Устройство управления станком для электрохимической обработки

 

) в оМаф Ьивв,„ и» тенд Е 1в

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Советсник

С©цмэюистючбсни м

Респубнии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I} дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено11.1076 (2l) 2410778/25-08 с присоединением заявки % (51) М. Кл;

B 23 P 1/14

Государственный комитет

СССР ао деяам изобретений и открытий (23) Приоритет— (® > 621. 9; 048. .4.06 (088.8) Опубликовано 250379. Бюллетень % 11

Дата опубликования описания. 25.0379 (72) Автори изобретении

E И. Влазнев, А. M. Снетков и В. И. Сомонов. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ

ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к электрохимическим методам обработки, в частности касается устройства управления электрохимическим станком.

Известны системы позиционного про граммного управления электрохимическим станком, которые включают привод подачи, устройство фиксации момента касания электродом-инструментом обрабатываемой поверхности, датчик измере- 0 ния„линейных перемещений электродаинструмента типа . индуктосин с преЬбразователем сигнала датчика, устройство цифровой индикации положения электрбда-инструмента относительно постоянной исходной базы и блок цикловой автоматики (1).

Недостатком этого устройства является то, что установка начального межэлектродного зазора путем переме- ж0 щения электрода-инструмента из положения его касания обрабатываемой поверхности в крайнее исходное положение и возврата иэ исходного положения в рабочее с учетом требуемого И межэлектродного зазора недостаточно точна. Погрешность останова электрода-инструмента в -крайнем исходном положении и накопленная погрешность его перемещения в сторону детали на за- данную величину (как правило значительную, например 200-300 мм) достигает по крайней мере 0,025-0,03 мм, что при работе на малых зазорах составляет 30-50% номинального значения зазора.

Кроме того, визуальное считывание положения электрода-инструмента после останова станка в момент ощупывания, арифметический пересчет величины перемещения электрода-инструмента из исходного положения в рабочее с учетом требуемой величины межэлектродного зазора неУдобньт. в эксплуатации, являются источниками ошибок и исключают многократную установку начального межэлектродного зазора .в автоматическом режиме, что предполагает ведение обработки только с непрерывной подачей электрода-инструмента.

Отсутствие достоверной информации об обработанной величине межэлектродного зазора является также недостатком експлуатационных качеств системы управления станком, так как цифровая индикация собственно велиЧнны зазора не предусмотрена.

Белью изобретения является повьваение точности установки начального межэлектродного зазора.

6530

Она содержит электрогидравлический привод подачи 1 с пинолью 2, несущей электрод-инструмент 3, следящим золотником 4, соединенным с источником гид-Я8 равлической энергии (на чертеже не Показан) и винтовым преобразователем управляющих воздействий 5, электрический преобразователь постоянного тока 6, уйравляемый электрический генератор импульсов 7, блок цифрового задания скорости направления и величйны линейного перемещения- электрода-инструмента 8, блок сравнения 9 заданных и отработаннь>х приводом подачи значений величины линейных перемещений элект-. рода-инструмента, датчик измерения линейных перемещений (например, типа . индуктосин ) 10, неподвижная часть которого закреплена на корпусе, а подвижная — на пиноли 2 приво- 60 да.подачи электрода-инструмента 1.

Она включает также преобразователь

11 аналогового сигнала, снимаемого с датчика измерения линейных перемещений, двоичный реверсивный счетчик 55 импульсов 12, устройство дешифрации

13 двоичного кода счетчика импульсов в десятичный с цифровой индикацией величины линейного перемещения электрода-инструмента в цифровой Форме, 60 электронное триггерное устройство 14 для фиксации момента касания электрода- инструмента с обрабатываемой поверхностью детали, вход которого подключен к электроду-инструменту 3 и обрабатываемой детали 15, устройст3 /

9то достигается тем, что система снабжена последовательно подключенны- .ми блоком цифрового задания величины начального межэлектродного зазора и блоком сравнения заданного и измеренного значений величины начального межэлектродного зазора, рдин из выходов которого подключен к устройству циклового управления, а также электрическим; управляемым ключом с подключенным к нему счетчиком импульсов, причем первый иэ входов электрического управля- И емого ключа соединен с одним из вы- . кодов устройства фиксации момента касания электродом-инструментом обрабатываемой поверхности, второй — с преобразователем сигнала датчика измере- )6 ний линейных. перемещений электродаинструмента, а третий — со вторым выходом блока сравнения заданного и измеренного значений величин начального межэлектродного зазора, а выход счетчика импульсов соединен со вторым входом блока сравнения.

KpoMp- ToI o, с целью улучшения эксплуатационной характеристики станка ко второму выходу счетчика импульсов подключено устройство цифровой индика-"8 ции величины начального межэлектродного зазора.

