RU63274U1

RU63274U1 - ADAPTIVE ELECTROMECHANICAL REGULATOR FOR FEEDING THE ELECTRODE-TOOL OF THE ELECTROEROSION MACHINE

Info

Publication number: RU63274U1
Application number: RU2006146420/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Алексеевич Погонин; Анатолий Федорович Бойко; Борис Владимирович Домашенко
Original assignee: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к электроэрозионной обработке капиллярных отверстий.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to electrical discharge machining of capillary holes.

Полезная модель направлена на повышение производительности за счет уменьшения времени на отвод электрода-инструмента, а так же исключения вибрации при стабильном процессе обработки.The utility model is aimed at increasing productivity by reducing the time for removal of the electrode-tool, as well as eliminating vibration with a stable processing process.

Адаптивный электромеханический регулятор подачи электрода-инструмента электроэрозионного станка работает следующим образом. Транзисторный генератор импульсов 1 постоянно питает технологическим током межэлектродный промежуток 2. При разомкнутом межэлектродном промежутке 2 (режим холостого хода) или стабильном процессе электроэрозионной обработки (рабочий ход) усилитель 5 следящей системы выдает управляющее напряжение на электропривод 6, полярность которого соответствует процессу подвода электрода-инструмента 3 к электроду-детали 4. Вращение вала электродвигателя 6 через ременную передачу 7, червячную передачу 8 и гайку 9 преобразуется в поступательное перемещение вибратора 10, с установленным в нем патроном 13 с электродом-инструментом 3.Adaptive electromechanical feed controller of the electrode tool of the EDM machine operates as follows. The transistor pulse generator 1 constantly feeds the interelectrode gap 2 with a technological current. When the interelectrode gap 2 is open (idle mode) or the electroerosion processing is stable (stroke), the follower system amplifier 5 generates a control voltage to the electric drive 6, the polarity of which corresponds to the process of supplying the electrode-tool 3 to the electrode-part 4. The rotation of the shaft of the electric motor 6 through the belt drive 7, the worm gear 8 and the nut 9 is converted into translational movement the vibrator 10, with the cartridge 13 installed in it with the electrode-tool 3.

Одновременно с выхода усилителя 5 следящей системы управляющее напряжение подается на вход блока 14 автоматического управления вибрацией. При управляющем напряжении усилителя 5 следящей системы, соответствующем режиму подвода электрода-инструмента 3, блок 14 управления вибрацией блокирует выход генератора импульсов 15 вибратора, и вибрация отсутствует.Simultaneously with the output of the amplifier 5 of the tracking system, the control voltage is supplied to the input of the automatic vibration control unit 14. When the control voltage of the amplifier 5 of the tracking system, corresponding to the mode of supply of the electrode-tool 3, the vibration control unit 14 blocks the output of the pulse generator 15 of the vibrator, and there is no vibration.

При возникновении короткого замыкания в межэлектродном промежутке 2 полярность управляющего напряжения усилителя 5 следящей системы меняется на обратное, соответственно, блок 14 управления вибрацией разблокирует выход генератора импульсов 15 вибратора, начинается процесс вибрации, в котором участвуют якорь 12 вибратора, патрон 13 и электрод-инструмент 3. Одновременно, в момент включения вибратора 10 меняется среднее положение якоря 12 вибратора, он поднимается к катушке 11 вибратора и резко приподнимает вибрирующий электрод-инструмент 3. При более длительном коротком замыкании дальнейший отвод электрода-инструмента 3 осуществляется электромеханическим приводом 6, через ременную передачу 7, червячную передачу 5, гайку 9, с закрепленным на ней вибратором 10.If a short circuit occurs in the interelectrode gap 2, the polarity of the control voltage of the servo amplifier 5 is reversed, respectively, the vibration control unit 14 unlocks the output of the pulse generator 15 of the vibrator, the vibration process begins, in which the vibrator armature 12, the cartridge 13 and the electrode-tool 3 participate . At the same time, at the moment of turning on the vibrator 10, the average position of the armature 12 of the vibrator changes, it rises to the coil 11 of the vibrator and sharply raises the vibrating electrode-tool 3. When olee prolonged short circuit further retraction of the electrode-tool 3 is carried electromechanical actuator 6 via a belt transmission 7, the worm gear 5, the nut 9 with the vibrator attached to it 10.

Таким образом, адаптивный электромеханический регулятор подачи электрода-инструмента электроэрозионного станка включает вибрацию только в том случае, когда это необходимо, т.е. в момент короткого замыкания в межэлектродном промежутке, когда процесс не стабилен. Ил: фиг.1 и фиг.2.Thus, the adaptive electromechanical regulator for feeding the electrode-tool of the EDM machine includes vibration only when necessary, i.e. at the time of a short circuit in the interelectrode gap, when the process is not stable. Il: figure 1 and figure 2.

