RU1825679C - Установка дл электроискровой обработки токопровод щих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроискровому нанесению покрытий из металла на металлические поверхности и может быть использовано дл  получени  покрытий с заданными физико-механическими и химическими свойствами. Цель - повышение износоустойчивости деталей машин, механизмов и инструментальной оснастки. Установка содержит задающий генератор 1, делитель частоты 2 с посто нным коэффициентом делени , ультразвуковой генератор (УЗГ) 3, устройство 12 дл  поддержани  межэлектродного зазора. Между обрабатываемой деталью 16 и электродом - анодом 15 устанавливаетс  зазор 13, измен ющийс  с частотой и амплитудой, соответствую

Description

(Л

С

00

го ел о VI

|Ю

Фиг.1

щей выходному напр жению УЗ Г 3. Пр моугольные импульсы с задающего генератора 1 поступают также через делитель частоты 5 с переменным коэффициентом делени , фа- зосдвигатель б, формирователь 7 длительности импульсов на генератор импульсов технологического тока, пр моугольные импульсы технологического тока с которого

Изобретение относитс  к электроискровому нанесению покрытий из металла на металлические поверхности и может быть использовано дл  получени  покрытий с заданными физико-техническими и химическими свойстиами дл  повышени  износоустойчивости деталей машин, механизмов и инструментальной оснастки.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей, повыше- ние кзчесгна обрабатываемых поверхностей за счет получени  покрытий с заданными физико-техническими и химическими свойствами .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема установки; на фиг. 2 - схема фазосд- оигэтел ; на фиг. 3 - схема формировател  длительности импульса; на фиг. 4 - диаграммы регулировани  длительности импульса технологического тока, формируемого гене- ратором.

Установка содержит задающий генератор (ЗГ) 1. делитель 2 частоты с посто нным коэффициентом делени ; ультразвуковой генератор (УЗГ) 3. генератор 4 интервалов времени (ГИП); делитель 5 частоты с переменным коэффициентом делени ; фазосд- вигатель 6; формиропатель 7 длительности импульсов (ФДИ); ионизатор 8 межэлектродного зазора (ИМЭЗ); генератор 9 им- пудьсов технологического тока (ГИТ); датчик 10 состо ни  межэлектродного зазора (ДСМЭЗ); датчик контакта (ДК) 11; устройство 12 дл  поддержани  межэлектродного зазора (УПМЭЗ): межзлектродный зазор (МЭЗ) 13; блок управлени  (БУ) 14;электрод- анод 15; обрабатываема  деталь 16.

Фазосдвигатель 6 (фиг. 2) построен на n-разр дном двоично-дес тичном реверсивном счетчике 17, с выхода которого сиг- нал подаетс  на S-вход триггера 18 и R-вход триггера 9, на S-вход которого поступает сигнал с делител  частоты 5, а с выхода поступает на один иэ входов схемы И-НЕ 20, на второй вход которого поступает сигнал с датчика контакте 11, На информационные входы с«этчика подаетс  двоично-дес типоступают на зазор 13. Технологический процесс контролируетс  и регулируетс  ионизатором 8 межэлектродного зазора, датчиком 10 состо ни  межэлектродного зазора и датчиком контакта 11. Временные соотношени  в работе блоков формирует генератор 4 интервалов времени. 4 ил. 2 з.п. ф-лы.

чное число с блока управлени  14, а на вычитающий вход - с генератора интервалов времени 4. С пр мого выхода триггера 18 сигнал поступает на формирователь длительности импульса 7.

Схема работает следующим образом.

На информационные входы счетчика поступает с блока управлени  14 двоично- дес тичное число, соответствующее необходимому сдвигу, С приходом сигнала О с делител  частоты 5 триггер 19 устанавливаетс  в единицу, котора  с его выхода подаетс  на один из входов схемы И-НЕ 20. Когда на второй вход схемы И-НЕ 20 приходит сигнал 1 с датчика контакта 11, то на ее выходе по витс  сигнал О, которым в счетчик запишетс  число, поступающее с блока управлени  14. Когда сигнал 1 с датчика контакта 11 исчезнет, то на выходе схемы И-НЕ 20 по витс  сигнал 1. В этот момент триггер 18 установитс  в О состо ние . Когда счетчик установитс  в состо ние 0, на выходе по витс  сигнал О, которым триггер 18 устанавливаетс  в 1, а триггер 19 в О.

