Устройство регулирования межэлектродного промежутка

 

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ПРОМЕЖУТКА по авт. св. № 856737, отличающееся тем, что, с целью, повышения производительности процесса легирования, между входами тиристорного моста и выходами пороговых устройств, подключенных к межэлектродному промежутку , дополнительно включены элементы И, второй вход которых подключен к выходу введенного в устройство фотоуправляемого блока, выход которого соединен через ключевой элемент с . входом селектора импульсов, а вход связан с межэлектродным промежутком. о В

СОЮЗ СОВЕТСКИХ РЕСПУБЛИК (19) (11) А

3(51) В 23 P 1 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA асгсениццq

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,"" :- ::::;,. 1

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 856737 (21) 3527405/25-08 (22) 27.12.82 (46) 07. 10.84 . Бюл. 1(37 (72) Ю.И. Климухин, С.А. Гантман, С.М, Телегин и Б.Н. Теслик (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.9.048(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

N - 856737, кл. В 23 P 1/08, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ

МЕЖЭЛЕКТРОЛНОГО ПРОМЕЖУТКА по авт. св. Р 856737, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности процесса легирования, меяду входами тиристорного моста и выходами пороговых устройств, подключенных к межэлектродному промежут-ку, дополнительно включены элементы

И, второй вход которых подключен к выходу введенного в устройство фото- управляемого блока, выход которого соединен через ключевой элемент с входом селектора импульсов, а вход связан с межэлектродным промежутком.

1 11171

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки и может быть использовано для автоматизации процесса электроискрового легирования токопроводящих поверхностей.

По основному авт.св. У 856737 известно устройство для регулирования межэлектродного промежутка при электроискровом легировании, содержащее электродвигатель постоянного тока, якорь которого включен в диагональ тиристорного моста, эмиттерный повторитель, подсоединенный к межэлектродному промежутку, и два пороговых устройства. Оно также снабжено управляе-15 мым ключом и селектором импульсов, якорь электродвигателя шунтирован управляемым ключом, управляющий вход которого подключен к селектору импульсов, а вход последнего соединен с выходом эмиттЕрного повторителями. .

Известное устройство осуществляет управление процессом путем определения режима в МЭП, т.е. имеется режим холостого хода, короткого замыкания или импульсный, и нри переходе к импульсному режиму якорь электродвигателя шунтируется ключом, что приводит к сокращению времени остановки ротора электродвигателя, а следовательно, и точности стабилизации МЗП, Однако известно, что при наличии импульсного режима в МЗП инициируются как эффек тивные (рабочие) импульсы так и фик- тивные (холостые) импульсы, которые не создают искрового разряда и, как следствие, не осуществляют перенос материала электрода. Происходит это от того, что энергия импульса переносится между электродом и поверхностью детали не концентрированно по узкому каналу, а по нескольким каналам, так как сопротивление МЗП не соответствует оптимальному, при котором возникает искровой разряд, но импульсы в МЭП в этот период иниции45 ,руются только холостые, на которые известное устройство не реагирует, так как оно не позволяет селектировать рабочие и холостые импульсы, Это снижает производительность процесса легирования, так, увеличивается время обработки поверхности для достижения требуемой толщины наносимого слоя.

Цель изобретения — повышение про- 5 изводительности процесса легирования.

Цель достигается тем, что в устройстве регулирования межэлектродного

77 2 промежутка,, содержащем электродвигатель постоянного тока, якорь которого включен в диагональ тиристорного моста и шунтчрован управляемым ключом. вход которого связан с селектором импульсов, который через эмиттерный повторитель соединен с МЭП, к которому через пороговые устройства подключены управляющие электроды тиристсров моста„ между входами тиристорного моста и выходами пороговых устройств, подключенных к межэлектродному промежутку, дополнительно включены элементы И, второй вход которых подключен к выходу введенного в устройство фотоуправляемого блока, выход которого через ключевой элемент соединен с входом селектора импульсов, а вход связа.н с межэлектродным промежутком.

При наличии холостых импульсов в МЭП отсутствует искровой разряд и, как следствие, отсутствует световое излучение, и введенный ключевой элемент, управляемый от фотоуправляемого устройства, блокирует селектор, тем самым размыкает ключ якоря электродвигателя и последний, в зависимости от работы элементов И, определяемых режимом в МЗП, быстро отводит или подводит электрод к поверхности по достижении искровогс разряда, т,е. при появлении рабочих импульсов ключевой элемент разблокирует селектор и ключ шунтирует якорь двигателя, точно фиксируя достигнутый режим в МЭП.

Такое конструктивное решение позволяет повысить производительность процесса за счет исключения холостых импульсов, а следовательно, увеличения в единицу времени рабочих импульсов ввиду повышения избиратель ности и быстродействия устройства, так как электродвигатель, управляясь только по фиктивным импульсам, не реагирует на рабочие импульсы, а это создает предпосылки к работе двигателя близко к установившемуся режиму, а не к переходному, как в известном устройстве, когда он находится под воздействием как рабочих так и холостых импульсов.

На чертеже представлена принципиаль ная схема у тройства регулирования

МЭП.

