HU176089B - Eljárás elektroerozív felületmegmunkálásra - Google Patents

Description

A találmány alakos felületek elektroerozív megmunkálása területén elsősorban a megmunkálás intenzitásának alacsonyabb fokozatra történő automatikus átkapcsolására szolgáló rendszerre vonatkozik.

A találmány tárgya elsősorban üregek elektroerozív megmunkálása másoló-üregelő-gépeken.

Az ismert rendszereknél megmunkálási üzemmódok egymást követő változása egy üzemi folyadék átszivatytyúzása mellett történik az elektródák közötti térben az út illetve az idő függvényében.

Ezek a felülettükrösítésre szolgáló eljárások azzal a lényeges hátránnyal rendelkeznek, hogy bonyolult felületek megmunkálásakor a ráhagyások felosztásánál a simítási fázisok között elkerülhetetlenül hibák lépnek fel, amelyek következtében a tükrösítési műveletek elvégzéséhez szükséges idő, amely körülbelül a teljes gyártási idő 60—70%-át teszi ki, lényegesen megnő.

Ismeretesek berendezések másoló-üregelő-gépek automatikus programszerű üzemmód átkapcsolására, amely az elektródák viszonylagos eltolódásának nagysága szerint történik; ilyen berendezések például a Mitsubishi cég (Japán) OP típusú „Diax” optimizátorai és a Japax (Japán) QC 100 generátorvezérlő egységei. Ezeknél a berendezéseknél az üzemmód átkapcsolás vagy a szerszámgépen elhelyezett miniatűr kapcsolóval, mint például a „Diax” OP 2 és a Japax QC 100 berendezéseknél, vagy a léptetőmű számjegyes vezérlésével („Diax” OP 1) történik.

A ráhagyás számítási pontossága és a miniatűr kapcsolók beállítási pontossága csak azt teszi lehetővé, hogy az említett berendezéseket szériagyártásnál a kísérleteknek megfelelő ideiglenes programkorrekcióval lehet hatásosan alkalmazni. A korrekció nélkül a megmunkálási idő meghosszabbodása gyakorlatilag elkerülhetetlen.

Célunk a találmánnyal az alakos felületek elektroerozív megmunkálására szolgáló szerszámgépek hátrányainak kiküszöbölése és új, tökéletesített eljárás és berendezés létrehozása az említett célra.

A találmánnyal azt a műszaki feladatot kívánjuk megoldani, hogy meghatározzuk a megmunkálási üzemmód finomabb fokozatra történő átkapcsolásának optimális időpontját, és ezzel az elektroerozív megmunkálás időtartamát és munkaszükségletét jelentősen csökkentsük.

A találmány szerint a kitűzött feladatot úgy oldjuk meg, hogy az elektroerozív felületmegmunkálásra javasolt eljárás szerint az üzemmódok egymást követő finomabb fokozatokra történő átkapcsolását a megmunkálási folyamatban egy dielektrikumként vagy elektrolitként szereplő folyadék átszivattyúzása mellett úgy hajtjuk végre, hogy az elektródák közötti tér áramlási ellenállását az ellenállás időbeli deriváltjának meghatározásához mérjük, és az említett üzemmód-átkapcsolásokat akkor hajtjuk végre, amikor az ellenállás deriváltja egy olyan értékre csökken, amely az áramlási ellenállás deriváltjának az egyes üzemmódokban végzett megmunkálás kezdetén fennálló értékének 1—10%-a között van.

Ennek a műszaki megoldásnak a következtében, nincs szükség a megmunkálási ráhagyások számítására, a szükségtelen ráhagyások miatti veszteségek elkerülhetők, és következésképpen a technológiai előkészületek és a tulajdonképpeni megmunkálás időtartama lényegesen csökken.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál az áramlási ellenállás deriváltját azon feltétel mellett mérjük, hogy az elektródákhoz vezetett impulzusok legalább fele a megmunkálandó felületről történő hasznos anyagleválasztást végzi.

Ennek a tökéletesített megoldásnak az az előnye, hogy az elektroeróziós folyamat instabilitásának befolyását megszünteti az említett derivált mérési pontosságára.

Az elektroerozív megmunkálásra javasolt találmány szerinti eljárás egy további foganatosítási módjánál az áramlási ellenállás deriváltját a munkadarab-szerszám rendszerben kikapcsolt előtolásnál és kisüléseket létrehozó impulzusok nélkül periodikusan mérjük, amikor mindegyik egymást követő finomabb megmunkálást biztosító üzemmódra történő átmenetnél végzett mérések közötti időintervallumok egyre hosszabbak lesznek.

Ez a műszaki megoldás kiküszöböli az előtoló hajtóműnek és a kisüléseknek a derivált mérési pontosságára gyakorolt befolyását, valamint lehetővé teszi a mérési idő csökkentését.

