Программноуправляемый электроэрозионный станок
IO П И С А Н И Е < 75!548
ИЗОБРЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2612568/25-08 с присоединением заявки— (23) Приоритет—
51) Ч K.ч з В 23 Р 1/02
Государственный комитет
CCCP ио деиам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (53) УДК 621.9.048.4. .06 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения
В. Ф. Иоффе, М. М. Рипинский и В. А. Шавырин (71) Заявитель (54) ПРО1 РАММНОУПРАВЛЯЕМЫЙ
ЭЛ ЕКТРОЭРОЗ ИОН Н ЫЙ СТАНОК
Изобретение относится к электроэрозионной обработке, в частности к электроэрозионным станкам, ттредназначенным в основном для контурной вырезки особоточных деталей.
Известны электроэрозионные станки для контурной вырезки деталей. Такие станки включают устройства регулирования и программного управления для достижения необходимого качества, точности и производительности. Однако известное оборудование не обеспечивает поддержание оптимальных режимов обработки. Известны и широко применяются электроэрозионные станки, которые содержат следующие основные устройства: координатноуправляемый привод, устройство закрепления проволочного электрода, источник технологического тока, протекающего через эрозионный промежуток, с задающим генератором, измеритель технологического тока (датчик тока).
В этом электроэрозионном станке система регулирования величины эрозионного промежутка выполнена таким образом, что в зависимости от тока и напряжения на эрозионном промежутке регулятор осуществляет управление приводом. Так в случае, когда величина эрозионного промежутка больше, чем та, при которой происходит разряд в эрозионном промежутке, амплитуда напряжения на выходе упомянутого датчика минимальная, а амплитуда напряжения на эрозионном промежутке максимальна. При коротком замыкании электрод-деталь напряжение на выходе датчика тока максимальна, а амплитуда напряжения на эрозионном промежутке минимальна. Все промежуточные значения соответствуют перемещению инструмента в сторону или от детали и сопровождаются эрозией обрабатываемой детали.
Однако станки с такими системами регулирования не обеспечивают оптимизацию
16 процесса электроэрозионной обработки деталей.
Известно, что при электроэрозионной обработке детали импульсный ток с заданной частотой поступает с электроэрозионного генератора в электроэрозионный промежуток между деталью и инструментом, и на промежутке образуются три последовательности .импульсов:
Обработки нет. Импульсы холостого хо25 да в случае, когда зазор электроэрозионного промежутка больше величины зазора, при котором может произойти разряд при напряжении пробоя. Напряжение этих импульсов равно напряжению .импульсов эленЗ0 троэрозионного генератора и следуют с ча75,1548 ю
25 стотой f,„è амплитудой U„, При отсутствии обработки f,,=f,„, задающего генератора.
Обработка есть. При обработке деталей на промежутке возникают рабочие импульсы, гроизводящие съем металла, причем частота этих рабочих импульсов равна а ми з,||уда — Ц
Оор а боткп нет. При:коротком замыкании электрода-инструмента и детали электроэрозионный промежуток закорочен и по цепи идет ток короткого замыкания 1,, с частотой f„-,.
В естественном электроэрозио «oì nponeccà четкого разделения этих трех частог импульсов (трех состояний) нет, а обн"руживается наличие последовательностей импульсов всех трех частот. Сумма этих частот равна частоте генератора
Из зестные электроэрозионные станки имеют тот недостаток, что трудно оптимизировать технологический процесс, так как известными средствами невозможно обеспечить f„=f... выделить все три частоты импульсов для пх последующего машинного .анализа.
Целью изобретения является оптимизация электроэрозионпой обработки, повышение производительности и точности.
Цель достигается там, что в электроэрозионный станок, содержащий источник технологического тока, выход которого подключен к эрозионному промежутку, а вход к задающему генератору, датчик тока, включенный последовательно с эрозионным промежутком, устройство для закрепления электрода-инструмента, управляемый привод для координатного перемещения обрабатываемой детали и систему программного управления, связанную с датчиком тока и управляемым приводом, введены новые устройства. Параллельно датчику тока подключена первая схема выделения сигнала, с которой связаны входы амплитудного дискриминатора суммы;импульсов рабочих и короткого замыкания и амплитудного дискриминатора импульсов короткого замыкания, выходы которых соединены со входами временного селектора рабочих импульсов; параллельно эрозионному промежутку подключена вторая схема. выделения сигнала, с которой связан вход амплитуд с о дискриминатора импульсов холостого хода, причем выходы задающего генератора, амплитудного дискриминатора импульсов короткого замыкания, временного селек .ора рабочих импульсов подключены к соответствующим входам системы программного управления, выходы которой подключены к управляющему приводу, несущему обрабатываемую деталь.
65
На чертеже показан программноуправляемый электроэрозионный станок.
Программноуправляемый электроэрозионный станок контурной вырезки содержит источник 1 технологического тока, включающий задающий генератор 2. Выход источника 1 нагружен на эрозионный промежуток 8 между электродом-инструментом 4 и обрабатываемой деталью 5, причем последовательно с эрозионным промежутком 8 включен датчик тока б, а деталь 5 относительно инструмента 4 перемещается с помощью IIpHBolI,à 7.
