Устройство для регулирования межэлектродного промежутка в процессе электроискрового легирования

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i» 931349 (61) Дополнительное к авт..свид-ву— (22) Заявлено 14.04.80 (21) 2910368/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 23 P 1/18

Гееударетямиай кемнтет

СССР ив днлям нзебретеннй н еткрмтнй (53) УДК 621.9. .048.3 (088.8) Опубликовано 30.05.82. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 01.06.82 (72) Авторы изобретения

С. М. Телегин, C. А. Гантман и Ю. И. Климухин,1(3 ф) °

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ РЕГУ.ЛИРОВАНИЯ

МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ПРОМЕ)КУТКА В ПРОЦЕССЕ

ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

Изобретение относится к электроискровому легированию металлических поверхностей. и может быть использовано для регулирования межэлектродного промежутка.

Известно устройство для стабилизации процесса электроискрового легирования, которое содержит источник питания, подключенный к инструменту, и детали, разностное звено, усилитель напряжения, электродвигатель. Выход источника питания подключен к инструменту, который через преобразователь вращения электродвигателя в перемещение инструмента соединен с одним из входов электродвигателя. Второй вход электродвигателя соединен с шиной «Земля» 11).

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие системы отслеживания межэлектродного промежутка и, как следствие, невысокая производительность процесса легирования поверхностей сложного профиля, а также низкое ка. чество легирования таких поверхностей.

Цель изобретения — повышение производительности и улучшение качества легирования путем повышения быстродействия устройства.

Для достижения поставленной цели в устройство,. введены второй преобразователь перемещения инструмента в постоянное напряжение, выполненный в виде резистивного элемента со скользящим контактом, и третий преобразователь постоянного двухполярного напряжения в относительную длительность прямоугольных импульсов, причем резистивный элемент жестко закреплен на каретке преобразователя вращения электродви гателя в перемещение инструмента, а скользящий контакт закреплен на держателе инструмента, выход преобразователя перемещения инструмента в напряжение соединен с входом преобразователя напряжения в относительную длительность прямоугольных им1s пульсов, выход которого соединен с обмоткой электродвигателя постоянного тока.

На чертеже представлена функциональноэлектрическая схема устройства.

Устройство содержит инструмент 1, деталь 2, держатель 3 инструмента, пружину 4, каретку 5 и винт 6 преобразователя вращения в перемещение инструмента 1, преобразователь 7 перемещения инструмента в напряжение, преобразователь 8 двухполярного напряжения в относительную длительность

931

3 прямоугольных импульсов, электродвигатель 9, преобразователь 8, включающий в себя резистор 10, конденсатор 11, дифференциальные усилители 12 и 113, постоянного тока резисторы 14 — 16 и инвертор 17 напряжения. Принцип работы преобразователя 8 основан на интегрировании входного постоянного напряжения и двухполярных импульсов обратной связи.

Межэлектродный промежуток (МЭП) подключен к источнику питания. Скользящий контакт преобразователя 7 электрически соединен с входом преобразователя 8, выход которого подключен к одному из входов электродвигателя 9 постоянного тока, второй вход которого соединен с шиной, «Земля».

Средняя точка резистивного элемента заземлена, а концы резистивной проволоки подключены к положительной и отрицательной клеммам источника постоянного напряжения

И. Скользящий контакт преобразователя 7 жестко закреплен на держателе 3 инструмента, а резистивный элемент преобразователя 7 — на каретке 5. Концы пружины 4 жестко закреплены на держателе 3 инструмента и каретке 5. Вал электродвигателя 9 кинематически связан с головкой винта 6 преобразователя вращения электродвигателя в перемещение инструмента.

Задача устройства заключается в поддержании определенного микрозазора в МЭП, соответствующего заданному току легирования. Микрозазор образуется в результате движения детали относительно инструмента, который при этом дополнительно содержит вращательное движение (привод вращения инструмента не показан). Микрозазор в процессе легирования может изменяться из-за сгорания инструмента 1 и появления может изменяться из-за сгорания инструмента 1 и появления на его пути вг)адин и выступов детали 2. Очевидно появление выступа на детали сместит инструмент вверх, приведет к уменьшению микрозазора, и как следствие, к увеличению тока легирования.

Инструмент в этом случае надо отводить до восстановления прежнего микрозазора.

Нормальному процессу легирования соответствует микрозазор, созданный в результате легкого прижатия инструмента к детали с помощью пружины.

