本實(shí)用新型涉及一種診斷系統(tǒng)，更具體地說(shuō)涉及一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

刀具系統(tǒng)是高檔數(shù)控機(jī)床極其重要的功能部件，切削過(guò)程中，刀具在高溫和高壓條件下工作，由于受工件、切屑的劇烈摩擦，在前、后面接觸區(qū)域內(nèi)會(huì)產(chǎn)生磨損，磨損較輕時(shí)會(huì)使刀具的幾何形狀和加工工件尺寸發(fā)生改變，嚴(yán)重時(shí)將引起刀具磨鈍、破損、刀刃塑性變形及熱磨損等刀具失效現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率大幅下降。因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的刀具磨損情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和預(yù)警以減少刀具失效現(xiàn)象十分重要。刀具的檢測(cè)分直接檢測(cè)和間接檢測(cè)，而間接檢測(cè)具備實(shí)時(shí)性、便利性的優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型采用一種傳感器間接檢測(cè)的方式來(lái)對(duì)刀頭進(jìn)行監(jiān)控。傳感器安裝在刀頭和刀架上，根據(jù)振動(dòng)情形來(lái)間接表示刀頭的磨損及工作情形，便利性大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)，利用振動(dòng)傳感器和聲音檢測(cè)儀對(duì)工作工作中振動(dòng)幅度進(jìn)行采集，間接得到刀頭工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)刀頭磨損狀況的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型涉及一種診斷系統(tǒng)，更具體地說(shuō)涉及一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)，包括振動(dòng)傳感器模塊、驅(qū)動(dòng)芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、聲發(fā)射儀、前置放大器、存儲(chǔ)器、開關(guān)、開關(guān)電源、RS485總線和計(jì)算機(jī)，利用振動(dòng)傳感器和聲音檢測(cè)儀對(duì)工作工作中振動(dòng)幅度進(jìn)行采集，間接得到刀頭工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)刀頭磨損狀況的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端與振動(dòng)傳感器模塊的輸入端相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與單片機(jī)相連。存儲(chǔ)器與單片機(jī)相連。前置放大器的輸入端與聲發(fā)射儀的輸出端相連，前置放大器的輸出端與單片機(jī)相連。開關(guān)電源的輸入端與開關(guān)相連，開光電源的輸出端與單片機(jī)相連。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的振動(dòng)傳感器模塊包括振動(dòng)傳感器Ⅰ、振動(dòng)傳感器Ⅱ、振動(dòng)傳感器Ⅲ和振動(dòng)傳感器Ⅳ。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的振動(dòng)傳感器模塊包括振動(dòng)傳感器Ⅰ、振動(dòng)傳感器Ⅱ、振動(dòng)傳感器Ⅲ和振動(dòng)傳感器Ⅳ都選用加速度傳感器。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與振動(dòng)傳感器模塊的輸出端相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與單片機(jī)相連。

作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的RS485總線一端與單片機(jī)相連，RS485總線的另一端與計(jì)算機(jī)相連。

本實(shí)用新型一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)的有益效果為：

a.利用傳感器進(jìn)行多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)可靠性大。

b.便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀頭工作狀況。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中，本實(shí)用新型涉及一種診斷系統(tǒng)，更具體地說(shuō)涉及一種數(shù)控機(jī)床刀頭故障診斷系統(tǒng)，包括振動(dòng)傳感器模塊、驅(qū)動(dòng)芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、聲發(fā)射儀、前置放大器、存儲(chǔ)器、開關(guān)、開關(guān)電源、RS485總線和計(jì)算機(jī)，利用振動(dòng)傳感器和聲音檢測(cè)儀對(duì)工作工作中振動(dòng)幅度進(jìn)行采集，間接得到刀頭工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)刀頭磨損狀況的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

存儲(chǔ)器與單片機(jī)相連。前置放大器的輸入端與聲發(fā)射儀的輸出端相連，前置放大器的輸出端與單片機(jī)相連。噪聲越大，工況越差，聲發(fā)射儀用于測(cè)量刀頭與工件接觸而發(fā)出的噪聲，并將噪聲進(jìn)行過(guò)濾處理后輸出穩(wěn)定電波至單片機(jī)。前置放大器放大聲波信號(hào)以過(guò)濾掉低頻的外界噪聲。

開關(guān)電源的輸入端與開關(guān)相連，開光電源的輸出端與單片機(jī)相連。打開機(jī)床時(shí)，開關(guān)向開關(guān)電源發(fā)送開啟信號(hào)，開關(guān)電源接通并為單片機(jī)供電，以啟動(dòng)單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。

振動(dòng)傳感器模塊包括振動(dòng)傳感器Ⅰ、振動(dòng)傳感器Ⅱ、振動(dòng)傳感器Ⅲ和振動(dòng)傳感器Ⅳ，振動(dòng)傳感器模塊包括振動(dòng)傳感器Ⅰ、振動(dòng)傳感器Ⅱ、振動(dòng)傳感器Ⅲ和振動(dòng)傳感器Ⅳ都選用加速度傳感器。驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端相連，驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端與振動(dòng)傳感器模塊的輸入端相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與單片機(jī)相連。振動(dòng)傳感器Ⅰ安裝在刀頭電主軸軸承水平部位，振動(dòng)傳感器Ⅱ安裝在刀頭電主軸軸承部位垂直方向，振動(dòng)傳感器Ⅲ安裝在刀架上，振動(dòng)傳感器Ⅳ安裝在刀柄處，振動(dòng)傳感器模塊用于刀架、刀柄和刀頭主軸的振動(dòng)信息的采集和初步處理，并將采集到的信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，單片機(jī)輸出振動(dòng)傳感器模塊的激勵(lì)信號(hào)以控制振動(dòng)傳感器模塊的信號(hào)采集頻率，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將輸入端的數(shù)字化信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出端的模擬信號(hào)并輸出，驅(qū)動(dòng)芯片提升輸入端信號(hào)的驅(qū)動(dòng)功率并驅(qū)動(dòng)振動(dòng)傳感器模塊。

數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與振動(dòng)傳感器模塊的輸出端相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與單片機(jī)相連。振動(dòng)傳感器模塊輸出的信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出至單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼濾波，輸出穩(wěn)定的振動(dòng)波形，計(jì)算機(jī)用于對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析處理并顯示狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

RS485總線一端與單片機(jī)相連，RS485總線的另一端與計(jì)算機(jī)相連計(jì)算機(jī)將振動(dòng)信息處理后繪制成相應(yīng)的曲線圖以供人員判斷設(shè)備狀況。

當(dāng)然上述說(shuō)明并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。