文档介绍：数控切削过程中的***破损检测
在数控切削过程中,***,据现场统计,由***破损和失效引起的停机时间占故障停机时间的1/5—1/3,***破损的在线监测,并且当发现***破损时,能实时地作出相应处理,如保存加工信息后报警或者换一把刀,继续接着往下加工等,将不仅保护工件和机床设备,保证加工的安全,同时也能保证产品的加工质量,节省时间,提高生产效率.
***监控系统组成
立铣加工过程中的***监控系统如图l,主要由两大部分组成,一部分为***破损的检测,另一部分为对失效后的***,信噪比大的非接触式霍尔电流传感器对主轴电机和进给电机电流分别进行检测,检测到的电流信号经测试电路传输至数据采集卡,工业PC机将数据采集卡采集到的实时信号处理后并进行******破损或失效时,由PC机向机床发出中断信号,利用中断型宏指令实现报警和自动换刀以及继续加工的动作.
主轴、进给电机
电流信号的检测
工业PC机
CNC控制器
伺服驱动
***
图1 ***的监控系统组成
霍尔传感器
, 当它的电流方向与磁场方向不一致时, .
霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器,它具有灵敏度高,线性度好,稳定性高、、高精度和尽可能短的检测时间.
目前市场上的霍尔传感器都是集成了外围的测量电路输出的是数字信号,,一为检测部分的霍尔元件,,根本不用考虑单片机循环判断的时间.
所选传感器相关参数:
型号
额定电流
输出电流
电源
窗口
IN(A)
IM(mA)
Vc(V)
mm
CHB-50A
50
50
±15
15x7
制造原理
闭环霍尔磁补偿原理
测量频率
DC~100KHz
精度
%、%
响应时间
<1μS
线性度
<%
电源电压
±15V(±5%)
电源耗电
10mA+Im(输出电流)
绝缘电压
在原边与副边电路之间:
工作温度
-25 …+85℃
低通滤波器
低通滤波器是容许低于截至频率的信号通过, ,,它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除滤波器.
低通滤波器概念有许多不同的形式,其中包括电子线路(如音频设备中使用的hiss 滤波器、平滑数据的数字算法、音障(acoustic barriers)、图像模糊处理等等,这两个工具都通过剔除短期波动、(moving average)所起的作用;低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器.
本设计选用的低通滤波器为500Hz类.
数据采集卡
数据采集(DAQ),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,、,必须在数据采集设备采集之前调制传感器信号,包括对其进行增益或衰减和隔离,放大,,还需要提供激励信号.
数据采集卡即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡,可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线(1394)、PCMCIA、pact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机.
在工业现场,我们会安装很多的各种类型的传感器,入压力的温度的,流量的,声音的,电参数的等等,受现场环境的限制传感器信号如压力传感器输出的电压或者电流信号不能远传或者因为传感器太多布线复杂,我们就会选用分布式或者远程的采集卡(模块)在现场把信号较高精度地转换成数字量,然后通过各种远传通信技术(如485、232、以太网、各种无线网络),只是它对环境的适应能力更强,,如学校的实验室,就可以使用USB/PCI这种采