开日1989年3月15日 申请日期1987年9月1日 优先权日1987年9月1日专利技术者李庚新, 陈人享 申请人:西安交通大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够在线监测制造系统的加工状态，识别切削颤振的起振点，定量评定机床抗振性能的测量仪器，其特征在于它是由整形滤波器（１）、Ａ／Ｄ（模／数）转换器（２）、运算部件（３）、Ｄ／Ａ（数／模）转换器（４）和声光报警电路（５）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李庚新，陈人享，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]