На чертеже дана структурная схема системы управления станком для элект- рической обработки.. 30

4 во для Фиксации точки нулевого отсчета (исходного положения. привода подачи) 16, устройство циклового управления 17, установку подачи и от" . вода электролита 18,источник питания постоянного тока 19 °

Кроме того, система управления снабжена последовательно подключенными блоком цифрового задания величины начального межэлектродного зазора (МЭЗ) 20, и блоком сравнения 21 заданного и отработанного приводом подачи и измеренного значений величины межэлектродного зазора, при этом один из выходов этого блока подключен к устройству циклового управления 17, а также электрическим управляемым ключом 22, выполненным на транзистбрной логике и нереверсивным счетчиком импульсов 23, причем первый из входов электрического уйравляемого ключа 22 соединен с выходом устройства

14 для фйксации момента касания электрода-инструмента обрабатываемой поверхности, второй — с выходом пре" образователя 11 сигналов с датчика измерения линейных перемещений, а третий — со вторым выходом блока сравнения 21, Выход счетчика импульсов 23 соединен со вторым входом блока сравне-. ния 21. с

Ко второму выходу счетчика импульсов 23 подключено устройство цифровой индикации 24, отработанной приводом подачи велйчины начального межэлектродного зазора.

Привод подачи может быть применен также в электромеханический, например, с двигателем постоянного тока и тиристорным преобразователем. В этом случае вместо управляемого генератора импульсов 7 используется усилитель постоянного тока.

Система управления работает следующим образом.

Обрабатываемая деталь 15 устанав-.

73 ливается в соответствующем приспособлении 25, расположенном в камере 26 станка. Система управления настраивается в соответствии с заданной циклограммой работы механизмов станка. Задается величина, направление и скорость линейного перемещения пиноли 2 также величина отвода на межзлектродный зазор. Исходное положение пиноли, соответствующее началу отсчета величины ее перемещения, фиксируется устройством 16, В последующем это устройство выдает дискретный сигнал уп равления каждый раз, когда пиноль, переперемещая электрод-инструмент, приходит в это Фиксированное положение, а блоки системы приводятся в состояние, соответствующее нулевому значению величины линейного перемещения электрода-инструмента, При перемещении пиноли происходит изменение расположения подвижной и неподвижной частей датчика 10 одной относительно другой. При этом изменяется аналоговый сигнал, поступающий с датчика на вход преобразователя 11, преобразующего аналоговый сигнал в дискретный (импульсный). Этот сигнал характеризует линейное перемещение на принятую единицу длины. Усиленные им- 5 пульсы напряжения с преобразователя

11 поступают в каналы отсчета координатных перемещений электрода-инструмента и величины устанавливаемого межэлектродного зазора. В канале отсчета координатных перемещений импульсный сигнал поступает непосредственно на реверсивный счетчик импульсов 12, где в зависимости от направления перемещения они складываются или вычитаются, т.е. происходит алгебраический счет в двух направлениях. Со .счетимпульсОв сигналы В двОичнО де сятичном коде поступают в устройство дешифрации и цифровбй индикации 13, где они преобразуются в десятичный позиционный код и затем индицируются на цифровом табло устройстна индикаЦИИе

Кроме того, эти.же сигналы поступают в блок сраннения 9 заданных и 25 отрабОтанных приводом подачи значений величин перемещения электродаинатрумента. На второй вход этого же блока сравнения с блока задания координатных перемещений 8 (в том же ЗО коде) поступают сигчалы, соответствующие величинам заданных перемещений и направлений. При перемещении электрода-инструмента на первом. входе блока

Сравнения 9 сигнал (код) изменяется, в то время как на втором входе сигнал (код) остается постояиным. В Определеиный момент эти сигналы (коды) принимают одинаковые значения и тогда на выходе блока сравнения появляется сигнал, свидетельствующий об обработке приводом подачи заданного перемещенйя.

С выхода блока сравнения соответствующие сигналы управления поступают в устройство циклового управления 17 для переключения в цепях управления источника питания 19 и установки подачи и отвода электролита 18, а также . на вход управляемого генератора 7 для изменейия скорости или направления перемещения инструмента с помощью привода подачи l.

В канал отсчета величины межэлектродного зазора импульсный сигнал с преобразователя 11 поступает через управляемый электрический ключ 22. 55

Управление его работой осуществляется по двум входам, на один из которых поступает электрический сигнал двух полярностей блока сравнения 21 величины межэлектродного зазора 20, Положительная полярность сигнала открывает, а отрицательная закрывает этот блок для прохождения импуль« сов, поступающих с преобразователя

ll. На второй вход ключа поступает электрический сигнал, но уже с уст653073 6

1 ройства 14 для фиксации момента касания. Положительная полярность также открывает, а отрицательная закрывает этот блок для прохождения импульсов, поступающих с того же преобразователя 11.

