Датчик касания электродов

 

Своэ Советских

Социалистически»

Республик

О Il И С А Н И Е ////в вяза

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИДИТВЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву

2 (22) 3> а е о 09.03.77 (2>) 2460906/25-08 (51) М. с присоединением заявки №

В 23 P 1/04 (23) Приоритет

Государственный кои»тот

Соовто Мнннстроа .СССР но делам нэобротаннй н открытнй (43) Опубликовано05.08.78 Бюллетень № 29

/ (45) Дата опубликования описания 30.06.78 (53) УДК 621.9. .048. 4.06 (088, 8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Лапидес, И. И, Мороз и.В. Б. Фитингоф

Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущнх станков (71) Заявитель (54) ДАТЧИК КАСАНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

Изобретение относится к размерной электрохимической обработке (РЭХО) н может быть использовано в электрохимических станках при проведении обработки в импульсно-цикличном режиме.

При проведении РЭХО в импульсноцикличном режиме рабочий межэлектропиый зазор (МЭЗ) обычно устанавливают .методом ощупывания" электродов, т.е. путем сближения электродов до их касания и отвода на заданный рабочий МЭЗ;

Для проведения этого процесса .используют различные датчики касания (ДК), прин-. цип действия которых осяован на особенности вольт-амперной характеристики применяемых электролитов. Особенность характеристики применяемых электролитов (вводные растворы )/(0(СЯ т 5tC1N0@> . 90<30/1 и др. ) заключается в том, что ток через них начинает проходить только при напряжении на электродах выше потенциала их разложения, а при подаче на электроды напряжения ниже потенциала их разложения (а 1 В) ток через межэлектропный промежуток (МЭП) не проходит. Появление тока, проходящего через МЭП, при касании электродов исполь— эуют для подачи выходного сигнала ДК, В известном устройстве опорное переменное напряжение (2В) подается на электроды станка и на трансформатор, Напряжение, снимаемое с трансформатора„ выпрямляется и подается на вход триггера Шмидта. Устройство имеет рета ле, которое может замыкать (или размыкать) контакты и подавать выходной сигнал при срабатывании триггера. Григгер срабатывает прн касании электродов, исчезновении напряжения на трансформаторе и, следовательно, на входе тРиггера (1).

Описанное устройство имеет ряд недостатков. Подача на электроды переменного напряжения выше потенциала

2о разложения электролита (2В) приводит к анопному растворению электрода-инструмента (ЭК), что лишает про uecc РЭХО основного преимущества перед другими видами обработки — отсут2S стьию износа инструмента. Снижейие

618235

35 опорного напряжения ниже поте1щиала разложения электролита приведет к неустойчивой работе выпрямительных циоцов и, следовательно, к неустойчивой работе ДК. В применяемых электролитах всегда имеются в небольшом количестве так называемые посторонние ионы или молекулы, способные (реагировать на электродах при потенциалах ниже потенциала разложения основного электролита.

В связи с этим при больших площацях

10 обрабатываемых деталей и интенсивной прокачке электролита через межэлектроцный промежуток (МЭП) посторонние ионы реагируют на электродах, что может приводить к ложному срабатыванию ДК, т.е. пЬявлеиию выходного сигнала при отсутствии действительного касания электродов. При больших площацях обработки емкостное сопротивление в МЭП резко падает эа счет большого значения емкос20 ти цвойного электрического слоя на границе раздела фаз в МЭП, что также может приводить к ложному срабатыванию

L1K. Электромеханическое реле, примененное в известном ДК, обладает малым

25 быстродействием, что лишает возможности проводить РЭХО в импульсно-цикличном режиме с большой частотой циклов.

Таким образом, недостатками известного ДК являются износ ЭИ, ненадежность

30 работы при изменении площади обрабатываемой цетали и недостаточно высокое быстродействие.

Целью изобретения является предотвращение износа ЭИ, обеспечение надежности работы ДК при изменении площади обрабатываемой цетали и повышение его быстродействия.