С приходом следующего сигнала с датчика контакта 11 цикл повторитс  только в том случае, если ему предшествовал сигнал О с делител  частоты 5.Таким образом формируетс  задержка относительно конца контакта. При этом частота импульсов задержки равна частоте следовани  импульсов с делител  частоты 5 с переменным коэффициентом делени .

Формирователь 7 длительности импульсов выполнен по схеме, приведенной на фиг.З. Схема состоит из п-разр дного двоично-дес тичного реверсивного счетчика 21, сигнал с выхода которого через схему ИЛИ 22 с инверсными входами и выходом подаетс  на R-вход триггера 23, На второй вход схемы ИЛИ 22 поступает сигнал через схему НЕ 24 с датчика 10 состо ни  межэлектродного зазора. На информационные входы счетчика 21 подаетс  двоично-дес тичное число с блока управлени  14, на вычитающий вход - с генератора 4 интервалов

времени, а на установочные входы С счетчика 2 и на вход синхронизации С триггера 23 поступает сигнал с фааосдвигател  б.1

Схема работает следующим образом.

С приходом сигнала О с фазосдвигате- л  6 в счетчик 21 записываетс  число, поступающее с блока управлени  14, а триггер 23 устанавливаетс  в единицу в момент перехода сигнала с фазосдвигател  6 из О в Г. С этого момента времени счетчик начинает работать в вычитающем режиме. При состо нии счетчика 0 на его выходе по витс  сигнал 0, который через схему ИЛИ 22 поступит на R-вход триггера 23, и триггер 23 установитс  в нуль.

Таким образом будет сформирован импульс заданной длительности, который подаетс  на генератор импульсов технологического тока 9. Если произойдет уменьшение величины зазора до заданной величины, то с датчика 10 состо ни  межэлектродного зазора поступит сигнал 1 который инвертируетс  схемой НЕ 24 и подаетс  на один из входов схемы ИЛИ 22 с выхода которой сигнал О поступает на R- вход триггера 23, и триггер 23 установитс  в нуль. Импульс будет прекращен до истечени  заданного времени.

На фиг. 4 приведены временные диаграммы регулировани  длительности импульса технологического тока, формируемого генератором ГИТ 9,

где I - величина межэлектродного зазора;

1н - врем  сдвига начала импульса технологического тока;

tk - врем  сдвига конца импульса технологического тока;

Туэг - период ультразвуковых колебаний электрода-анода;

UOHT - врем  контактировани  электрода-анода и обрабатываемой детали:

г- длительности импульса технологического тока;

т.н1 - минимальное значение времени сдвига начала импульса;

tki - минимальное значение времени сдвига конца импульса;

Т - интервал времени между двум  следующими друг за другом контактами.

На фиг. 4 приведены следующие варианты формировани  импульса тока;

1.Регулирование начала импульса тока. Интервалы времени tHi. tH2, tH3 формируютс  фазосдвигателем 6 (фиг. 4 б,в,г).

2.Регулирование окончани  импульса тока . Момент окончани  импульса определ етс  длительностью импульса г. Длительность импульса формируетс  формирователем ФДИ 7 (фиг. 4 д.е.ж)

3, Окончание импульса тока по сигналу с датчика состо ни  межэлектродного зазора 10. когда суммы т.Н4+ tHs+ re; нб+ тд превышают Т. (фиг. 4, з, и, к). Установка работает следующим образом .

На блоке управлени  14 устанавливаетс  необходимый режим работы;

периодичность следовани  электро0 исковых разр дов задаетс  величиной коэф- фициента делени  делител  5,если коэффициент делени  делител  5 больше коэффициента делени  делител  2, то период следовани  электроискровых разр дов

5 больше, чем период колебани  электрода- анода 15,

врем  сдвига начала электроискрового разр да относительно контакта между электродом-анодом 15 и деталью 16 - задаетс 

0 величиной сдвига фазы фазосдвигател  6;

длительность импульса технологического тока (электроискрового разр да), формируема  ФДИ 7.