Регулятор содержит электродвигатель i, якорь которого шунтирован ключом 2 и включен в диагональ тиристорного моста З,выполненного на тирис3 1117 торах 4 и 5 и трансформаторе б. Управляющий вход ключа 2 подсоединен к выходу селектора 7 импульсов, а управляющие электроды тиристоров 4 и 5 подключены через импульсные трансфар5 маторы 8 и 9 к выходам элементов И l0 и 11, при этом один из выходов элементов И 10 и 11 соединен с выходом фотоуправляемого блока 12 одновременно выход последнего соединен с входам1б селектора 7 импульсов посредством ключевого элемента 13. Фатоуправляемый блок 12 выполнен на основе фототранзистора 14, в эмиттерную цепь которого включен- резистор 15, а его коллектор соединен с базой транзистора 16. В коллектор и эмиттер последнего включены резисторы 17 и 18, а эмиттер его подключен к базе транзистора 19, в коллектор которого подсоединен резистор 20. Оптический вход фотоуправляемого блока 12 связан с межэлектродным промежутком, образованным электродом 21 и деталью 22, через воздушную среду. Второй вход элементов И 10 и 11 подсоединен соответственно к. выходам пороговых устройств 23 и 24, собранных на двухбазовых диодах 25 и 2б, конденсаторах

27 и 28 и резисторах 29 и 30. Эмиттер > ный переход двухбазового диода шунтирован транзистором 31, база которого подключена через резистор 32 к выходу инвертора на транзисторе 33. Вход инвертора через резистор 34 и транзистор 35 подключен к МЭП, Выход

35 транзистора 35 соединен с входом селектора 7 импульсов.

Устройство регулирования межэлектродного промежутка работает следующим

40 образом.

В межэлектродный промежуток подают рабочие импульсы. В МЭП устанавливается режим холостого хода, т.е. сопротивление МЭП велико. При этом на выходе фотоуправляемого блока 12 появляется напряжение. Это напряжение поступает на один из выходов элементов И 10 и 11 и вход ключевого элемента 13, который шунтирует селектор

7 импульсов, а последний вырабатывает импульс, которым в свою очередь открывается ключ 2, последний шунтирует якорь электродвигателя на короткий промежуток времени, чта способствует. подготовке двигателя 1 к рабочему режиму. Напряжением с выхода транзистора 35 открывается транзистор 33, который закрывает транзистор 31 и

17 i 4 пороговый элемент 23 и генерирует импульсы. Импульсы поступают на вход элемента И 10, а через него и импульсный трансформатор 8 поступают на управляющий электрод тиристора 4, который открывается, подключает электродвигатель 1 и последний подводит электрод 21 к детали 22. При достижении рабочей величины МЭП в промежутке формируются импульсы, возбуждающие искровые разряды. Возникает световой поток в МЭП, который воздействует на фотоуправляемый блок 12 и напряжение на его выходе становится равным нулю. На одном из входов элементов И 10 и 11 напряжение исчезает и последние не пропускают импульсы от пороговых элементов к управляющим электродам тиристоров 4 и 5, которые закрываются, и электродвигатель останавливается. Одновременно ключ 2 шунтирует якорь электродвигателя 1 за счет поступления управляющих импульсов с выхода селектора 7 импульсов, вход которого разблокирован вследствие закрытия ключевого элемента 13.

По мере расхода электрода 21 величина МЭП возрастает, в промежутке увеличивается количество, холостых импульсов, не создающих искровой разряд. Световой поток в МЭП становится прерывистым к исчезает совсем, хотя импульсы продолжают формироваться ввиду достаточности сопротивления

МЭП для работы генератора рабочих импульсов. При этом на выходе фотоуправляемого блока 12 устанавливается напряжение. Вход селектора 7 импульсов шунтируется ключевым элементам

t3, а ключ 2 разблокирует якорь электродвигателя 1. Элемент И 10 пропускает импульсы с порогового элемента 23, которыми открывается тиристор 4, последний включает электродвигатель 1 и он подводит электрод

21 к детали 22 до требуемой величины, определяемой искровым процессом в

H3I1 .

В процессе обработки возникает . режим в МЭП, при котором величина промежутка меньше требуемого. Увеличивается количество холостых импульсов, количество искровых разрядов уменьшается, это приводит к сокращению и исчезновению светового потока в МЭП. Установившимся напряжением на б выходе фотоуправляемога блока 12 через ключевой элемент 13 блокируется нительного управления по характеру импульсов в ИЭП холостых и рабочих, в то время как в известном устройстве управление ведется по наличию импульсов вообще. Кроме того, повышенное быстродействие устройства за счет шунтирования якоря двигателя позволяет резко сократить количество холостых импульсов.

S 111 71 1 7 селектор 7 импульсов. Ключ 2 размыкает шунтирующую перемычку якоря электродвигателя 1. Элемент И 11 пропускает импульсы с выхода порогового устройства 24 (порогбвое устройство

23 в это время блокировано транзистором 31) на управляющий электрод тиристора 5, который, открываясь, включает электродвигатель 1, а последний отводит электрод 21 от Детали 22 до тре- 10 буемой величины ИЭП, определяемой искровым режимом в ИЗП.

Таким образом осуществляется управление и процессом легирования по характеру импульсов в ИЭП рабочих или 1S холостых.

Включение дополнительно в известное устройство ключевого элемента и двух элементов И позволило повысить производительность процесса за счет допол- 20

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить производительность легирования в 1,2 раза за счет увеличения количества эффективных импульсов в единицу времени, а также сократить технологическое время путем уменьшения числа проходов электрода по поверхности для достижения требуемой толщины слоя и качества обработки.

i ii7i77

Составитель В. Влодавский

Редактор Н. Яцола Техред Т.Дубинчак

Корректор М. Леонтвк

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7118/10 Тираж 1036 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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