Az elektroerozív megmunkálásra javasolt találmány szerinti eljárás úgy is foganatosítható, hogy az áramlási ellenállás méréséhez az elektródákat ideiglenesen ezek mechanikus érintkezéséig közelítjük egymáshoz.

Ennek a megoldásnak a következtében az elektródák közötti távolság nagysága nem befolyásolja az áramlási ellenállást, és így nő az ellenállás mérésének pontossága.

A találmány szerinti eljárást foganatosító elektroerozív felületmegmunkálásra szolgáló berendezés, amelynek üzemmód átkapcsolása az elektródák közötti tér áramlási ellenállásának változása függvényében történik, és ahol az elektródák közötti távolságot egy előtolási szabályozóval tartjuk fenn, azzal jellemezhető, hogy az elektródákon átfolyó munkaáram jelenlétének megállapítására egy detektort, valamint egy áramlási ellenállásadót tartalmaz, amely egy differenciáló egységgel van összekötve, ez pedig egy összehasonlító áramkörön át az üzemmódokat átkapcsoló egységre csatlakozik.

Az áramlási ellenállásadó összekötése a differenciáló egységgel az ellenállás deriváltjának képzéséhez szükséges. Az összehasonlító áramkör megállapítja azt az időpontot, amikor a keresett derivált egy meghatározott értékre csökken, és bekapcsolja az üzemmód átkapcsoló egységet.

Az elektroerozív megmunkálásra szolgáló találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál ütemimpulzusgenerátor, kétutas egyenirányító, késleltetőelem és kapcsolóelem van egymással sorba kapcsolva. A kapcsolóelem egy áramdetektorral van összekötve. A diszkrét áramkörrel kialakított differenciáló egység az említett ütemimpulzusgenerátorral van összekötve. A differenciáló egység kimenete egy egyenirányítón át az összehasonlító áramkörre csatlakozik. Az összehasonlító áramkör a késleltető elemen és a kapcsolóelemen át az üzemmód átkapcsoló egységgel van összekötve.

A differenciáló egység diszkrét működésmódja, mely az ütemimpulzusgenerátor és a késleltetőelem segítségével valósul meg, fokozza az elektródák közötti tér áramlási-ellenállási deriváltjának mérési pontosságát. A kapcsolóelem segítségével az áramdetektor kizárja a berendezés hibás indítását, akkor, amikor nincs áram.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakja egy átkapcsoló csoporttal, az elektródákat egymás felé mozgató egységgel és egy Schmidttriggerrel is rendelkezik, amelyek az ütemimpulzusgenerátor kimenetére csatlakoznak, továbbá az említett átkapcsoló csoport az áramlási ellenállásadó kimenete és a differenciáló egység bemenete közé van kapcsolva, az elektródákat egymás felé mozgató egység kimenete az előtolásszabályozóra csatlakozik, és a Schmidt-trigger kimenete a differenciáló egységgel van összekötve.

Az elektródákat egymás felé mozgató egység az impulzusgenerátorról érkező jel hatására az elektródákat addig mozgatja egymás felé, amíg azok mechanikusan érintkeznek. Ugyanennek a jelnek a hatására az átkapcsoló csoport az ellenállásadót összeköti a differenciáló egységgel, és a Schmidt-trigger biztosítja a differenciáló egység rendszeres üzemelését. Ennek eredményeként az áramlási ellenállás nagyságának mérését egymáshoz mechanikus érintkezésig közelített elektródák mellett végezzük, miáltal pontosabb lesz az üzemmód átkapcsolás időpontjának meghatározása.

A továbbiakban a találmány tárgyát egy gyakorlati kiviteli példa és rajzok alapján ismertetjük részletesebben.

A rajzokon az 1. ábra alakos felületeket tükrösítő elektroerozív másoló-üregelő-gép automatikus üzemmód átkapcsolására szolgáló berendezés tömbvázlata a találmány szerint, a 2. ábra tükrösítési idő (t) függése a nyomásveszteségtől (p) az elektródák közötti térben állandó folyadék átfolyás mellett, a 3. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló automatikus tükrösítő berendezés egy kiviteli alakjának tömbvázlata, a 4. ábra a 3. ábrán látható berendezés működésének idődiagramja, az 5. ábra a találmány szerinti berendezés kapcsolási elrendezése egy differenciáló egységgel, amely két tároló kondenzátorral rendelkezik és egy ütemimpulzus generátor alakjában kivitelezett időadóval, a 6. ábra a találmány szerinti berendezés kapcsolási elrendezése egy differenciáló egységgel, amely egy tároló kondenzátorral rendelkezik, és egy időadóként alkalmazott ütemimpulzusgenerátorral, a 7. ábra az 5, és 6. ábra szerinti berendezések áramköreinek működési idődiagramja, a 8. ábra az elektródákat egymás felé közelítő egységgel rendelkező berendezés kapcsolási elrendezése, a 9. ábra a 8. ábra szerinti elrendezés működésének idődiagramja, a 10. ábra a találmány szerinti berendezés kapcsolási elrendezése egy időadóként alkalmazott univibrátorral és egy differenciáló egységgel, amely két tároló kondenzátorral rendelkezik, all. ábra a találmány szerinti berendezés kapcsolási elrendezése, amely időadóként egy univibrátorral és egy differenciáló egységgel rendelkezik, amely egy tároló kondenzátorral van ellátva, és a 12. ábra a 10. és 11. ábrákon látható elrendezések működésének idődiagramja.

