Способ экстремального регулирования электроэрозионного процесса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлеио10. 07.78 {21) 2643684(25-08 (51)hh. Кл 3

В 23 Р 1/00 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано15.1080. Бюллетень Йо38

Дата опубликования описания 171П80 (53) УДК 621 ° 9 °

° 048 ° 4.06 (088.8 ) (72) Автор изобретения

Э. A. Перияйнен (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к области

Ьлектрофизических методов обработки и, в частности, касается способа регулирования электроэрозионного процесса. 5

Известный способ экстремального регулирования заключается в однократном измерении трех значений скорости перемещения электрода-инструмента.при трех значениях межэлектродного зазо- 10 ра.Одновременно определяют эти значения, находят, используя эти значения, коэффициент пропорциональности, при которрм значение межэлектродного зазора, соответствующее максимальной производительности процесса, находится эа один шаг. Затем по разности между последними измеренными значениями определяют знак и абсолютную величину коррекции межэлек- 20 тродного промежутка (1)

Однако известный способ имеет существенный. недостаток, состоящий в том, что время нахождения н отработки коррекции межэлектродного зазора 25 по трем значенйям скорости перемещения электрода-инструмента остается значительныч.

Целью изобретения является уменьшение времени поиска максимальной производитель ности электроэрозионного станка и повышение надежности регулирования межэлектродного зазора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе взамен трех, периодически повторяющихся измерений количества импульсов перемещения электрода-инструмента, за три равных, периодически повторяющихся интервала времени, производят измерения числа рабочих импульсов технологического тока, осуществляющих съем материала детали, в каждый из полупериодов полного низкочастотного гармонического колебания электродаинструмента от электромагнитного внбратора, по знаку и абсолютной величине разности измерений осуществляют коррекцию межэлектродного зазора.

Известно деление общей импульсной последовательности, проходящей через межэлектродный зазор, на импульсы холостого хода, фиктивные, рабочие и импульсы короткого замыкания.

Известны зависимости производительности процесса И от числа рабочих импульсов технологического тока

М = к,ттр (1),где к, — коэффициент пропорциональности и числа рабочих импульсов от величины межэлектродного

770717 р — к (2 - 2 )> (2), максимальное число рабочих импульсов при заданном режиме обработки; значение межэлектродного зазора,соответствующее максимальному числу пр рабочих импульсов. При этом вибрация электрода -инструмента, осуществляемая по гармоническому закону -A Sinwt, накла- 10 дывается на текущее значение межэлектродного зазора Z u зависимость (2) приобретает вид: зазора 5р где

Р ч

"р=" „(Е-Z +Aâinût), (2) 15

"р(2- А " )= р(2)-2 Kn(Z-Z) АЬ пШ1,-К„А 8 n t, 30 подставляя значения производной -дз-от числа рабочих импульсов нрпо межэлектродному зазору, вычисленное по (2): получаем окончательно: дпр/d2.=-2 Кп(2-z ) (ь) 35

tip (2+AGin(dt)=hp(Z) А — gintdt+k A gig t

Jnp

42 ь откуда hap — переменная составляющая числа рабочих импульсов техноло- @ гического тока в межэлектродном зазоре:

4п

Ьп =n (2.ФАЬ1nust) п (Е)=- — р АЬ пий

4 2. имеет ту же частоту, что и вибрация 45 электрода-инструмента или межэлектрод ного зазаора, а амплитуда переменной

cocòàâëÿþùeé htl>, равная A(d z)yмропорциональна производной (3n>/dz, которая при значениях межэлектродного за- gp зора, больших 2, отрицательна и убывает по абсолютной величине с прибли" жением межэлектродного зазора 2 к величине 2, при значении межзлектрод4Ф ного зазора, равном зазору Z, произ3( водная равна нулю, а при значениях зазора меньших 2 становится положительной и возрастает по абсолютной величине с уменьшением межэлектродного зазора.

То есть знак и абсолютная величина 60 переменной составляющей числа рабочих импульсов технологического тока, определяемые низкочастотными гармоническиьы колебаниями межзлектродного зазора от вибратора, позволяют управ- 45 где A — амплитуда колебаний межэлектродного зазора от вибратора, 4 — круговая частота колебаний.

Для некоторого значения межэлектродного зазора 2> =2 + А Sinwt осуществим измерение переменной составлюощей числа рабочих импульсов Ьtl ..

М- 2 м пр (2+AS inwt) -Kn(Z+ASinwt-2 )+пр= < ъ Кn(Z-2 ) -2Кп (Z-Z ) А5 i nwt-knА 5 i nest+ 25

4. п так KBK < (р) y (. «)1 То лять межэлектродным зазором так, чтобы поддерживать число рабочих импульсов технологического тока в нем максимальным, что и позволяет в силу зависимости (1) добиваться максимальной производительности процесса обработки, Предлагаемый способ позволяет значительно уменьшить время поиска режима максимальной производительности, так как абсолютная величина и знак переменной составляющей числа рабочих импульсов технологического тока, следующих с высокими частотами (8220 кГц), могут быть определены за один период низкочастотного гармонического колебания (с частотой обычно 100 Гц) межэлектродного зазора от вибратора.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ, на фиг. 2 — график зависимости числа рабочих импульсов технологического тока в межэлектродном зазоре от величины зазора, на фиг. 3 — график низкочастотного гармонического колебания межэлектродного зазора для трех его значений, на фиг. 4 — временная зависимость переменной составляющей числа рабочих импульсов технологического тока.

