Устройство для регулирования межэлектродного зазора при размерной электрохимической обработке

Авторы патента:

B23P1/14 - Прочие способы обработки; комбинированные способы обработки; универсальные станки (копировальные устройства и устройства для управления процессами обработки на металлорежущих станках B23Q)

Сок1з Советских

Социалистических

Республик

О П

ИЗО

К АВТ (61) Допол (22) 3 а явл с прп

Государственный комитет (23) Пр но1

Опубл по делам изобретений и открытий

Дата

А. П. Семашко, Н. 3. Гимаев, В. Б. Рабинович и С. В. Безруков 1 !

Р.. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ЗАЗОРА

ПРИ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКЕ

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к устройствам для регулирования межэлектродного зазора при размер11ой электрохимической обработке.

Известно устройство для регулирования межэлектродного зазора при размерной электрохимической обработке с колебательным движением одного из электродов, в котором межэлектродный зазор связан с блоком управления регулятором подачи через датчики тока и напряжения и пороговое устройство (11.

Недостатком этого устройства является то, что В момент металли IecKoi О контактирования электрода-инструмента и детали нельзя подавать рабочее напряжение во избежание короткого замыкания. Рабочее импульсное напряжение обычно подают прн подводе или отводе электрода-инструмента от детали, т. е. при переменной величине межэлектродного зазора. Учитывая, что в большинстве случаев амплитуда вибрации составляет около 0,2 мм, а скважность импульсов рабочего напряжения 2 вЂ” 3, процесс растворения происходит в большом диапазоне изменения величин МЭЗ (от 0,05вЂ”

0,5 мм), что приводит к снижению точности обработки, особенно на боковой поверхности. Однако при увеличении скважности пм2 пульсов до 5 вЂ” 10 (за счет уменьшения длительности импульсов рабочего тока) снижается производительность устройства и эффективность электрохимической обработки.

Цель изобретения вЂ” повышение точности и производительности электрохимической обработки путем обеспечения поддержания оптимального межэлектродного зазора в условиях ведения процесса без касания электродов между собой.

Цель достигается тем, что в известное устройство для электрохимической обработки с использованием импульсного тока и электрода, приводимого в колебательное движение, введена схема выделения максимального сигнала, выход которой подключен к пороговому устройсгву, а входы вЂ” к датчикам тока и напряжения через масштабирующпе и дифференцирующие усилители, О причем и датчику тока подключен дифференцирующий усилитель первого порядка, а к датчику напряжения вЂ” дифференцирующий усилитель второго порядка.

На фнг. 1 приведена функциональная схема устройства для регулирования зазора; на фиг. 2 и 3 вЂ” осциллограммы работы устройства с импульсным источником питания с нежесткой вольтамперной характеристикой, причем осциллограммы на фиг. 2

3О сняты прп минимальном зазоре О1щ1п бОль828534

3 шем, чем Я „.,;,; на фиг. 4 и 5 вЂ” те же осциллограммы, Ilo с применением источника питания с жесткой вольтамперной характеристикой.

Кривые на чертежах обозначают: а вЂ” закон изменения межэлектродного зазора во времени б(1) где в „и„вЂ” мгновенный минимальный зазор;

6 вЂ” закон изменения давления в зазоре, P (t); в, r вЂ” кривые напри кения U(t) и тока в

1 (/), соответственно, q вЂ” вторая производная по папряже д1 ( нию, Л е вЂ” первая производная по току

U вЂ” IIpиBая iIапj)яжеii1iя liа Вь>xo;iе схевЂ” мы выделения максимального сигнала U„„;

К вЂ” выходное напряжение порогового устройства L и>

От источника питания (ИП) 1 подается к электродам 2 импульсный технологический ток. Импульсный ток и один из колеблющихся электродов синхронизированы между собой. К межэлектродному:,азору подключены датчик 3 тока (ДТ) и;1атчпк

4 напряжения (ДН), выходы которых соединены с дифференцнрующпми уснлптслямп

5 и 6. Причем датчик тока соединен с дпфференцирующим усилителем 5 первого порядка, а датчик напряжения вЂ” с днфференцирующим усилителем 6 второго порядка.

