刀具磨损检测仪，其特征包括声发射传感器、前置放大电路、信号调理电路、信号处理电路和显示控制电路；声发射传感器输出端接前置放大电路的输入端，前置放大电路输出端接信号调理电路输入端，信号调理电路输出端接信号处理电路输入端，信号处理电路输出端接显示控制电路输入端。优点：将刀具切削工件时，刀具从锋利到破损过程中各个阶段声发射的特征进行记录整理，准确地检测刀具的磨损。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术创造涉及基于声发射在金属切削过程中检测刀具磨损状态的检测仪。
技术介绍
在金属切削的过程中，可做为声射信号源包括以下几种工件在加工中的塑性变 形；切削的塑性变形；刀具侧面与工件的摩擦，并产生侧面磨损；刀具前表面与工件的摩 擦，并阁下月牙湾形磨损；刀具与切削的撞击；切屑的破裂；刀具的断裂等。根据以上金属加工中声发射信号分析，声发射包括包括连续信号和瞬时信号两类 不同的信号，连续信号伴随着刀具正面和侧面从锋利到磨损的整个过程，瞬时信号只会产 生在刀具破裂和切屑破裂的瞬间，刀具与工件和切屑的磨擦作为重要的发射源，则会产生 连续信号和瞬时信号交替出现。已公开的专利901094331，名称为“声发射刀具失效检测仪”，该专利技术专利的特征在 于用声发射信号“上升斜率及包含最大峰值电压前若干采样点的均值电压”用为磨损程度 的标准，来判断刀具的磨损的前兆。然而，该声发射装置仅仅根据信号“上升斜率及包含最 大峰值电压前若干采样点的均值电压”来判断刀具的磨损程度，存在着准确性和可靠性低 的问题。
技术实现思路
本专利技术创造的目的是提供一种能准确地检测到刀具磨损的刀具磨损检测仪；本发 明创造的目的是通过下述的技术方案实现的刀具磨损检测仪，其特征包括声发射传感器、前置放大电路、信号调理电路、信号处理 电路和显示控制电路；声发射传感器输出端接前置放大电路的输入端，前置放大电路输出 端接信号调理电路输入端，信号调理电路输出端接信号处理电路输入端，信号处理电路输 出端接显示控制电路输入端。信号调理电路包括信号幅值调整电路、差动放大电路和滤波器通道选择电路；信 号幅值调整电路输出端接滤波器通道选择电路输入端，滤波器通道选择电路输出端接差动 放大电路输入端。信号幅值调整电路包括由接口 J1、电阻R47、电阻48、电容C28、两个二极管D1、稳 压管D2、稳压管D3 ；接口 J1 一端接地，接口 J1另一端接电容C28 —端，电容C28另一端接 电阻R47，电阻R47另一端接电阻48和接两个D1，两个D1其中一个的正极，另一个的负极， 电阻R47另一端接输出端，两个D1其中一个正向端接稳压管D3正向端，两个D1其中一个负 向端接稳压管D2负向端，电阻48另一端接地，稳压管D2正向端和稳压管D3负向端接地。差动放大电路包括差动放大器U10、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻 R30 ；电阻R30 —端接地另一端接U10脚1和电阻R33，电阻R33另一端接U10脚4及接正向 输出，电阻R31 —端接滤波器通道选择电路23中多路选择器U8的脚2、7、10、15，电阻R31 另一端接U10的脚8和阻R32，电阻R32另一端接U10脚5及接反向输出，U10脚2接地，U10 脚 3 接+ 5V1, U10 脚 6 接一5V1。滤波器通道选择电路包括多路选择器TO、U8、240k - 310k带通滤波器滤波电路和 20k - 80k带通滤波器滤波电路、三极管Q1、电阻R45、电阻46、电容C21、电容C22和滤波器 控制选择控制端子；多路选择器U6脚2、7、10、15接信号幅值调整电路输出端，TO脚13接电 容C22,电容C22接地，U6脚12接+5V，U6脚4接-5V1,U6脚5接地，U6脚3、14接240k — 310k带通滤波器滤波电路输入端，TO脚6、11接20k — 80k带通滤波器滤波电路输入端，U6 脚8、9接电阻R45，电阻R45另一端接三极管Q1基极，三极管Q1发射极接地，三极管Q1集 电极接U6和U8的脚1、16，滤波器控制选择控制端子接U6和U8的脚8、9，240k 一 310k带 通滤波器滤波电路输出端接U8脚3、14，20k - 80k带通滤波器滤波电路输出端接U8脚6、 11，U8脚5接地，U8脚4接-5V1，U8脚12、13接+5V1，接电容C21，电容C21接地，U8脚步 2、7、10、15 接电阻 R31。