A találmány szerinti eljárás lényege a P nyomásveszteségnek az elektródák közötti S tér nagyságával, az F megmunkálási felület nagyságával és a H megmunkálási mélységgel való alábbi összefüggésből világosan, látható:

Gyv g

, H

RS^{2 n} S [1] ahol

G=üzemi folyadékfogyasztás γ=sűrűség v=kinematikai viszkozitási együttható g=nehézségi gyorsulás R=a megmunkálandó nyílás sugara r₀=az átszivattyúzási nyílás sugara.

Az [1] egyenlet első tagja a homlokrésben fellépő nyomásveszteséget, második tagja pedig az oldalsó résben fellépő nyomás veszteséget adja meg. Ebből az egyenletből következik, hogy a nyomásveszteségek az elektródák közötti térben a rés harmadik hatványával fordítottan, a megmunkált felülettel és a megmunkálási mélységgel pedig egyenesen arányosak.

Ismeretes, hogy felületek elektroerozív megmunkálásánál az elektródák közötti tér finomabb megmunkálást biztosító üzemmódra történő átkapcsoláskor kisebb lesz, és a mozgó megmunkált felületek folytonosan növekednek egy névleges értékig (az előző, mélyebb megmunkálási mód egyenetlenségeinek csökkenésével). Az elektródák közötti tér kiképzésének ez a dinamikája az átszivattyúzott folyadék állandó mennyisége mellett feltételezi a nyomás monoton növekedését egy telítésbe futó görbe szerint, amely a teljes felület egy adott finomságú megmunkálásának felel meg. A nyomás stabilizálásának időpontjában, amikor a nyomásveszteségek deriváltja a kezdeti érték 0,01—0,1-szeresét kitevő értékre csökken, jelet adunk a következő finomabb megmunkálási intenzitásra történő átkapcsolásra. Itt nagy abszolút értékű nyomásveszteségek léphetnek fel. A nyomásváltozás azonban a finomabb megmunkálási módoknál is hasonló a már tárgyaltakhoz.

A kisülések és a résingadozások következtében a generátor és az előtolás-szabályozó üzemelésekor fellépő hibák kiküszöbölésére a nyomást periodikusan olyan feltételek között mérjük, hogy az impulzusok legalább 50%-a munkaimpulzus, és az impulzusgenerátor és az előtolásszabályozó ki van kapcsolva. Mivel mindegyik következő finomabb megmunkálási mód teljesítménye mindig kisebb az előző durvább megmunkálási módnál, a finomabb megmunkálási módokra való átmeneteknél végzett mérések közötti időtartamok egyre hosszabbak.

Az alakos felületek elektroerozív tükrösítésére szolgáló találmány szerinti berendezés lehetővé teszi a megmunkálási idő csökkentését, és a megmunkálási folyamat viszonylag egyszerű automatizálását a nagyoló és simító üzemmódok közötti átmenetnél.

Az elektródák közötti 1 teret egy formaelektróda, azaz a 2 szerszámelektróda (egy átszivattyúzási nyílással) és a 3 munkadarab képezi, amelyekre a 4 tápforrás kapcsai csatlakoznak. A 4 tápforrás az 5 generátorból és a 6 teljesítmény egységekből áll. Az elektródarést a 7 előtolásszabályozó és az üzemi folyadék felhasználást a 9 áramlási ellenállásadóval ellátott 8 szivattyúrendszer szabályozza. A manométerrel párhuzamosan a nyomásingadozás 10 differenciáló egysége van kapcsolva, és az elektródák közötti térre az elektródák közötti tér 11 állapotadója csatlakozik. A program szerinti üzemmódátkapcsolást végrehajtó 12 egység az üzemi folyadék 8 szivattyú rendszerét vezérli, valamint a 4 tápforrás 5 generátorát.

A nyomásingadozás 10 differenciáló egységének kimenete és a program szerint az üzemmódokat átkap5 csoló 12 egység bemenete között a 13 és 14 koincidencia áramkörök vannak egymással sorba kapcsolva, melyek közül az első az időbeli nyomásveszteség derivált egy előre adott szintjén ad jelet (15 hitelesítő jel), és a második a járulékos 16, 17 bemenetekkel rendelkezik, ame10 lyek az elektródák közötti tér 11 állapotadójával és egy 18 időadóval vannak összekötve, ez pedig a 7 előtolás szabályozóra van kapcsolva.