Поставленная. цель достигается тем, 40 что в ДК, содержащий источник постоянного напряжения и делитель, обеспечивающие подачу на электроды напряжения нпже потенциала разложения электролита, введен операционный усилитель (ОУ), 45 инвертирующий вхоц которого соединен через резистор зашиты с деталью и через пиод защиты с ЭИ, а неинвертирующий вход которого соединен через резистор заш1гты с деталью и через диод защиты

50 с ЭИ, а неинвертпруюший вход соединен через резистор положительной обратной связи с выходом ОУ и вторым делителем напряжения, причем выход ОУ является выходом ДК электроцов.

На чертеже прецставлена схема ДК.

ДК содержит источник постоянного напряжения 1ув, делитель напряжения, образованный резисторами 1 и 2, цнод

3, ОУ (например, типа 1УТ401А), циоц

4 защиты, резистор 5 зашиты, второй делитель напряжения, образованный резисторами 6 и 7., и резистор 8 положительной обратной связи.

При отсутствии касания электродов на деталь подается потенциал Ц,„, - +О,g - .

—:Q,89. Этот потенциал, величина которого значительно меньше вхоцного сопротивления ОУ, поступает через резистор на инвер- тируюший вход ОУ. На неинвертируюший вход

ОУ через Пепитепч(резисторы 6 и 7) паетупзет опорное напряжение, величина которого приб-лизительно равна половине11 „и„, . При э том потенциал инвертирующего входа ОУ будет более положителен, чемнеинвертируюшего>и на выходе ОУ будет сформировано отрицательное напряжение, которое через резистор

8 поступает на неинвертирующий вход (положительная обратная связь) и понижает потенциал неинвертирую чего входа, что эквивалентно увеличениюП упр

При касании электродов напряжение на детали уменьшается до нуля, потенциал инвертируюшего входа также падает до нуля, а потенциал неинвертирующего входа, равный 0,53,, будет положительным по отношению к инвр тзтирующем входу ОУ, что приведет к формированию на выходе ОУ положительного напряжения. Это напряжение через резистор 8 положительной обратной связи поступает на неинвертирующий вход, что эквивалентно увеличению сигнала на неинвертирующем входе, Подача на электроцы низкого напряжения исключает аноцное растворение (износ) ЗИ. Электронная схема ДК обеспечивает его высокое быстродействие. ГЪтсторезис порога срабатывания l1K позволяет увеличить цействуюц1ую на вход, усилителя величину управляющего сигнала. Использование компенсированного ОУ позволяет .уменьшить разброс входных характеристик усилителя ДК как при смене усилителей, так и при изменении температуры окружающей среды. Повьпиение чувствительности ДК, отсутствие потерь входного сигнала íà BbJ прямительных диодах (используемык в прототипе), позволяют работать llK в широком диапазоне изменения обрабатываемой площади, присутствии в электролите посторо1п их ионов без "ложных срабатываний, Формула изоб ретеиия

Датчик касания электродов электрохимического станка, содержащий источник

618235

И де

И злеи инстрцменту

Составитель В. Владовский

Редактор А. Мурадян Техред М. Петко Корректор С. Гарасиняк

Заказ 4181/13 Тираж 1263 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и. 4У5

Филиал ППП "Патенг", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 постоянного напряжения и делитель напряжения, обеспечиваюшие подачу на электрод»инструмент и деталь напряжения,, ниже потенциала разложения электролита, отличаюшийся тем, что,c целью предотврашения износа электрода5 инструмента, повышения надежности и быстродействия датчика, в него введен операционный усилитель с положительной обратной связью и дополнительный д литель напряжения, подключенный к данному источнику, причем инвертируюший вход операционного усилителя через резистор зашиты связан с деталью и через диод зашиты с электродом-инструментом, неинвертируюший вход связан с данным делителем, а выход операционного усилителя является выходом датчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

No413012,,кл. В 23 P 1/02, 1974.