本實用新型涉及一種診斷系統(tǒng)，更具體地說涉及一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)。
背景技術：
刀具系統(tǒng)是高檔數(shù)控機床極其重要的功能部件，切削過程中，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)域內會產(chǎn)生磨損，磨損較輕時會使刀具的幾何形狀和加工工件尺寸發(fā)生改變，嚴重時將引起刀具磨鈍、破損、刀刃塑性變形及熱磨損等刀具失效現(xiàn)象，導致產(chǎn)品加工質量和生產(chǎn)效率大幅下降。因此，對數(shù)控機床的刀具磨損情況進行在線監(jiān)測和預警以減少刀具失效現(xiàn)象十分重要。刀具的檢測分直接檢測和間接檢測，而間接檢測具備實時性、便利性的優(yōu)點，本實用新型采用一種傳感器間接檢測的方式來對刀頭進行監(jiān)控。傳感器安裝在刀頭和刀架上，根據(jù)振動情形來間接表示刀頭的磨損及工作情形，便利性大。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型主要解決的技術問題是：提供一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)，利用振動傳感器和聲音檢測儀對工作工作中振動幅度進行采集，間接得到刀頭工作狀態(tài)，實現(xiàn)刀頭磨損狀況的實時在線監(jiān)測。
為解決上述技術問題，本實用新型涉及一種診斷系統(tǒng)，更具體地說涉及一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)，包括振動傳感器模塊、驅動芯片、數(shù)模轉換器、模數(shù)轉換器、單片機、聲發(fā)射儀、前置放大器、存儲器、開關、開關電源、RS485總線和計算機，利用振動傳感器和聲音檢測儀對工作工作中振動幅度進行采集，間接得到刀頭工作狀態(tài)，實現(xiàn)刀頭磨損狀況的實時在線監(jiān)測。
驅動芯片的輸入端與數(shù)模轉換器的輸出端相連，驅動芯片的輸出端與振動傳感器模塊的輸入端相連，數(shù)模轉換器的輸入端與單片機相連。存儲器與單片機相連。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相連。開關電源的輸入端與開關相連，開光電源的輸出端與單片機相連。
作為本方案的進一步優(yōu)化，本實用新型一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的振動傳感器模塊包括振動傳感器Ⅰ、振動傳感器Ⅱ、振動傳感器Ⅲ和振動傳感器Ⅳ。
作為本方案的進一步優(yōu)化，本實用新型一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的振動傳感器模塊包括振動傳感器Ⅰ、振動傳感器Ⅱ、振動傳感器Ⅲ和振動傳感器Ⅳ都選用加速度傳感器。
作為本方案的進一步優(yōu)化，本實用新型一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的數(shù)模轉換器的輸入端與振動傳感器模塊的輸出端相連，數(shù)模轉換器的輸出端與單片機相連。
作為本方案的進一步優(yōu)化，本實用新型一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)所述的RS485總線一端與單片機相連，RS485總線的另一端與計算機相連。
本實用新型一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)的有益效果為：
a.利用傳感器進行多點監(jiān)測，監(jiān)測可靠性大。
b.便于實時監(jiān)測刀頭工作狀況。
附圖說明
圖1為本實用新型一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
在圖1中，本實用新型涉及一種診斷系統(tǒng)，更具體地說涉及一種數(shù)控機床刀頭故障診斷系統(tǒng)，包括振動傳感器模塊、驅動芯片、數(shù)模轉換器、模數(shù)轉換器、單片機、聲發(fā)射儀、前置放大器、存儲器、開關、開關電源、RS485總線和計算機，利用振動傳感器和聲音檢測儀對工作工作中振動幅度進行采集，間接得到刀頭工作狀態(tài)，實現(xiàn)刀頭磨損狀況的實時在線監(jiān)測。
存儲器與單片機相連。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相連。噪聲越大，工況越差，聲發(fā)射儀用于測量刀頭與工件接觸而發(fā)出的噪聲，并將噪聲進行過濾處理后輸出穩(wěn)定電波至單片機。前置放大器放大聲波信號以過濾掉低頻的外界噪聲。
開關電源的輸入端與開關相連，開光電源的輸出端與單片機相連。打開機床時，開關向開關電源發(fā)送開啟信號，開關電源接通并為單片機供電，以啟動單片機進入工作狀態(tài)。
振動傳感器模塊包括振動傳感器Ⅰ、振動傳感器Ⅱ、振動傳感器Ⅲ和振動傳感器Ⅳ，振動傳感器模塊包括振動傳感器Ⅰ、振動傳感器Ⅱ、振動傳感器Ⅲ和振動傳感器Ⅳ都選用加速度傳感器。驅動芯片的輸入端與數(shù)模轉換器的輸出端相連，驅動芯片的輸出端與振動傳感器模塊的輸入端相連，數(shù)模轉換器的輸入端與單片機相連。振動傳感器Ⅰ安裝在刀頭電主軸軸承水平部位，振動傳感器Ⅱ安裝在刀頭電主軸軸承部位垂直方向，振動傳感器Ⅲ安裝在刀架上，振動傳感器Ⅳ安裝在刀柄處，振動傳感器模塊用于刀架、刀柄和刀頭主軸的振動信息的采集和初步處理，并將采集到的信息轉化為電信號輸出，單片機輸出振動傳感器模塊的激勵信號以控制振動傳感器模塊的信號采集頻率，數(shù)模轉換器將輸入端的數(shù)字化信號轉換為輸出端的模擬信號并輸出，驅動芯片提升輸入端信號的驅動功率并驅動振動傳感器模塊。
數(shù)模轉換器的輸入端與振動傳感器模塊的輸出端相連，數(shù)模轉換器的輸出端與單片機相連。振動傳感器模塊輸出的信息進行模數(shù)轉換器轉化為數(shù)字信號輸出至單片機，單片機對輸入數(shù)據(jù)進行編碼濾波，輸出穩(wěn)定的振動波形，計算機用于對振動信號進行分析處理并顯示狀態(tài)監(jiān)測結果。
RS485總線一端與單片機相連，RS485總線的另一端與計算機相連計算機將振動信息處理后繪制成相應的曲線圖以供人員判斷設備狀況。
當然上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護范圍。