All állapotadó kimenete és a 14 koincidencia áramkör 16 bemenete közé a 19 koincidencia áramkör van kapcsolva, amely a 2 szerszámelektróda és a 3 munkadarab közötti előre megadott iránynál ad jelet (20 hitelesítő jel), amely a választott megmunkálási módnál egy stabil megmunkálási folyamatnak felel meg (az impulzusok legalább 50%-a munkaimpulzus). A programszerű üzemmódátkapcsolást végrehajtó 12 egység 21 kimenete a 18 időadóval van összekötve, és így a nyomásveszteségek időbeli deriváltjának a finomabb megmunkálási módra való átmeneteknél végzett mérései közötti időtartamok automatikusan meghosszabbíthatók.

Egy bizonyos ideiglenes megmunkálási módnál az említett derivált értéke csökken, és elér egy referenciaszintet, amelynél a 13 koincidencia áramkör megszólal, és engedélyező jelet ad a 14 koincidencia áramkörnek. Ha bemenő jelek érkeznek a 18 időadóról és a 11 álla30 potadóról (a 19 koincidencia áramkörön át), a 14 koincidencia áramkör vezérlő jelet állít elő a 12 egységgel történő üzemmódátkapcsoláshoz. A 19 koincidencia áramkör megakadályozza a hibás kapcsolásokat, melyek például üresjáratban következhetnének be.

A mérési pontosság növelése érdekében a 18 időadó a 14 koincidencia áramkör vezérlésével szinkronban reteszeli a 7 előtolásszabályozót. A programszerű üzemmód átkapcsolásokat végző 12 egység a 8 szivattyúrendszerrel van összekapcsolva, mivel a szükséges üzemi folya40 dék felhasználás az üzemmód változásakor magától beáll.

A 2. ábrán a tükrösítési idő (t) változását tüntettük fel az elektródák közötti térben állandó folyadék átáramlás mellett fellépő nyomásveszteség (P) függvényé45 ben.

Az elektroerozív felületmegmunkálásra szolgáló találmány szerinti eljárás biztosítja a tükrösítési idő lerövidítését a ráhagyás csökkentése által (a ráhagyást nem kell számítani) és lehetővé teszi a megmunkálási folya50 mát automatizálását.

Az elektroerozív felületmegmunkálás munkaigényének csökkentése és azon időpont meghatározási pontosságának növelése érdekében, amelyben az előző megmunkálási üzemmódban létrejött valamennyi egye55 netlenség kisimult, meghatározzuk a nyomás két egymást követő értéke közötti különbséget, amelyet periodikusan az impulzusgenerátor kikapcsolása és az elektródák egymáshoz érintése után mérünk. Az az időpont, amikor az említett különbség kisebb, mint a kiindulást érték 1—10%-a, képezi egy finomabb megmunkálási módra történő átkapcsolás időpontját.

A nyomást az impulzusgenerátor kikapcsolása után mérjük, amikor az elektródákat már összeérintettük, és az előtolást kikapcsoltuk, az érintkezés pillanatában.

A nyomásmérés után az elektroerozív folyamatot hely3 i

reállítjuk * ha a nyomásnövekedés nagyobb a normál értéknél. A finomabb megmunkálási módra való átkapcsolás akkor történik meg, amikor a nyomásnövekedés kisebb a normál értéknél, vagy azzal egyenlő.

Az összeérintett elektródák mellett végzett nyomásmérés kizárja az elektróda hézagnagyságának befolyását a mérési eredményre. Eközben a mérési pontosság független az elektroeróziós folyamat stabilitásától. Az impulzusgenerátornak az elektródák összeérintése előtti kikapcsolásával kiküszöböljük a rés miatt fellépő mérési hibát, amely az elektródák között található szilárd eróziós termékek miatt léphet fel. A generátor ideiglenes kikapcsolása lehetővé teszi, hogy az üzemi folyadék áramlása a szilárd részecskéket az elektródák egymás felé mozgatása során eltávolítsa az elektródák közötti térből. Az előtolás kikapcsolása az elektródák összeérésének pillanatában megakadályozza ezek deformálódását és az előtoló hajtómű ereje által okozott egyenetlenségek keletkezését.

A találmány szerinti eljárás az üzemi folyadéknak azonos nyomás mellett történő át szivattyúzásával végrehajtott megmunkálásra is vonatkozik. Egy finomabb megmunkálási fokozatra történő átkapcsolás után az üzemi folyadék átáramlása egyidejűleg λ értékkel csökken. Ekkor a fogyasztás időbeli deriváltjának abszolút értéke nullához tart, és azt eléri, ha az előző megmunkálási fokozat egyenetlenségei már kisimultak. Az üzemmód kellő időben történő átkapcsolásához meghatározzuk az üzemi folyadékmennyiség deriváltját. Az átáramló mennyiség deriváltjának meghatározására szolgáló valamennyi művelet és ezek sorrendje megegyezik a nyomás deriváltjának meghatározására szolgáló és a fentiekben már ismertetett eljárással.