После задани  необходимого режима

5 установка включаетс . Начинает работать задающий генератор 1, пр моугольные импульсы с которого через делитель частоты 2 поступают на ультразвуковой генератор 3. На выходе ультразвукового генератора 3

0 формируетс  напр жение ультразвуковой частоты, по форме близкое к синусоиде, которое подаетс  на устройство дл  поддержани  межэлектродного зазора 12, в результате электрод-анод 15 начинает коле5 батьс  с ультразвуковой частотой, как показано на фиг. 4а, устанавливаетс  межэлектродный зазор 13, измен ющийс  по закону, близкому к синусоидальному.

Пр моугольные импульсы с ЗГ 1 под0 эютс  также через делитель частоты с переменным коэффициентом делени  5 на фазосдвигатель б, который с момента окончани  контакта между электродом-анодом 15 и деталью 16, фиксируемый датчиком

5 контакта 11, начинает формировать врем  задержки, кратное интервалам генератора интервалов времени 4. Информаци  о времени задержки поступает в виде двоичного числа с блока управлени  14. Формирова0 ние времени задержки происходит в фазос- двигателе 6 только в том случае, если со времени предыдущего контакта до следующего за ним с делител  частоты 5 придет импульс напр жени . Таким образом, фор5 мирование задержки происходит с частотой , равной частоте, формируемой делителем частоты 5. Сигнал с фазосдвигател  6, сдвинутый относительно конца контакта между электродом-анодом 15 и деталью 16 на заданную величину, постумает на формирователь длительности импульсов 7.

Формирователь длительности импульсов ФДИ 7 о момент поступлени  сигнала с фазосдвигател  6 выдает сигнал на генератор импульсов технологического тока ГИТ9. который на выходе формирует импульс технологического тока(начинаетс  электроискровой разр д о МЭЗ 13). С этого момента ФДИ 7 начинает формировать заданную на блоке управлени  14 длительность импульса , кратную интервалам времени, поступающим с ГИВ 4. Когда длительность импульса становитс  равной установленной, сигнал на выходе ФДИ 7 исчезает, и импульс технологического тока, подаваемый на МЭЗ 13 с ГИТ 9 исчезает. Электроискровой разр д прекращаетс .

При увеличении времени контактировани  XKOHT (см. фиг. 4, а), например, по причине изменени  резонансной частоты и т.д. может оказатьс  так, что к моменту следующего контакта импульс с заданной длительностью не закончитс . В этом случае при уменьшении величины зазора МЭЗ 13 до установленного значени  с датчика состо ни  МЭЗ 10 поступит сигнал на ФДИ 7, который прервет формирование заданной длительности, и импульс технологического тока прерветс .

Так как начало импульса технологического тока может регулироватьс  в широком диапазоне между двум  следующими друг за другом контактами между электродом- анодом 15 и деталью 16, то при определен- ных значени х МЭЗ величина технологического напр жени  оказываетс  недостаточной дл  пробо  МЭЗ 13. В этом случае электроискровой разр д не возникнет. Дл  устранени  этого служит ионизатор межэлектродного зазора, который в момент начала контакта между электродом-анодом 15 деталью 1G по сигналу с датчика контакта 11 подает на МЭЗ 13 небольшое напр жение, за счет которого через МЭЗ течет электрический ток величиной 2-3 А. В момент разрыва контакта происходит ионизаци  МЭЗ за счет этого тока, и создаетс  токопровод щий канал. После исчезновени  контакта ИМЭЗ 8 работает по сигналу с фазосдвигател  6. Когда произойдет электроискровой разр д, сигнал управлени  с фазосдвигател  исчезнет, и напр жение ИМЭЗ 8, прикладываемое к МЭЗ 13, исчезнет. Сигнал, подаваемый с ГИВ 4 на ИМЭЗ 8, позвол ет устранить прерывание тока ионизации при исчезновении сигнала с датчика контакта 11 до момента возникновени  сигнала с фазосдвигател  При вариантах исполнени  ИМЭЗ 8, отличных от описанного в данной за вке, сигналы с ГИВ 4 могут использоватьс  дл  формировани  длительности протекани  тока ионизации через МЭЗ.

