Установка для электронно-лучевой обработки

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ, содержащая электронно-лучевую пушку с автоколебательной системой для наложения электро- . магнитных колебаний на электронгшй луч, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации управления .процессом, она снабжена устройством для регулирования глубины обработки, выполненным в виде преобразователя энергии отраженных электронов в энергию электромагнитных колебаний и фазового дискриминатора, причем выходы преобразователя и автоколебательной, системы связа.ны с входами дпскримпг натора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„792724 А 1

Щ) 5 В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки.

Установка включает вакуумную камеру I электронно-лучевую пушку 2,. электронный луч 3, автоколебательную систему для наложения электромагнитных колебаний на электронный луч, состоящую из объемных резонаторов 4 и 5 и аттенюатора 6, обрабатываемый материал 7, преобразователь энергии отраженных электронов 8, фазовый дис- ° криминатор,9 и отраженные электроны 10.

Объемные резонаторы 4 и 5 выполне— ны, например, тороидальной формы и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 2834369/25-27 (22) 01 . 1 1 . 79 (46) 15.06, 90. Бюл. II 22 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики и Лианозовский электромеханический завод (72) Б.А. Снедков, В.Ф. Резниченко и В.М. Кордун (53) 621.791.72.03 (088.8) (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ, содержащая электронно-лучевую пушку с автоколебательИзобретение относится к области электронно-лучевой обработки с регулированием ее глубины.

Известна установка, содержащая электронно-лучевую пушку и датчик ин фракрасного излучения, располагаемый под корнем сварного шва, Недостатком данной. установки является то, что инерционность процессов распространения тепла в материале не позволяет применить ее для автоматизации управления процессом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для электронно-лучевой обработки, содержащая электроннолучевую пушку с автоколебательной системой для. наложения электромагнитных колебаний на электронный луч.

Недостатком данной установки является невозможность автоматизации управления процессом..

Целью изобретения является автоматизация управления процессом.

2 ной системой для наложения электромагнитных колебаний на электронный луч, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации управления .процессом, она снабжена устройством для регулирования глубины обработки, выполненным в виде. преобразователя энергии отраженных электронов в энергию электромагнитных колебаний и фа— зового дискриминатора, причем выходы преобразователя и автоколебательной системы связаны с входамп дискрими-, натора.

Поставленная цель достигается бл:!годаря тому, что установка снабжена устройством для регулирования глуби— ны обработки, выполпе. ным . :.-;до образователя энергии отраженных эле .тронов в энергию электромл- !»òных к лебаний и фазового дискриминатор», причем выходы преобразователя и;:з г;.-. колебательной системы связаны с ха-дами дискриминатора.

На чертеже показана схема установ3

7927 24. установлены соосно с лучом. Дпя создания и поддержания в системе электромагнитных колебаний в установке имеется цепь положительной обратной связи, выполненной в виде высокочастотного тракта, в котором регулировку затухания осуществляют аттенюатором 6, Частота высокочастотных колебаний в системе определяется частотой .tp настройки объемных резонаторов 4 и 5, которая, в свою очередь, зависит от .их геометрических размеров (внешнего и внутреннего диаметра; высоты). В зоне отраженных электронов 10 установлен преобразователь 8 .эйергии от-раженных электронов в энергию электромагнитных колебаний той же частоты, что и частота автоколебаний, который выйолнен в виде объемного резо- 20 натора, аналогичного резонаторам 4 .и 5..

Один из входов фазового дискриминатора 9 высокочастотным трактом .соединен с резонатором 5, а другой — с 25 преобразователем 8 ° Выход фазового дипкриьшнатора 9 является выходом всего устройства.

Установка работает следующим образом. 30

Сформированный электронно-лучевой пушкой 2 электронный луч 3 попадает в объемные. резонаторы 4 и 5, в которых этот луч модулируется с частотой автоколебаний, определяемой частотой настройки резонаторов, а автоколеба- . тельный режим реализуют за счет введения положительной цепи обратной связи между резонаторами 4 и 5. Таким образом, на выходе из.системы резонаторов технологический электронный луч 3 представляет собой последовательные сгустки электронов, которые, взаимодействуя с обрабатываемым материалом 7, производят его плавление и испарение, причем часть электронов луча отражается от места взаимодействия. Поскольку первичный луч представляет собой последовательные сгустки электронов, то и отраженные электроны также состоят из последовательных сгустков, следующих с частотой автоколебаний. Эти сгустки попадают в преобразователь энергии 8, настроенный на ту же частоту, что и резонаторы 4 и 5, наводя в нем колебания, которые подают на вход фазового дискриминатора 9. На другой вход фазового дискриминатора 9 подают коле-. бания, возникшие в автоколебательной системе. На выходе фазового дискриминатора 9 напряжение U" зависящее от разности фаз колебаний в резонаторе 5 и преобразователе 8 д =, — Т подается в систему .автоматического управления: фаза колебаний Т, наведен- . ных сгустками отраженных электронов в преобразователе 8, зависит от пути, пройденного элеКтронами от резонатора

5 до места взаимодействия электронного технологического луча с обрабатываемым материалом и от этого места до преобразователя 8, а при постоянном заданном расположении элементов устройства и обрабатываемой детали изменение этого пути зависит только от изменения глубины обработки (резания) обрабатываемого материала. Фаза колебаний У., в системе резонаторов 4 и 5 не зависит от глубины обработки. Таким образом разность фаз Тсравниваемых колебаний, а следовательно, и выходной сигнал U», определяемый разностью фаз dY зависят при прочих равных условиях только от глубины проплавления (резания ) обрабатываемого материала. При нулевой глубине обработки разность фаз и Ч и выходной сигнал устанавливают равным некоторой постоянной величине, принимаемой за точку отсчета, Установка, выполненная по данной схеме, позволяет обеспечить возмож- ность автоматического управления глубиной проплавления, в частности повысить точность работы системы управления, поскольку информация о текущем значении глубины обработки передается без задержки со скоростью движения электронов пучка.

792724

Редактор О. Филиппова Техред M. Дидык

Корректор М.Пожо

Заказ 2030 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул. Гагарина, 101