Мдк 01. 01 Технология формирования систем автоматического управления

26. 
Принцип 
контроля 
износа 
режущего 
инструмента 
по 
электропроводимости контакта «инструмент-деталь» (ЭП КИД). Устройство 
для измерения ЭП КИД 
Система автоматического управления процессом механообработки 
предполагает решение задачи оперативного контроля инструмента при 
непрерывном резании (например, при точении труднообрабатываемых 
материалов) и может быть использована в перспективных технологиях. Текущее 
состояние технологического оборудования и процесса, осуществляемого с его 
помощью должны быть наблюдаемыми и прогнозируемыми. Наиболее слабым 
звеном в станочной системе является инструмент, работающий в условиях 
сложных 
температурно-силовых 
режимов 
нагружения 
и 
априорной 
неопределенности изменения внешних и внутренних воздействий. При 
механообработке лезвийным инструментом особенно труднообрабатываемых 
материалов инструмент подвержен высокой изнашиваемости. Нестабильность 
свойств инструментального и обрабатываемого материала обуславливает 
невозможность надежно прогнозировать текущее состояние инструмента, а 
следовательно, гарантировать надежность осуществления процесса резания. 
Необходим текущий контроль изнашивания инструмента, его целостности.
Рис. 26.1. Характерная кривая износа режущего инструмента 
Исследования показали эффективность контроля текущего износа режущего 
инструмента по электропроводимости контура инструмента и детали (ЭП КИД), 
возможность одновременно управлять температурно-силовым режимом процесса 
резания, 
управлять 
процессом 
изнашивания 
инструмента, 
обеспечить 
стабильность работы инструмента и процесса резания, сформировать алгоритмы 
оперативной 
диагностики 
инструмента, 
обеспечивающие 
требуемые 

---

77 
 
быстродействие и точность контролирующей системы, создать математические 
модели, которые в сочетании с системой текущей идентификации процесса 
изнашивания инструмента позволят обеспечить высокоточное прогнозирование 
состояния инструмента и на его базе обеспечить высокую производительность и 
надежность всей станочной системы при обработке сложных изделий и 
ответственных деталей, таких как, например, авиационные двигатели. 
Разработаны методики для проектирования преобразователей информации 
текущего износа инструмента ЭП КИД для чистового и чернового точения. 
Разработан и создан промышленный образец устройства для измерения ЭП КИД. 
Рис.26.2. Схема измерения ЭП КИД 
На контакт «инструмент-деталь» подводится постоянный ток эталонной 
амплитуды I
Э
. После задержки времени τ, обусловленного временем переходного 
процесса в цепи СПИД, производится измерение полного напряжения U, которое 
складывается из суммы двух составляющих: напряжения индуцируемого 
пропускаемым током I
Э
R
КИД
и термоЭДС E. Сопротивление контакта зависит от 
формы контакта, который изменяется в процессе износа инструмента. 

---

78 
 
Приложение 
Функциональная схема системы оперативной диагностики состояния РИ 

---

79