Установка может быть использована в

различных отрасл х промышленности дл  поверхностной обработки конструкционных материалов, деталей машин, инструмента и других изделий с целью повышени 

0 их износостойкости, жаростойкости, коррозионной стойкости и других свойств. Простота реализации установки позвол ет включить ее в автоматические технологические комплексы.

5

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Установка дл  электроискровой обработки токопровод щих материалов, содержаща  последовательно соединенные

   0 задающий генератор делитель частоты с посто нным коэффициентом, ультразвуковой генератор и устройство дл  поддержани  межэлектродного зазора, подключенное к электроду, а также фазосдвигатель, датчик

   5 контакта, генератор импульсов технологического тока и делитель частоты с переменным коэффициентом, подключенный к задающему генератору, отличающа с  тем, что, с целью расширени  технологиче0 ских возможностей, повышени  качества обрабатываемых поверхностей за счет получени  покрытий с заданными физико-техническими и химическими свойствами, в нее введены формирователь длительности им5 пульсов, генератор интервалов времени, ионизатор межэлектродного зазора, датчик состо ни  межэлектродного зазора и блок управлени , при этом выход генератора интервалов времени соединен с первыми вхо0 дами фазосдвигател , формировател  длительности импульсов, ионизатора межэлектродного зазора, второй вход которого соединен с выходом фазосдвигател  и вторым входом формировател  длительности

   5 импульсов, а третий вход соединен с вторым входом фазосдвигател  и с выходом датчика контакта, входы которого соединены с выходами ионизатора межэлектродного зазора и входами датчика состо ни  межэлектродно0 го зазора, выход которого соединен с третьим входом формировател  длительности импульсов, выход которого соединен с генератором импульсов технологического тока, а четвертый вход св зан с одним из выходов

   5 блока управлени , второй и третий выходы которого св заны с делителем частоты с переменным коэффициентом и четвертым входом фазосдвигател , третий вход которого соединен с выходом делител  частоты с переменным коэффициентом делени .
2. 2 Установка по п. 1.отличающа с  тем, что фаэосдвигатель содержит п-разр д- ный двоично-дес тичный реверсивный счетчик . D-триггер, RS-триггер, и схему И-НЕ, при этом выход счетчика соединен с S-вхо- дом D-триггера и R-входом RS-триггера, S- вход которого св зан с третьим входом фазосдвигател , а выход - с входом схемы И-НЕ, второй вход которой св зан с вторым входом фазосдвигател , а выход соединен с С-входом счетчика и с С-входом О-триг- гера, D-вход которого срединен с нулевым потенциалом схемы, информационные входы счетчика св заны с четвертым входом фазосдвигател . а вычитающий вход - с первым входом фазосдвигател . пр мой выход О-трпггера - с выходом фазосдвигател 

   5
3. 3. Установка по п. 1,отличающа с  тем. что формирователь длительности импульсов содержит n-разр дный двоично-дес тичный реверсивный счетчик, D-триггер, схему ИЛИ и схему НЕ, при этом выход счетчика соединен с одним из входов схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом схемы НЕ. а выход соединен с R-входом О-тригге- ра. С-вход которого соединен с С-входами счетчика и с вторым входом формировател  длительности импульсов, а пр мой выход св зан с выходом формировател  длительности импульсов, информационные входы счетчика св заны с четвертым входом формировател  длительности импульсов, а вычитающий вход - с первым входом формировател  длительности импульсов, третий вход которого св зан с входом схемы НЕ.

   s

   м

   J

   «XJ |ч

   hhKi YЈ|

   У

   0

   ъ

   .

   Г

   I

   «о

   -Q

   -

   I