Az elektroeróziós felületmegmunkálásra szolgáló találmány szerinti eljárás a finomabb megmunkálási módra történő üzemmód-átkapcsolás megoldásával lerövidíti a megmunkálási időt, kibővíti az eljárás használati körét és lehetővé teszi az elektroeróziós megmunkálás viszonylag könnyű automatizálását.

A javasolt eljárás foganatosítására szolgáló berendezésnél elektromos jelet adunk a 9 áramlási ellenállásadóról (3. ábra) a 22 frekvenciaimpulzus mérőátalakító bemenetére. Ez utóbbi olyan jelet állít elő, amelynek f frekvenciája arányos a P nyomással vagy a Q folyadékfelhasználással. A 23 ütemimpulzusgenerátor a T periódusidő szerint váltakozva a 24 és 25 impulzusszámlálókat a Cl és C2 jelekkel (4. ábra) a 22 frekvencia-impulzus mérőátalakitó kimenetére csatlakoztatja. A csatlakozás időtartama nem változtatható, így mindegyik számlálóban a P nyomással vagy a Q folyadék felhasználással arányos n impulzusszám van beírva. A 26 komparátor a 23 ütemimpulzus generátorról érkező C3 jel hatására Összehasonlítja a 24 illetve 25 impulzusszámlálókról kapott ni és n2 mennyiségeket. A 23 ütemimpulzus generátorról érkező C4 jel hatására ezután mindkét korábban feljegyzett szám nullával válik egyenlővé.

A 26 komparátor kimenőjele:

At=(n,-n₂) [2] és a P nyomás vagy a Q folyadék felhasználás időbeli deriváltjának átlagértékét képezi a t időtartam folyamán. A At jel a 13 koincidencia áramkör bemenetére kerül, ami összehasonlítja a hiteles As értékkel.

Ha

AtsíAs [3] a 13 koincidencia áramkör a C5 jelet szolgáltatja, amely vagy a kezelő személyt tájékoztatja az üzemmód átkapcsolás szükségességéről, vagy az automatikus átkapcsolást végző 12 egységre kerül.

Ugyanezzel a T periódusidővel szolgáltatja a 23 ütemimpulzus generátor a C6 jelet az elektródák egymáshoz érintésére szolgáló 27 egység számára. Eközben a C6 jel a Cl és C2 jelekhez időben úgy viszonyúi, hogy az n érték tárolása a 24 és 25 impulzusszámlálókban csak az elektroeróziós generátor kikapcsolása és az elektródáknak a mechanikus érinikezésig történő közelítése után megy végbe, amit a 27 egység hajt végre. Az érintkezési időtartam biztosítja a P nyomás és a Q folyadék felhasználás szükséges mérési pontosságát.

Az alábbiakban felületek automatikus tükrösítésére szolgáló berendezés tökéletesített áramkörét írjuk le:

Az 5, ábrán látható kapcsolási elrendezés a 9 áramlási ellenállásadót tartalmazza, amely a P nyomással vagy a Q folyadék-felhasználással arányos egyenfeszültség alakjában jelet szolgáltat a 28 erősítő bemenetére. A 28 erősítő kimenete a diszkrét 10 differenciáló egységgel van összekötve, amely két egyforma 29 és 30 tároló kondenzátorral rendelkezik, amelyek a 31a érintkezőn át csatlakoznak. A 10 differenciáló egység kimenő jele a 29 illetve 30 tároló kondenzátorokon fellépő U₂₉ és U₃₀ feszültségek közötti Δυ különbség. A 31 jelfogót a 23 ütemimpulzus generátor táplálja. Az áramköri elemek úgy vannak megválasztva, hogy fennáll a következő összefüggés:

T_c-t_u-«T--<T_d (4] ahol

T_c=a 29 és 30 tároló kondenzátorok töltőkörének időállandója

T_d=a 29 és 30 tároló kondenzátorok kisütőkörének időállandója t_u=a 23 ütemimpulzus generátor impulzusidőtartama T=a 23 ütemimpulzus generátor impulzusainak periódusideje.

A 10 differenciáló egység kimenete a kétutas 32 egyenirányítóra van kapcsolva, amely az U bemenő jel abszolút értékét leválasztja. A 32 egyenirányító kimenete a 33 erősítőn át a 13 koincidencia áramkör bemenetére van kapcsolva, amelynek második bemenetére a AU. egyenfeszültségként egy beállító érték csatlakozik. A 13 koincidencia áramkör összehasonlítja a bemenő jelet a beállító jellel és az U^ jelet állítja elő, ha teljesül a

Κ„(Δυ)^Δυ₅ [5j összefüggés, ahol

K₃₃=a 33 erősítő erősítési tényezője.

A 13 koincidencia áramkörkimenete a 34 késleltető elem bemenetére csatlakozik, amely a bemenő jelet t_p ideig késlelteti. A 34 késleltető elem kimenete a 35 erősítő bemenetével van összekötve, amelynek kimenete a 11 állapotadó 1 la érintkezőjén át az üzemmódokat átkapcsoló 12 egységre csatlakozik. A 11a érintkező nyitva van, ha az elektródákon át nem folyik áram. Ha bemenő jel érkezik, a 12 egység az üzemmódot a programnak megfelelően átkapcsolja.

A berendezés a következőképpen működik:

A 9 áramlási ellenállásadóról érkező jelet a 28 erősítő U nagyságúra erősíti, majd a jel a 10 differenciáló egység bemenetére kerül. Ha a 31 jelfogó a 23 ütemimpulzus generátorról érkező impulzus hatására t„ időre meghúz, akkor az U^ feszültség a 30 tároló kondenzátoron a

Í76089

10 [4] összefüggésnek megfelelően U-val válik egyenlővé. A 31 jelfogó elejtésekor a T—t_u időre a 29 tároló kondenzátor U feszültségre töltődik fel, és az U₃₀ feszültség gyakorlatilag változatlan marad, és U értékével egyenlő a 31 jelfogó elejtésének pillanatában.

AU=U₂₉-U₃₀ [6] tehát U változását adja meg a 31 jelfogó elejtésének időpontjára vonatkoztatva. Ha a T periódusidő elegendően kicsi, érvényes a következő összefüggés:

Δυ_τ dU

ÜT ~ ”d vagy dU [7] ahol

Δυ_τ=Δυ értéke közvetlenül a 31 jelfogó kapcsolása előtt.

Az itt alkalmazott diszkrét elv fokozza az ilyen lassan változó jelek, mint a nyomás, vagy az üzemi folyadék felhasználás differenciálásának pontosságát az elektroeróziós tükrösítésnél.

A Δυ jel nemcsak arányos a berendezés bemenő jelének derivátjával, hanem előjele is van. így az azonos nyomáson történő átszivattyúzásnái és következésképpen Δϋ negatív. A 32 egyenirányító a berendezést függetlenné teszi az átszivattyúzási eljárástól, mivel leválasztja (AU)-t.

A 33 erősítő által K₃₃ (Δυ) értékre erősített (Δυ) jelet a 13 koincidencia áramkör összehasonlítja a hitelesített Δυ, beállítójellel.

Κ₃₃(Δυ_τ)^Δυ, [9] feltétel betartása azt jelenti, hogy a berendezés bemenő jelének deriváltja közel nulla, azaz a korábbi üzemmód valamennyi felületi egyenetlensége el van távolítva. A 13 koincidencia áramkörről származó U_cc jel rögtön a jelfogó elejtése után jelen van, ha (Δυ) nullától kezdődően növekszik. A [9] feltételnek megfelelően az U_cc jelet a 34 késleltető elem t_pT ideig késlelteti.

Az üzemmód átkapcsolása a 34 késleltető elem U₃₄ kimenő jelének hatására történik meg, ami a biztonság kedvéért a 35 erősítőben van elhelyezve.

A 11 állapotadó a 11a érintkező segítségével nem teszi lehetővé az üzemmód átkapcsolást a folyamat insta· bilitása által előidézett elektróda közelítés esetén, ha Δυ közel nulla.

A berendezésnek a 6. ábrán látható kiviteli alakja abban különbözik az előzőtől, hogy a 10 differenciáló egység áramköre egyszerűbb, ugyanis a 36 tároló kondenzátort, amely megfelel a 29 és 30 tároló kondenzátoroknak (5. ábra), továbbá a 31 jelfogó 31b érintkezőjét tartalmazza.

A 31 jelfogó kapcsolása a 36 tároló kondenzátornak a 28 erősítő kimenetére való párhuzamos rákapcsolását eredményezi, valamint a 10 differenciáló egység kimenetének rövidrezárását okozza. Eközben a 36 tároló kondenzátor U₃₆ feszültsége U-val egyenlő. A 31 jelfogó elejtése ahhoz vezet, hogy a 10 differenciáló egység kimenő jele egyenlő két egymással szembe kapcsolt U és

U₃₆ feszültség különbségével. Mivel az lí₃₆ feszültség ebben az esetben változatlan, υ-υ₃₆=--Δυ [10] ahol

AUaz U feszültség változása a 31 jelfogó elejtést időpontjára vonatkoztatva.

Fentiek következtében a 10 differenciáló egység kimenő jele (6. ábra) megegyezik az 5. ábra szerinti 10 differenciáló egység kimenő jelével. A 6. ábra szerinti berendezés többi eleme ugyanúgy működik, mint az 5. ábra szerinti berendezésnél.

A berendezés 8. ábrán feltüntetett áramkörében a 28 erősítő a 23 ütemimpulzus generátorra csatlakozó 37 jelfogó 37a érintkezőjén át a 10 differenciáló egységgel van összekötve. A 31 jelfogó a 38 Schmidt-triggerre csatlakozik, amely szintén a 23 ütemimpulzus generátorral van összekötve. A 37 jelfogó az érintkezői bekapcsolják az elektródákat egymáshoz közelítő 27 egységet. A 32 egyenirányítón és a 33 erősítőn át a 10 differenciáló egység a 13 koincidencia áramkörre van kapcsolva. A 13 koincidencia áramkör kimenete a 35 erősítő bemenetére csatlakozik, ami az üzemmódokat átkapcsoló 12 egységgel van összekötve.

A 23 ütemimpulzus generátorral érkező ütemimpulzus hatására a 37 jelfogó meghúz, és 37a érintkezőjével öszszeköti a 28 erősítőt a 10 differenciáló egységgel, és további érintkezőivel bekapcsolja az elektródákat közelítő 27 egységet. A 23 ütemimpulzus generátor ugyanazon impulzusa billenti a 38 Schmidt-triggert. A 37 jelfogó és a 27 egység szinkronban történő bekapcsolásának eredményeként a jel csak érintkező elektródák esetén jut a 10 differenciáló egységre. A 31 jelfogó minden második ütemimpulzusra meghúz, míg a sorozat T periódusideje folyamán váltakozva meghúzott és elejtett állapotban van. Eközben a 29 és 30 tároló kondenzátorok váltakozva minden második ütemimpulzusra újra feltöltődnek. A

Δυ₁₀=Δυ₂₉-Δυ₃₀ [11 mennyiség az U feszültség változása a T periódusidő folyamán, tehát érvényes az alábbi összefüggés:

Δυ, dU

T_T-►Ö dt [12]

Mivel az U_lo feszültség a T periódusidő folyamán változatlan, nem szükséges késleltető elem. A bemenő jelet összeérintett elektródáknál mérjük, miáltal nem lép fel hiba az eróziós folyamat instabilitása következtében, és nem szükséges az aram jelenlétét ellenőrző készülék.

A tárgyalt kiviteli példákban a differenciálás a bemenő jel időbeli kvantálásával történik. A 10. ábrán látható berendezésnél a differenciálás a bemenő jel szintjének kvantálásával megy végbe. Erre a célra a 10 differenciáló egységet alkalmazzuk, amelynek bemenete a 28 erősítőn át a 9 áramlási ellenállásadóval, és kimenete a 32 egyenirányítón és a 33 erősítőn át a 13 koincidencia áramkör bemenetével van összekötve. Ebben az esetben a 39 univibrátor, amelynek bemenete a 13 koincidencia áramkör kimenetére csatlakozik, kimenete viszont a 31 jelfogóval és a 34 késleltető elemmel van Összekötve, az időadó funkcióját látja el. A 34 késleltető elem kimenete a 35 erősítőn és a 11 állapotadó 1 la érintkezőjén át az üzemmódokat átkapcsoló 12 egységgel van összekötve.

Az (ÁU) jel növekedése a megmunkálási folyamat során a

K₃₃(AU)=AU₃ [13] feltétel teljesüléséhez vezet.

Ezután a 39 univibrátor, a 13 koincidencia áramkörből származó U_cc=0 jel hatására kapcsol. A 31 jelfogó tekercsének táplálásakor a 39 univibrátor átkapcsolja a 31a érintkezőt. Eközben fennáll a [9] feltétel, és a 13 koincidencia áramkör kimenetén az U_cc jel jelenik meg.

Minél lassabban változik az U feszültség, annál hoszszabb az U_ffi jel, és következésképpen a 39 univibrátor stabil állapota. Mivel (Δίί) sohasem nagyobb, mint Δυ₃, érvényes, hogy

ahol t_b=az univibrátor stabil állapotának időtartama.

Ha az univibrátor a 34 késleltető elem késleltetési ideje folyamán nem indul, ami azt jelenti, hogy

a 34 késleltető elem egy U₃₄ jelet állít elő, amelynek hatására a 12 egység végrehajtja az üzemmód átkapcsolást.

Annál a berendezésnél, amelynek áramköre all. ábrán látható, a 10 differenciáló egységet a 36 tároló kondenzátorral és a 31 jelfogó 31b érintkezőjével alkalmazzuk. Ebben áll az egyetlen különbség a 10. ábra szerinti berendezéshez viszonyítva.