Способ может быть осуществлен с помощью устройства, состоящего из электрода-инструмента 1, электродадетали 2, генератора технологического тока 3, регулятора межэлектродного зазора 4, электромагнитного вибратора

5, преобразователя 6 низкочастотных гармонических колебаний электродаинструмента 1 в синусоидальный электрический сигнал, полупроводниковых диодов 7 и 8, преобразователей 9, 10 синусоидального электрического сигнала в прямоугольный той же частоты, реверсивного счетчика 11, программатора 12, схемы потенциально-импульсного совпадения 13, 14, 15, 16, коммутатора 17, шагового двигателя 18, уставки 19 регулятора межэлектродного зазора, амплитудного анализатора

20 импульсов технологического тока, счетчика импульсов 21, схемы совпадения 22, генератора прямоугольных импульсов 23, делителя 24, логичес» кого элемента HE. 25.

Устройство работает следующим образом.

При некотором значении межэлектродного зазора импульсная последовательность с частотами от 8000 до

220000 Гц технологического тока по цепи: генератор 3, электрод-инструмент 1, электрод-деталь 2, генератор 3, протекая через межэлектродный зазор, осуществляет обработку детали

2 в рабочей среде. Посредством анализатора 20 импульсной последовательности из общей последовательности импульсов технологического тока выделяются рабочие импульсы, которые и

770717 поступают на счетный вход реверсивного счетчика импульсов 11 через потенциально-импульсную схему совпадения 15, Одновременно наложенные на электродинструмент 1 низкочастотные гармонические колебания вибратора 5 преобразуются вибрационным преобразователем 6 в электрический синусоидальный сигнал той же частоты, что и механические колебания электрода-инструмента

1 от вибратора 5. Диодами 7 и 8 из синусоидального сигнала выпеляются положительный и отрицательный полупериоды, которые в дальнейшем посредством преобразователей 9, 10 приводятся к прямоугольным импульсам со- !5 ответствующей полярности. Потенциальными сигналами программатора 12 через потенциально-импульсные схемы совп;.—

-дения 13, 14, выходы преобразователей 9, 10, подключаются к шинам сло- - 70 жения или вычитания реверсивного счетчика 11, разрешая сложение или вычитание реверсивньы счетчиком 11 рабочих импульсов технологического тока, поступающих на его вход.с выхода анализатора импульсов 20, через потенциально-импульсную схему совпадения 15.

Накопленная разность по команде программатора 12 отрабатывается подключением на в:.-д коммутатора 17 шагового двигателя 18 через потенциально-импульсную схему совпадения 16 генератора прямоугольных импульсов

23.Подключение осуществляется по команде программатора 12, Одновремен- З5 но импульсы генератора 23 подаются на вход счетчика 21, где суммируются и показания счетчика 21 непрерывно сравниваются в схеме совпадения 22 с разностью, накопленной реверсивным 40 счетчиком 11. При совпадении показа- ний счетчиков 11 и 21 сигнал со схемы совпадения 22 останавливает генератор 23, работающий в автоколебательн режиме Последовательность 45 прямоугольных импульсов генератора

23 одновременно со счетчиком импульсов 21 подается через делитель 24 на коммутатор.17 шагового двигателя

18 уставки 19 регулятора межэлектродного зазора 4. Знак коррекции устав50 ки регулятора определяется по знаку разности, накопленной в реверсивном счетчике 11, и устанавливается на коммутаторе 17 посредством логического элемента НЕ 25. 55

d+p/à1z, то (z-z")=-1/2к„А hn >

По окончании интервала измерения корректируют уставку регулятора межэлектродного зазора пропорционально величине переменной составляющей числа рабочих импульсов со знаком, обратным знаку этой составляющей.

Таким образом, установленный после коррекции межэлектродный .зазор будет равен значению 2, соответствующему режиму максимальной производительности. формула изобретения

Способ экстремального регулирования электроэрозионного процесса, состоящий в измерении числа импульсов одного из параметров, характеризующих процесс, за равные интервалы времени, определении разности этих измерений и коррекции настройки станка по знаку и величине полученной разности, отличающийся тем что, с целью уменьшения времени поиска максимальной производительности процесса и повышению надежности регулирования, на электрод-инструмент накладывают принудительные низкочастотные гармонические колебания и измеряют количество импульсов технологического тока в каждый из полупериодов полного колебания электрода-инструмента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка 9 2559026/25-08, кл. В 23 Р 1/00, 1977, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

65

Способ заключается в следующем.

Из общей последовательности импульсов, вырабатываемых генератором технологического тока, выделяют только рабочие импульсы, осуществляющие непосредственный съем материала с электрода-детали..

Одновременно преобразуют низкочастотные (100 Гц) механические колебания электрода-инструмента в синусоидальный электрический сигнал той же частоты, что и механические колебания электрода-инструмента от вибратора. Затем разделяют полученный сигнал на два, один из которых состоит из положительных, а другой из отрицательных полупериодов синусоидального электрического сигнала. Да— лее преобразуют выделенные однополярные синусоидальные пульсирующие сигналы в импульсы прямоугольной формы одинаковой полярности. Сдвинутые во времени на половину периода однополярные прямоугольные импульсы подаются на шины знака "+" и "-" реверсивного счетчика импульсов, разрешая соответственно сложение или вычитание рабочих импульсов технологического тока. Интервал счета задается и может устанавливаться равным одному или нескольким периодам низкочастотного колебания электрода-инструмента.

Показания, накопленные в реверсивном счетчике за интервал измерения, равны переменной составляющей Ьпр числа рабочих импульсов, знак и абсолютная величина которой позволяют корректировать межэлектродный зазор, так как bop пропорциональна (см. выражение

770717

Составитель В ° Влодавский

Ре Н, А истова Тех е С. Мигунова. Ко екто С. Некмар

Заказ 7347/14 Тираж 160 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж"35 Ра ская наб. д. 4 5

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