Диффере)нцирующие усилители 5 и 6 через масштабирующие операционные усилители

7 н 8 связаны со схемой выделения максимального сигнала 9, от которой сигнал через пороговое устройство (ПУ) 10 поступает к блоку управления приводом (БУП) 11, с помощью которого производится автоматическая подача одного из электродов.

Принцип работы предлагаемого устройства.

Искажение формы импульса напряжения в межэлектродном зазоре (при использовании источника питания с нежесткой характеристикой) обычно выражается в появлении

«рога» в правой части импульса в момент отвода колеблющегося электрода тем большей остроты, чем меньшее значение принимает мгновенный минимальный зазор (фиг. 3, кривые в). Искажение формы импульса тока (при источнике питания заднего фронта импульса тока в этот момент) и степень искажения формы импульса напряжения («остроту рога») определяют путем измерения величины второй производной в районе «рога», которая обратно пропсрциональна радиусу кривизны его вершины и прямо пропорциональна степени «остроты».

Для выявления степени искажения формы импульса тока используют метод измерения

i15

4 крутизны заднего фронта импульса но всличине первой производной.

Устройство для ЭХО по данному способу работает следующим образом.

С датчиков 3 тока и 4 напряжения снимают нормированные сигналы импульсного тока и напряжения в межэлектродном зазоре, которые подают на входы дифференцнрующих операционных усилителей 5 и 6.

Дифферепцирующий усилитель о производит дифференцирование первого порядка, а усилитель 6 вЂ” второго порядка, т. е. в первом случае происходит измерение искажения формы импульса тока, во вгором формы импульса напряжения.

Сигналы с выходоь. дифференцирующих усилителей 5 и 6 подают на масштабирующие операционные усилители 7 и 8, где их нормируют перед подачей на схему выделепия максимального сигнала 9. Схема 9 пропускает на выход тот нз двух сигналов, который в данный момент времени имеет большее значение, т. е. пропускается сигнал максимального искажения формы импульса тока или напряжения в зависимости от того, какой больше. Это позволяет работать с любым типом источника питания н на любом отрезке вольтамперной характеристики.

Максимальный сигнал искажения формы импульса (тока или напряжения) подается на пороговое устройство 10, где сравнивается с заданным сигналом (U порога), пропорциональным заданной степени искажения формы импульса. Если реальное искажение формы импульса больше заданного, пороговое устройство 10 выдает сигнал в блок 11 управления подачей, который вырабатывает сигналы на уменьшение скоростч подачи, в противном случае наоборот.

Таким образом, рабочая подача иоддерживается такой, чтобь> выдерживать заданный уровень искажения формы импульса тока и напряжения и, следовательно, заданную величину межэлектродного зазора.

Формула изобретен пя

Устройство для регулирования межэлсктродного зазора при размерной электрохнмической обработке с колебательным движением одного из электродов, в котором межэлектродный зазор связан с блоком управления регулятором подачи через датчики тока и напряжения и пороговое устройство, отл ичающееся тем, что с целью повышения точности н производительности обработки при регулировании зазора без касания электродов, в устройство;Ioiiu.пнчтельно введены схема выделения максимального сигнала, масштабирующие и дифференцирующие усилители, причем выход схемы подключен к пороговому устройству, а входы вЂ” к датчикам тока и напряжения через масштабирующие и дифференцирующие усилители, прн этом к датчику токавЂ”

5 через дифференцируюгцпй усилитель первого порядка, а к датчику напряжения вЂ” через дифференцпруюгцпй усилитель второго порядка. (/g_#_ud"

ll >

Б/ ) ) о

P(t) l (/min

n n n

Алитс р л7 и

777Т я WK 7 i i 7 i

/ / /

Ф и вЂ” 1 вЂ” („Ъ l4Ье. 1

Сост а в и тель Б. Арта монов

Гсхред Л, Куклина Корректор Л. Слепая

Изд Хо 126 Тира>к 1151 Подписное