Параллельно эрозионному промежутку 8 по ключены входные цепи оптрона 8, а его выходные цепи подключены ко BxoJv амнлитудного дискриминатора 9. Входные цепи оптрона 10 подключены к выходу датчика тока 6. Выходные цепи оптрона 10 подключены параллельно ко входам амплитудных дискриминаторов ll и 12. Выходы амплитудных дискриминаторов 11, 12 подключены соответственно ко входу селектора времени 18. Другой выход амплитудного дискриминатора 12, а также амплитудного дискриминатора 9, селектора времени 18 и другой выход задающего генератора 2 подключены к устройству связи 14 с микропроцессором 15 и управляемым приводом 7.
Устройство связи 14 и микропроцессор 15 образуют систему программного управления. Управляемый привод 7 обеспечивает перемещение детали 5 в процессе ее изготовления относительно электрода-инструv å"Hòà 4.
Работа станка заключается в следующем.
На выходе источника 1 технологического тока генерируются импульсы (с частотой
f., — задающего генератора 2) в электроэрозионный промежуток 8 между электродом-инструментом 4 и деталью 5. Одновременно импульсы с частотой f,„ïoñòóïàþò с задающего генератора 2 в микропроцессор 15. До начала электроэрозионной обработки, когда электроэрозионный промежуток 8 между электродом-инструментом 4 и деталью 5 больше величины промежутка, при котором может произойти разряд при напряжении пробоя. Частота импульсов холостого хода равна частоте импульсов задающего генератора f,, = f.„, При обработке деталей на электроэрозионном промежутке возникают рабочие импульсы, производящие съем металла и имеющие определенную амплитуду напряжения (тока) на аэрозионном промежутке с частотой f„.
При замыкании электрода-инструмента
4 с деталью 5 электроэрозионный промежуток закорачивается, и по цепи течет ток короткого замыкания с частотой f
В естественном электроэрозионном процессе четкого разделения этих трех частот импульсов нет, а обнаруживается наличие
75!548
f.". + fp + f -. . = f.;. последовательностей всех трех частот. Сумма всех трех частот равна частоте задающего генератора
В идеальном случае при f »= 0 и f,-; = 0
Импульсы аэрозионного промежутка 8 через оптрон 8 поступают на амплитудный дискриминатор 9, на котором выделяются импульсы с частотой f,„-.
Последовательно с эрозионным промежутком 8 включен датчик б, на выход которого подключен оптрон 10. С выхода датчика б через оптрон 10 импульсов короткого замыкания с частотой f;, и меньшей амплитуды — рабочие импульсы с частотой
fp поступают на амплитудные дискриминаторы 11 (импульсов рабочих и короткого замыкания) и 12 (импульсов короткого замыкания), с выходов которых импульсы частотой /р и f„,„поступают на селектор времени 18 рабочих импульсов с частотой (р.
Рабочие импульсы с селектора времени
18, импульсы короткого замыкания {с частотой f,„,) с другого выхода амплитудного дискриминатора 12, а также импульсы холостого хода с частотой f„.„с амплитудного дискриминатора 9 и импульсы с задающего генератора Z поступают на соответствующие входы устройства связи 14 с микропроцессором 15. Микропроцессор анализирует все вышеупомянутые последовательности импульсом и обеспечивает управление приводом 7, таким образом, чтобы в электроэрозионном промежутке /р — — f;, т. е. чтобы импульсы холостого хода и короткого замыкания практически отсутствовали. Использование станка, выполненного по данному изобретению, в приборостроснии поволяет увеличить производительность на
20 — ЗООО и повысить на два — три класса астоту обработки.
Формула изобретения
Программноуправляемый электроэрозионный станок, содержащий источник технологического тока, выход которого подключен к эрозионному промежутку, а вход к задающему генератору, датчик тока, включенный последовательно с эрозионным промежутком, устройство для закрепления электрода-инструмента, управляемый привод, для координатного перемещения обра-, батываемой детали и систему программного управления, связанную с датчиком тока и управляемым приводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью оптимизации режимов обработки и повышения производительности, E него введены подключенная парал25 лельно датчику тока первая схема выделения сигнала, с которой связаны входы амплитудного дискриминатора суммы импульсов рабочих и короткого замыкания и амплитудного дискриминатора импульсов
ЗО короткого замыкания, выходы которых соединены с входами временного селектора рабочих импульсов, и подключенная параллельно эрозионному промежутку вторая схема выделения сигнала, с которой связан
35 вход амплитудного дискриминатора импульсов холостого хода, причем выходы задающего генератора. амплитудного дискриминатора импульсов короткого замыкания, временного селектора рабочих импульсов
40 подключены к соответствующим входам системы программного управления.
751548
Составитель В. Влодавский
Техред А. Камышникова Корректор С. Файн
Редактор Г. Улыбина
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»
Заказ 829/1015 Изд. Ко 367 Тираж 1160 Подписное
КПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