20k - 80k带通滤波器滤波电路包括一个截止频率为20k的高通巴特沃斯高通滤 波器和一个截止频率为80k的高通巴特沃斯低通滤波器；截止频率为20k的高通巴特沃斯 高通滤波器输出端接截止频率为80k的高通巴特沃斯低通滤波器输入端；截止频率为20k 的高通巴特沃斯高通滤波器包括运算放大器U1A、U2A、U2B,电阻R23、R24、R25、R26、R27、 R28、R29、R30、R31、R32、R33 和电容 Cll、C12、C13、C14、C15 ；信号输入接电容 Cll, C11 另 一端接电阻R25和运算放大器U1A脚2，R25接地，U1A脚3经过R23与地连接，U1A脚1经 过R24与U1A脚3连接，U1A脚8接+5V，U1A脚4接-5V，U1A脚1接电容C12，C12另一端 接C13和电阻R27，C13另一端接R26和U2A脚2，R26接地，R27另一端接U2A脚1，U2A脚 3经R28接地，U2A脚3经R29接U2A脚1，U2A脚8接+5V，U2A脚4接-5V，U2A脚1接电 容C14，C14另一端接C15和R31，C15另一端妆R30和U2B脚6，R30另一端接地，R31另一 端接U2B脚7，U2B脚5经R32接地和经R33接U2B脚7 ；截止频率为80k的高通巴特沃斯低 通滤波器包括运算放大器 U1B、U3A、U3B,电阻 R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、 R43、R44和电容(16、(17、(18、(19、〔20 ；截止频率为80k的高通巴特沃斯低通滤波器输入 端接电阻R34，R34另一端接电容C16和U1B脚6，C16另一端接地，U1B脚5经过R35接地 和经过R36接U1B脚7，U1B脚7接电阻R39，R39接R40和电容C18，C18另一端接U3A脚 1，R40接C17和U3A脚2，C17另一端接地，U3A脚步3经过R37接地和经过R38接U3A脚 1，U3A 脚 8 接 +5V，U3A 脚 4 接-5V，U3A 脚 1 接 R41，R41 另一端接 R42 和 C20，C20 另一端 接U3B脚7，R42另一端接C19和U3B脚6，C19另一端接地，U3B脚5经过R43接地和经过 R44接U3B脚7，U3B脚7接负载电阻；240k — 310k带通滤波器滤波电路包括截止频率为 240k的高通巴特沃斯高通滤波器和截止频率为310k的高通巴特沃斯低通滤波器；截止频 率为240k的高通巴特沃斯高通滤波器输出端接截止频率为310k的高通巴特沃斯低通滤波 器输入端；截止频率为240k的高通巴特沃斯高通滤波器包括运算放大器U1A、U2A、U2B,电 阻附、1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7、1 8、1 9、1 10、1 11 和电容 CI、C2、C3、C4、C5 ；信号接电容 Cl，C1 另一端接电阻R3和U1A脚2，R3另一端接地，U1A脚3经过R1接地和经过R2接U1A脚1， U1A脚8接+5V，U1A脚4接-5V，U1A脚1接C2，C2另一端接C3和R5，R5另一端接U2A脚 1，C3另一端接R4和U2A脚2，R4另一端接地，U2A脚3经过R6接地和经过R7接U2A脚1， U2A脚8接+5V，U2A脚4接-5V，本文档来自技高网...
【技术保护点】
刀具磨损检测仪，其特征包括声发射传感器、前置放大电路、信号调理电路、信号处理电路和显示控制电路；声发射传感器输出端接前置放大电路的输入端，前置放大电路输出端接信号调理电路输入端，信号调理电路输出端接信号处理电路输入端，信号处理电路输出端接显示控制电路输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：聂鹏，杜宝瑞，陈彦海，徐涛，王玉周，徐洪垚，唐臣升，李正强，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
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