Устройство для регулирования межэлектродного промежутка в процессе электроискрового легирования

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ПРОМЕЖУТКА В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКГРОИСКРОЮГО ЛЕГИРОВАНИЯ по авт. св. О 931349, о т л ичающе . еся тем, что, с целью повышения качества легирования путем стабилизации энергии одиночных рабочих импульсов, в иего введен электронный ключ, управляющий вход которого соединен с входом инвертора напряжения в преобразователе постоянного двухполярного напряжения в относительную-длительность прямоугольных двухполярных импульсов, причем .сигнальный вход электронного ключа связан с источником рабочего напряжения , a выход - с инструментом. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ю«Л

ПЮ (И) 3(Я) В23Р 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фее. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТФФ (61) 931349 (21) 3539616/25-08 (22) 13.01.83 (46) 15.03.84. Бюл. 9 10 (72) С.М. Телегин, С.А, Гантман и Ю.И. Климухин (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.9.048(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 931349, кл. В 23 Р 1/18, 1980 (прототип) (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ХЕЖЭЛЕКТРОДНОГО IIPONEXYTKA В

ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ по авт. св. Ю 931349, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения качества легирования путем стабилизации энергии одиночных рабочих импульсов, в него введен электронный ключ, управляющий вход которого соединен с входом инвертора напряжения в преобразователе постоянного двухполярного напряжения в относительную „цлнтельность прямоугольных двухполярных импульсов, причем сигнальный вход электронного ключа связан с источником рабочего напряжения, а выход — с инструментом.

1079395

Изобретение относится к электроискровому легированию и может быть использовано для упрочнения деталей и инструментов, а также придания им других физико-химических свойств.

По основному авт. св. 9 931349 известно устройство для регулирования межэлектродного промежутка в процессе электроискрового легирования. содержащее держатель инструмента, подпружиненный относительно каретки, кинематически связанной c ýëåêòðoäíèгателем, преобразователь перемещения инструмента в напряжение, преобразователь двухполярного напряжения в относительную длительность прямоугольных 15 импульсов, связанный с электродвигателем. Преобразователь включает дифференциальные усилители постоянного тока, резисторы и инвертор напряжения. Принцип работы преобразователя 20 основан на интегрировании входного постоянного напряжения и двухполяр.— ных импульсов обратной связи (1) .

Недостатком данного устройства является неравномерность шероховатос- 75, ти обработанной поверхности и глубины легированного. слоя. Это объясняется отсутствием стабилизации энергии одиночных импульсов в переходном процессе, т.е. в процессе регулирования

МЭП.

Цель изобретения — повышение качества легирования путем стабилизации энергии одиночных рабочих импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник рабочего напряжения, подключенный к детали и инструменту, закрепленному в держателе, подпружиненном относительно каретки, которая кинематически связана с электродвигателем, подключенным к преобразователю на базе инвертора напряжения в относительную длительность прямоугольных импульсов, подключенному к преобра- 45 зователю перемещения инструмента в напряжение, введен электронный ключ, управляющий вход которого соединен с входом инвертора напряжения в преобразователь постоянного двухполяр- 50 ного напряжения в относительную длительность прямоугольных двухполярных импульсов, причем сигнальный вход электронного ключа связан с источником рабочего напряжения, а выход — 55 с инструментом.

На фиг. 1 представлена функционально-электрическая схема устройства, на фиг. 2 и 3 — форма импульсов на управляющем входе ключа. 60

Устройстве содержит инструмент 1, деталь 2, держатель 3 инструмента, пружину 4, каретку 5, винт б, преобразователь 7 перемещения инструмента в напряжении, преобразователь 8 двух-65 полярного напряжения в относительйую длительность прямоугольных двухполярных импульсов, подключенный к электродвигателю 9. Преобразователь содержит резистор 10, конденсатор 11, дифференциальные усилители 12 и 13 постоянного тока, резисторы 14-1б и инвертор 17 напряжения. Управляющий вход электронного ключа 18 соединен с входом инвертора 17 напряжения, причем сигнальный вход электронного ключа подключен к источнику рабочего напряжения U q, а выход — к инструменту.

Устройство работает следующим образом.

Сигналом на подвод или отвод инструмента служит напряжение, снимаемое со скользящего контакта преобразователя 7. Оптимальному процессу легирования соответствует легкое прижатие инструмента к детали, при котором скользящий контакт преобразователя 7 занимает среднее положение О . Напряжение, снимаемое в этом случае со скользящегo контакта, равно нулю, так как средняя точка резестивного элемента заземлена. Это напряжение поступает на вход преобразователя 8, работающего в режиме управляемого Йапряжением генератора двухполярных прямоугольных импульсов, являющихся источником питания электродвигателя 9 постоянного тока., По мере сгорания инструмента или появления в адины на детали последней, под действием пружины, опускается и со скользящего контакта преобразователя 7 (положение a ) снимается положительное напряжение, кото рое приводит к увеличению длительности прямоугольных импульсов положительной полярности с выхода преобразователя 8. Электродвигатель вращается, приближая инструмент к детали до onтимального значения МЭП, соответствующего позиции Б скользящего контакта преобразователя. 7.

В случае появления выступа на легируемой поверхности инструмент и, соответственно, скользящий контакт смещаются вверх так, что на вход преобразователя 8 поступает отрицательное напряжение, приводящее к увеличению длительности прямоугольных импульсов уже отрицательной полярности, Электродвигатель вращается в обратную сторону, отводя инструмент до наступления оптимального значения МЭП.

В процессе легирования рабочие импульсы формируются путем открывания электронного ключа 18 управляющими импульсами с входа инвертора 17, причем длительность данных импульсов, как это следует из принципа работы, не постоянная, а зависит от

1079395

Фие 2

Составитель В. Влодавский

Редактор Н. Воловик Техред Т.Маточка

КоРРектоР Ю. Макаренко

Заказ 1219/11 Тираж 1037

BHHHlIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. ПРОектная, 4 величины ЙЭП. При МЭП больше оптимального (случай подвода инструмента к детали) длительность импульсов уменьшается (фиг. 2) а при МЭП меньше оптимального (случай отвода инструмента от детали) - увеличивается (фиг. 3). Длительность данных импульсов определяет время открытого состояния электронного ключа 18, и, в итоге, энергию одиночных импульсов. Благодаря этому в переходных процессах регулирования, когда рабочее напряжение легирования со-, ответственно изменяется, энергия рабочих импульсов остается постоянной и качество легирования, в част- 15 ности шероховатость, равномерность глубины легированного слоя улучшается.

Необходимое условие для снижения влияния люфта в исполнительных звеньях устройства на качество регулирования - полупериод преобразователя

8 должен быть меньше постоянной времени исполнительных звеньев полностью выполняется, так как полупериод преобразователя 8 незначителен и составляет единицы мкс. (В устройстве он колеблется в пределах 2 мкм, что соответствует частоте преобраэо. вателя 8, равной 200 кГц)..

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет благодаря стабилизации энергии одиночных рабочих импульсов значительно повысить качест- во легирования практически беэ аппа» ратурных затрат.