Работа канала отсчета истинного значения межэлектродного зазора осуществляется следующим образом.

С блока задания величины начального межэлектродного зазора 20 на вход блока сравнения 21 поступает сигнал в соответствующем числовом коде. Привод подачи .перемещает инструмент при выключенном источнике питания до "касанйя с деталью 15. В

Момент касания срабатывает электронное триггерное устройство 14 для фиксации момента касания, которое электрически связано с электродом и деталью. При этом на одном его выходе сигнал поменяет свою полярность. Этот сигнал переключит управляемый электрический преобразователь б и генератор 7 на режим, соответствующий отводу электрода-инструмента от детали на величину, соответствующую заданной. Сформированный импульсный сигналсо второго выхода устройства 14 переводит в нулевое исходное состояние неревердивный счетчик импульсов 23 и подготовит его для счета импульсов,„ поступающих с преобразователя 11.. дйя регистрации отвода электрода на заданную величину зазора. В начале отвода инструмента устройство

14 продолжает,еще выдавать сигнал, запрещаюшМЙ прохождение импульсов с преобразователя 11 на вход счетчика

23, что необходимо для исключения погрешностей отсчета величины устанавливаемого межэлектродного зазора, которые могут вызываться упругими деформациями в системе .СПИД станка. Только в момент, когда электрический контакт между деталью и инструментом в процессе отвода будет разорван, триггерное устройство 14 вернется в исходное состояние и на его. выходе, соединенным с ключом 22, поменяется сигнал, который откроет этот ключ прохождению счетных импульсов . для отсчета величины межэлектродного зазора. Импульсы, поступающие после этого с преобразователя 11 на вход ключа 22, проходят на вход нереверcHBHoI счетчика, импульсов 23. Тем самым обеспечивается точность совпадения момента исчезновения электри ческого контакта с началом отсчета величины устанавливаемого межэлектродного зазора.

По мере поступления счетных импульсов на вход счетчика 23 при отводе инструмента от детали на его выходе меняется цифровой код, который поступает на второй вход блока 21 сравнения заданного и отрабатываемого значения величины межэлектродного зазора. В момент совпадения этих

653073 цифрбвых кодов на выходах блока сравнения появляются дискретные сигналы управления, свидетельствующие об отводе инструмента приводом подачи на заранее заданный межэлектродный зазор, которая индицируется- вторымустройством цифровой индикации 24. С выходов блока сравнения 21 соответствующие сигналы управления поступают в устройство циклового управления 17 для переключения в цепях управления источника питания 19 и включения тока обработки и установки подачи и отвода электролита 18, а также на вход управляемого генератора 7 для переключения привода подачи на соответствующий выбранному режим обработки.

На вход электронного ключа 22 с блока сравнения 21 поступает дискрет ный сигнал, закрывающий его для прохождения счетного импульса. Таким образом, в счетчике 23 сохраняется состо стояние, соответствующее количеству поступающих на его вход счетных импульсов, соответственно величине установленного межэлектродного зазора.

Цикл установки электрода-инструмента на заданный по программе зазор может неограниченное количество раз повто ряться;"при этом величина завара между деталью и инструментом неизменно устанавливается с .высокой точностью в"соответствии с заданной по"программе

ФоРмула изобретения

1. Устройство управления станком для электрохимической обработки, включающее датчик касания электродов, датчик линейных перемещений электрода-инструмента с преобразователем сигнала и устройство циклового управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности установки

5 межэлектродного зазора за счет использования переменной базы отсчета перемещений электрода-инструмента, в него введены блок цифрового задания величины межэлектродного зазора, блок срав1р нения заданной и измеренной величин зазора, управляемый ключ и соединенный с ним счетчик импульсов, причем ко входам блока сравнения подключены выходы блока задания величины зазора и счетчика импульсов, а выходы блока сравнения подключены к устройству-цик- лового управления и управляемому ключу, к которому также подключены выходы датчика касания электродов и преобразователя сигнала датчика линейных перемещений.

2. Устройство по и. 1, о т,л и ч а ю щ е е с я тем, что,, с целью улучулучшения эксплуатационных характерис2 тик станка, в него введено устройство цифровой индикации величины межэлектродного зазора, которое подключено к выходу счетчика импульсов.

3р Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. Тула, 1975, Ч. 2, 35 с. 155.

НИИПИ Заказ 1190/10 и аж 1221 По писное

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