Сигналом на подвод или отвод инструмента 1 служит напряжение, снимаемое со скользящего контакта преобразователя 7.

Оптимальному процессу легирования соответствует легкое прижатие инструмента к детали, при которром скользящий контакт преобразователя 7 занимает среднее положение б. Напряжение, снимаемое в этом случае со скользящего контакта, будет равно нулю, так как средняя точка резистивного элемента заземлена. Это напряжение поступает на вход преобразователя 8.

Особенностью включения электродвигателя 9 является его питание двухполярным

Таким образом, применение преобразователя 8 напряжения в относительную длительность импульсов позволяет исключить люфт в исполнителных органах и одновременно осуществлять отслеживание МЭП. Благодаря этому повышается скорость отслеживания

МЭП.

Второе, что способствует повышению скорости отслеживания МЭП вЂ” это отсутствие необходимости сглаживать переменные напряжения. К тому же изменение тока легирования из-за уменьшения микрозазора в результате сильного прижатия инструмента к детали является вторичным явлением (функицей) по отношению к перемещению инструмента. В данном случае информация о состоянии МЭП сразу и непосредственно поступает на преобразователь напряжения в относительную длительность импульсов. Заметим что последний обладает больщим быстродействием (переходной процесс равен одному периоду, что по времени составляет несколько миллисекунд).

349

4 импульсным напряжением прямоугольной формы с выхода преобразователя 8. Частота этого импульсного напряжения задается параметрами преобразователя 8 (резистором

10 или конденсатором 11) и выбирается в

5 зависимости от постоянной-времени системы электродвигатель — редуктор — преобразователь вращения электродвигателя в перемещение инструмента. В частности полупериод преобразователя 8 должен быть меньше пос10 тоянной времени указанной системы. Это условие необходимо соблюдать для того, чтобы инструмент 1 при питании электродвигателя

9 постоянного тока переменным напряжением не совершал возвратно-поступательные движения, а был бы всегда готов к движе15 нию в случае отклонения в ту или другую сторону формы питающего напряжения. Инструмент всегда оказывается готовым к движению благодаря выбранному люфту в указанной системе. Ротор электродвигателя 9 совершает вращательно-колебательные движения с такой амплитудой, что инструмент 1 остается неподвижным. Ликвидируется только люфт в указанной системе.

Такие отклонения, очевидно, будут иметь место при позициях а и с скользящего кон25 такта преобразователя 7. При позиции а снимается и поступает на преобразователь 8 напряжение+ЬЧ. При этом интеграл от двух полярных напряжений будет положительным и ротор электродвигателя будет вращаться опуская инструмент вниз. При позиции с на преобразователь 8 будет поступать напряжение -hV инструмент будет подниматься. Так как резистивный элемент преобразователя 7 поднимается и опускается одновременно с кареткой 5, то это будет приводить к ликви35 дации рассогласованияЬЧ и остановке электродвигателя. Это будет соответствовать позиции б.

931349

6 ства легирования путем повышения быстродействия устройства, оно снабжено вторым преобразователем перемещения инструмента в постоянное напряжение, выполненным в виде резистивного элемента со скользящим

5 контактом и третьим преобразователем постоянного двухполярного напряжения в относительную длительность прямоугольных импульсов, причем рези стиви ый элемент жестко связан с преобразователем вращения электродвигателя в перемещение инстру10 мента, а скользящий контакт жестко связан с инструментом, а выход второго преобразователя соединен с входом третьего преобразователя, выход которого подключен к обмотке электродвигателя постоянного тока.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство. СССР по заявке № 2751212/25-08, кл. В 23 P 1/18, 1979.

Составитель Н. Т1адогнна

Редактор Е. Днчннская Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 3510/12 Тираж 1151 Поднисное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Повышение скорости отслеживания МЭП позволяет быстрее перемещать деталь сложного профиля, приводит к увеличению производительности процесса легирования и улуч шеи ию качества легированной поверхности, так как ток легирования будет стабильным и инструмент не будет врезаться в деталь и ухудшать шероховатость обработанной поверхности.

Устройство для регулирования межэлектродного промежутка в процессе электроискрового легирования, в котором источник питания подключен к детали и инструменту, а последний связан с электродвигателем постоянного тока через преобразователь вращения двигателя в перемещение инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения каче! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !