RU1794605C - Устройство дл электроискрового легировани - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к оборудованию дл  металлообработки, в частности к генераторам дл  электроискрового легировани . Сущность изобретени : устройство содержит источник напр жени , первый коммутатор, емкостный накопитель и второй коммутатор. Выход последнего св зан с нагрузкой. Последовательно соединены датчик проводимости, токоограни- читель, вход которого соединён с выходом нагрузки, первый врем зэдающий блок и одновибратор, выход которого соединен с управл ющим входом первого коммутатора. Второй врем задающий блок подключен между управл ющим входом второго коммутатора через токоограничитель и общей точкой между датчиком проводимости и первым врем задающим блоком. Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить сплошность покрыти , разброс толщины покрыти  составл ет 13-15 мкм. 3 ил.. .

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени  в частности к генераторам дл  электроискрового легировани  и может быть использовано в станках электроискрового упрочнени .

Известно устройство дл  электроэрозионного легировани  содержащее соединенные последовательно фильтр, первый выпр митель, емкостной накопитель, высокочастотный коммутатор, трансформатор, второй выпр митель, токоограничитель, второй накопитель, датчики тока зар да, напр жени  и тока разр да второго накопите- л , а также сумматор, при этом управл ющий вход коммутатора через первый ключ подключен к задающему модул тору частоты, выход датчика тока через фильтр нижних частот подключен к управл ющему входу модул тора, датчик напр жени  подключен через первый пороговый элемент к первому входу сумматора, датчик тока подключен через второй пороговый элемент к второму входу сумматора, вход сумматора через второй ключ подключен к управл ющему входу первого ключа.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что включение его осуществл етс  в момент касани  электрода-инструмента и детали, при наличии дребезга в момент контакта электрода-инструмента и детали происходит выделение энергии колеблющейс  в широких пределах. Это может привести к получению недостаточной сплошности покрыти . Известно устройство дл  электроискрового легировани , выбранное в качестве прототипа, содержащее пер

ю

Јь о о с 

вый и второй источники напр жени , коненсатор , накопительный конденсатор, первую и вторую оптопары, нагрузку, диод, первый и второй резисторы, причем первый ывод первого резистора соединен с первой бкладкой конденсатора, положительна  ина второго источника соединена с аноом первого и катодом второго светодиодов первого и второго оптотиристоров и подключена к второму выводу первого резистора , другой вывод которого соединен с нодом диода и первой обкладкой конденатора , втора  обкладка которого соединена с анодом второго оптотиристора.

Недостатком известного устройства дл  лектроискрового легировани   вл етс  то, то конструкци  устройства не позвол ет исключить режим срыва работы генератора, заключающийс  в следующем. При замыкании или размыканий электрических контаков всегда присутствует, так называемый, дребезг, то есть многочисленное кратковременное по вление и исчезнобение электрического контакта между деталью и электродом. .: , /Л.:.. ; . ,..,: ..- При злёктроискровом легировании дреб.езг усиливаетс  за счет отскока электрода при ударе 0 деталь, за счет загр знени  поверхности детали продуктами эрозии (металллическа  пыль). Поэтому в вышеопианной установке при кратковременном контакте электродов в момент дребезга зар жаетс  конденсатор, открываетс  пер- вый оптотюрйстор и начинает зар жатьс  накопительна  емкость. Теперь если контакт прерветс , а накопительна  емкость еще не успела зар дитьс , то происходит отпирание второго оптотирйстора и накопительна  емкость разр жаетс  через второй оптотиристор. Тем самым, первый и второй оптотиристоры станов тс  открытыми, т.е. возникает режим срыва работы генератора за счет протекани  сквозного тока.

Целью изобретени   вл етс  повышение сплошности .покрыти  за счет исключени  зависимости энергии от уровн  вибрации и частоты вибраций электрода-инструмента .

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что предлагаемое устройство содержит: источник напр жени , первый и второй коммутаторы, емкостной накопитель, датчик проводимости, первый и второй врем - задающие блоки, одновибратор, нагрузку, первый и второй токоогрзничители.

В устройстве последовательно соединены источник напр жени , первый коммута- .тор, емкостной накс-питель. второй коммутатор, нагрузка, котора  соединена мерез токоограничитель с датчиком проводимости , параллельно соединенным с входами врем -задающих блоков. Выход первого врем -задающего блока через одновибратор соединен с управл ющим

входом первого коммутатора, а выход второго врем -задающего блока через токоор- граничитель соединен с управл ющим входом второго коммутатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема уст0 ройства дл  элёктроискрового легировани ; на фиг. 2 - диаграммы работы элементов устройства, где а - напр жение в МЭП при работе по известной схеме, б, в и г - напр жение на конденсаторах первой и второй

5 врем -задающих цепочек и накопительной емкости соответственно, д - импульсы напр жени  в МЭП предлагаемого устройства; на фиг. 3 - схема устройства дл  электроискрового легировани , выполнен0 нрго в качестве примера конкретного выполнени .

Предлагаемое устройство дл  электроискрового легировани  содержит понижающий трансформатор 1, выпр митель 2,

5 накопитель (емкость) 3, что составл ет источник посто нного тока, а также коммутаторы 4 и 6, емкостный накопитель 5; нагрузку (МЭП) 7, одновибратор 8. врем за- дающие блоки 9 и 10. датчик проводимости

0 11 ц токоограничители 12, 13.

Трансформатор 1 последовательно соединен с регулируемым выпр мителем 2. с накопителем 3, коммутатором 4, емкостным накопителем 5, коммутатором б и нагрузкой

5 7. Нагрузка 7 через токоограничитель 12 соединена с датчиком проводимости 11, к которому параллельно подключены врем -задающие блоки 9 и 10. Врем -зада- ющий блок 10 через токоограничитель 13

0 подключен к управл ющему входу коммутатора 6.

Генератор работает следующим обра . зом-. .. . .. -..

8 исходном состо нии переменное на5 пр жение подаетс  на первичную обмотку трансформатора 1, а со вторичной обмотки пониженное переменное напр жение подаетс  на регулируемый выпр митель 2, с которого выпр мленное напр жение подаетс 

0 на накопитель 3 дл  обеспечени  сглаживани  пульсаций напр жени . Выпр мленное напр жение подаетс  на коммутатор 4. при открытии которого происходит зар дка накопител  5. Разр д накопител  5 на нагруз5 ку 7 происходит через коммутатор 6 при его открытии. Сигнал о состо нии МЭП 7 поступает на датчик проводимости 11 через токоограничитель 12, который в свою очередь управл ет работой врем задающих блоков 9 и 10. Врем задающий блок 9 управл ет

работой коммутатора 4 через одновибратор 8, а врем задающий блок 10 осуществл ет управление работой коммутатора 6 через токоограничитель 13.

Схема построена таким образом, что если врем  в течении которого нагрузка 7 (МЭП) в разомкнутом состо нии меньше времени срабатывани  врем задающих блоков 9 и 10, то коммутаторы 4 и б наход тс  в закрытом состо нии и выделени  энергии на нагрузку 7 (МЭП) не происходит.

Сигнал на открытие коммутатора 6 подаетс  в тот момент, когда нагрузка 7 (МЭП) находитс  в разомкнутом состо нии и коммутатор 6 остаетс  открытым до момента разр дки накопител  5. Разр д накопител  5 наступает при пробое через газовый промежуток на нагрузке 7 (МЭП) в момент достижени  его сопротивлени  критической величины пробо .

Устройство дл  электроискроврго легировани , выполненное в качестве примера конкретного выполнени  фиг. 3, содержит в качестве понижающего трансформатора 1, выпр мител  2 и накопител  (емкость) 3 - блок питани  (1,2,3) в качестве коммутаторов 4 и 6 использованы оптотиристоры, в качестве врем задающих блоков 9 и 10 использовались цепочки временной задержки состо щие из резистора 17,21 и емкости 16,20 с коммутатором на выходе 17,21. В качестве токоограничител  12,13 - токоог- раничмвающие сопротивлени , в качестве одновибратора 8 - емкость 8, а в качестве датчика проводимости 11 использовалс  оптотранзистор 22, с разделительными диодами на выходе 14,18.

Предлагаемое устройство, выполненное в качестве примера конкретного выполнени  дл  электроискрового легировани  (см. рис. 3), содержит управл емый источник 1,2,3 напр жени ; первый 4 и второй 6 оптотиристоры; накопительный конденсатор 5; конденсаторы 16,8,20; резисторы 15. 19,12, 13; диоды 14 и 18; первый 17 и второй 21 компараторы; оптотранзистор 22 и нагрузку (межэлектродный промежуток) 7.

Плюс источника напр жени  1 соединен с анодом оптотиристора 4 и с анодом диода оптотранзистора 22. Катод оптотиристора 4 соединен с обкладкой накопительного конденсатора бис анодом силового оптотиристора 6. Катод оптотиристора соединен с нагрузкой 7. Катод диода оптотранзистора22 соединен с токоограничивающим резистором 13, который в свою очередь соединен с нагрузкой 7. Плюс блока питани  (фиг. 1.2.3) схемы управлени  соединен с анодом диода оптотиристора 4. с врем задающими резисторами 15,19, с выводами питани  компараторов 17,21 с анодом диода оптотирйсторов 4,6. Катод диода оптотиристора 4 соединен с 5 одной из обкладок одновибратора конденсатора 8, причем друга  обкладка конденсатора 8 соединена с выходом компаратора 17. В свою очередь резистор 15 подключен к одной из обкладок врем задающего кон0 денсатора 16, к аноду диода 14, входу компаратора 17. Аналогично соединен резистор 19 с одной из обкладок врем эадающего конденсатора 20, анодом диода 18 и компаратором 21. Минус блока питани  1,2,3 сое5 динен со вторыми обкладками врем задающих конденсаторов 16 и 20 с . выводами питани  компараторов 17 и 21 и с эмиттером оптотранзистора 22. Катоды диодов 14 и 18 соединены с коллектором оп0 тотранзистора 22.

Генератор работает следующим образом . В исходном положении - включен источник силового напр жени  1.2,3 схемы управлени , разр жены - конденсаторы 16

5 и 20 первой и второй врем задающих цепочек , накопительный конденсатор 5; разомкнута нагрузка (межэдектродный промежуток) 7. В этом положении на выхо дах компараторов 17 и 21 устанавливаетс 

0 высокий уровень напр жени , поддерживающий оптотиристоры 4 и 6 в закрытом состо нии . Через резисторы 15 и 19 начинают конденсаторы 16 и 20 зар жатьс , при достижении на конденсаторе 16 напр жени 

5 переключени  компаратора компаратор 17 устанавливает на выходе нижний уровень напр жени , при этом конденсатор 8 зар жаетс  от источника 1,2.3 через диод оптотиристора 4 и отпираетс  оптотиристор 4.

0 Через оптотиристор 4 от источника 1,2,3 зар жаетс  накопительный конденсатор 5. В это врем  конденсатор 20 второй врем за- дающей цепочки продолжает зар жатьс  через резистор 19, Переключение компара5 тора 21 происходит через врем , необходимое дл  окончани  зар дки накопительного . конденсатора 20 и запирани  оптотиристора 4. При установке на конденсаторе 20 напр жени  переключени  компаратора

0 произойдет переключение компаратора 21. На его выходе устанавливаетс  низкий уровень напр жени  и от источника 1,2,3 через диод оптотиристора 6 и токоограничиваю- щий резистор 12 на выход компаратора на5 чинает протекать ток, тем самым отпира  оптотиристор 6, на выходе оптотиристора устанавливаетс  напр жение до которого зар жен накопительный конденсатор 5. После этого при сближении электродов до критического рассто ни  в межэлектродном

промежутке наступает пробой и происходит разр д накопительного конденсатора 5. В момент замыкани  электродов в межэлект- родном промежутке от силового источника 1.2,3 через диод оптотранзистора 22 и токо- ограничивающий резистор 13 начинает проходить ток, который открывает оптотранзистор 22. Через разделительные диоды 14 и 18, а на выходах компараторов 17 и 21 устанавливаетс  высокий уровень напр жени  и оптотиристор 6 закрываетс .

При размыкании электродов б межэлектродном промежутке оптотранзистор 22 за- крываетс  и устройство переходит в исходное положение.

В момент дребезга контактов при каждом размыкании электродов начинает происходить зар д врем задагощих конденсаторов 16 и 20. однако, если врем  нахождени  электродов в разомкнутом состо нии меньше времени зар дки конденсаторов 16 и 20 до напр жени  опрокидывани  компараторов 17 и 21, то при каждом замыкании электродов происходит открывание оптотранзистора 22 и полный разр д конденсаторов 16 и 20 через диоды 14,18 и оптотранзистор 22. Таким образом, если врем  нахождени  контактов в разомкнутом состо нии меньше времени зар дки конденсаторов 16 и 20 до напр жени  опрокидывани  компараторов 17 и 21, то оп- тотиристоры 4 и 6 наход тс  в запертом состо нии и выделение /энергии на искровом промежутке е происходит.

Еще одной отличительной особенностью данной схемы разобщенных тиристор- ных генераторов  вл етс  подача управл ющего сигнала на разр дный оптотиристор 6 в момент времени, когда электроды наход тс  в разомкнутом состо нии, и сохран етс  до момента пробо  искрового

промежутка. Это приводит к тому, что разр дный оптотиристор 6 отпираетс  и находитс  в открытом состо нии до момента пробо  искрового промежутка 7. В св зи с тем, что в открытом состо нии на катоде оптотиристора 6 по вл етс  напр жение до которого зар жена накопительна  емкость 5, то пробой наступает через газовый промежуток при сближении электродов на кри- тическое рассто ние.

Пример. Предлагаемое устройство дл  электроэрозионного легировани  использовалось с станком мод. ЭФИ.

В качестве детали, подлежащей упроч- нению, использовалась фреза дискова  из материала ЗОХГСА. диаметр фрезы - 80 мм, толщина фрезы - 3 мм.

В качестве электрода-инструмента использовалс  электрод цилиндрической диа- метром - 1,0 мм из материала ВК-8.

Режимы обработки:

Напр жение холостого, ..

хода, В.100

Среднее напр жение на нагрузке, В10Средний ток,,А2Энерги  импульса, Дж0,4-0.5

Частота вибрации.

электрода-инструмента, Гц 100 К электроду-инструменту с вибратором станка ЭФИ было подключено предлагаемое устройство. Деталь устанавливалась и закрепл лась в рабочем приспособлении. После этого упрочн лась режуща  часть фрезы оператором вручную с. помощью электрода-инструмента с вибратором,,

Разбррс толщины покрыти  фрезы составил 13-15 мкм. Увеличение сплошности покрыти  фрезы позвол ет увеличить стойкость фрезы в 2 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  электроискрового легировани , содержащее последовательно соединенные источник напр жени , первый коммутатор, емкостный накопитель, второй коммутатор, выход которого св зан с нагрузкой , а также первый токоограничитель, отличаю щ е е с   тем, что, с целью повышени  сплошности покрыти , оно снабжено последовательно соединенными датчиком проводимости, вход которого через первый токоограничитель соединен с выходом нагрузки, первым врем задающим блоком и одновибратором, выход которого соединен с управл ющим входом первого коммутатора, и вторым токоограничителем, последовательно соединенным с вторым врем задающим блоком, подключенным к датчику проводимости и первому врем за- дающему блоку, причем выход второго токо- ограничител  соединен с управл ющим входом второго коммутатора.

   ФИГЗ