A 39 univibrátor indulása következtében a 31b érintkező záródik, és a 36 tároló kondenzátor újra feltöltődik. Mivel Δϋ változása ennél a berendezésnél is olyan mint a 10. ábra szerinti berendezésnél, a berendezés összes többi elemének működése is megegyezik azzal.

Az automatikus elektroerozív felületmegmunkálásra szolgáló találmány szerinti berendezéssel az ismert berendezésekhez viszonyítva lerövidül a megmunkálási idő, mivel azt az időpontot, amelyben az előző üzemmódban létrejött felületi egyenetlenségek megszűnnek, pontosabban meghatározzuk. A javasolt berendezés az ismert megoldásoknál egyszerűbb, és az üzemi folyadék átszivattyúzására alkalmazott eljárástól független.

Claims (7)

1. Eljárás elektroerozív felületmegmunkálásra, amelynél szerszámelektródára és munkadarabra mint elektródákra feszültséget kapcsolunk, az elektródák közötti térben dielektrikumként vagy elektrolitként szereplő folyadékot szivattyúzunk át, és a megmunkálás során a megmunkálási üzemmódot egyre finomabb fokozatokra kapcsoljuk át, azzal jellemezve, hogy minden megmunkálási üzemmódban mérjük az elektródák közötti térnek (l) a dielektrikumként vagy elektrolitként alkalmazott folyadékkal szemben tanúsított áramlási ellenállását, és képezzük az áramlási ellenállás időbeli deriváltját, figyeljük a derivált időbeli változását, és amikor az áramlási ellenállás deriváltja az éppen, alkalmazott üzemmódban folytatott megmunkálás kezdetén fennálló érték 1—10%-a közötti értékre csökken, átkapcsolunk

5 a következő megmunkálási üzemmódra.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az áramlási ellenállás deriváltját olyan feltételek mellett mérjük, hogy az elektródákra vezetett impulzusok legalább fele hasznos anyagleváíasz10 tást végez a megmunkálandó felületről.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítást módja, azzal jellemezve, hogy az áramlási ellenállás deriváltját a munkadarab-szerszám rendszerben kikapcsolt előtolás mellett, megmunkáló impulzusok nélkül,

15 periodikusan mérjük, és mindegyik egymást követő időintervallum a viszonylag finomabb megmunkálási módra történő átmeneteknél végzett mérések között egyre hosszabb lesz.

4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás

20 foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az áramlási ellenállás méréshez az elektródákat ideiglenesen ezek mechanikus érintkezéséig közelítjük egymáshoz.

5. Berendezés az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, amelyeknél az üzemmód

25 átkapcsolás az elektródák közötti tér áramlási ellenállásának változása függvényében történik, és amely berendezés a szerszámelektródára és a munkadarabra mint elektródákra csatlakozó tápforrással, az elektródák közötti tér nagyságát szabályozó előtolásszabályozóval, és

30 a megmunkálási üzemmódokat átkapcsoló egységgel rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a berendezés egy áramlási ellenállásadót (9) tartalmaz, amely egy differenciálóegységgel (10) van összekötve, és a differenciáló egység (10) koincidencia áramkörön (13, 14) át a meg35 munkálási üzemmódokat átkapcsoló egységre (12) csatlakozik.

6. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egymással sorba kapcsolva ütemimpulzus generátort (23), egyenirányítót (32), késleltető

40 elemet (34) és kapcsoló elemet tartalmaz, amely az elektródák közötti tér állapotadójával (íl) van összekötve, továbbá a differenciáló egység (10) diszkrét áramkörként van kialakítva és az ütemimpulzus generátorral (23) van összekötve, és a differenciáló egység (lO) kime45 nete az egyenirányítón (32) át a koincidencia áramkörre csatlakozik, amely a késleltető elemen (34) és a kapcsolóelemen át a megmunkálási üzemmódokat átkapcsoló egységgel (12) van összekötve.

7. A 6. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja,

50 azzal jellemezve, hogy egy átkapcsoló csoportot, az elektródákat egymáshoz közelitő egységet (27) és egy Schmidt-trigger (38) is tartalmaz, amelyek az ütemimpulzus generátor (23) kimenetére vannak kapcsolva, továbbá az említett átkapcsoló csoport az áramlási ellen55 állásadó (9) kimenete és a differenciáló egység (10) bemeneté közé van kapcsolva, az elektródákat egymáshoz közelítő egység (27) kimenete az előtolás szabályozóra csatlakozik, és a Schmidt-trigger (38) kimenete a differenciáló egységgel (10) van összekötve.

6 db rajz

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 8t.SW5.66A2 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkó István igazgató π6.1

FI6.2

Nemzetközi osztályozás a 23 P 100

Nemzetközi osztályozás: B 23 P 1/00

Nemzetközi osztályozás: B 23 P 1/00

Nemzetközi os~ilyozás;