Description

Известен автоматический регулятор межэлектродного промежутка (Электроразрядная обработка материалов. Левинсон Е.М., Лев B.C., Гуткин В.Г., Лившиц А.Л., Юткин Л.А. Л., «Машиностроение». 1971 г. 256 стр. стр.52), содержащий исполнительный механизм, измерительный преобразователь, блок сравнения и усилитель.The automatic regulator of the interelectrode gap is known (Electrodischarge processing of materials. Levinson EM, Lev BC, Gutkin VG, Livshits A.L., Yutkin L.A. L., “Mechanical Engineering.” 1971, 256 pp. .52) containing an actuator, a measuring transducer, a comparison unit, and an amplifier.

Недостатком данного устройства является большая инерционность исполнительных механизмов, малая производительность обработки, невозможность автоматического управления вибрацией электрода-инструмента.The disadvantage of this device is the large inertia of the actuators, low processing performance, the inability to automatically control the vibration of the electrode-tool.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является электромеханический регулятор (Артамонов Б.А., Волков Ю.С., Дрожалова В.И. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Т.1. Обработка материалов с применением инструмента/Под ред. В.П.Смоленцева. - М.: Высш. шк., 1983. - 247 с., стр.55), содержащий электродвигатель, выполняющий роль исполнительного механизма, измерительный преобразователь, блок сравнения, выполненный в виде делителя напряжения и усилитель.The closest technical solution, selected as a prototype, is an electromechanical controller (Artamonov B.A., Volkov Yu.S., Drozhlova V.I. Electrophysical and electrochemical methods of processing materials. T.1. Processing of materials using tools / Ed. V.P.Smolentseva. - M .: Higher school., 1983. - 247 p., P. 55), containing an electric motor acting as an actuator, a measuring transducer, a comparison unit made in the form of a voltage divider and an amplifier.

С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: генератор импульсов, связанный с электродами; исполнительный механизм, имеющий электродвигатель, кинематически связанный с электродом-инструментом и усилитель следящей системы, электрически соединенный с электродвигателем.The following features of the prototype coincide with the essential features of the utility model: a pulse generator associated with the electrodes; an actuator having an electric motor kinematically connected to the electrode-tool and an amplifier of the servo system, electrically connected to the electric motor.

Недостатками прототипа является невысокая производительность, связанная с большой инерционностью исполнительного механизма из-за наличия зазоров в кинематических соединениях. Кроме того, конструкция прототипа не позволяет осуществлять автоматическое управление процессом вибрации электрода-инструмента.The disadvantages of the prototype is the low productivity associated with the large inertia of the actuator due to the presence of gaps in the kinematic compounds. In addition, the design of the prototype does not allow automatic control of the vibration process of the electrode-tool.

Сущность полезной модели заключается в том, что она содержит генератор импульсов, связанный с электродами, исполнительный механизм, имеющий электродвигатель, усилитель следящей системы, электрически соединенный с The essence of the utility model is that it contains a pulse generator associated with the electrodes, an actuator having an electric motor, an amplifier of the tracking system, electrically connected to

электродвигателем. Кроме того, она снабжена вибратором, выполненным в виде электромагнитной катушки и якоря, с закрепленным на якоре патроном, несущим электрод-инструмент. При этом вибратор жестко связан с гайкой исполнительного механизма. Усилитель следящей системы электрически связан с блоком управления вибрацией, который соединен с генератором импульсов вибратора. Генератор импульсов вибратора электрически связан с электромагнитной катушкой вибратора.electric motor. In addition, it is equipped with a vibrator made in the form of an electromagnetic coil and an armature, with a cartridge mounted on the armature carrying an electrode tool. In this case, the vibrator is rigidly connected to the nut of the actuator. The servo amplifier is electrically connected to a vibration control unit, which is connected to a vibrator pulse generator. The vibrator pulse generator is electrically connected to the vibrator's electromagnetic coil.

Наличие в регуляторе подачи электрода-инструмента вибратора, выполненного в виде электромагнитной катушки и якоря с закрепленным на нем патроном, обеспечивает при включении вибрации мгновенный подъем электрода-инструмента.The presence of a vibrator in the feed controller of the electrode-tool, made in the form of an electromagnetic coil and an armature with a cartridge mounted on it, provides when the vibration is switched on, the electrode-tool is instantly lifted.

Наличие электрической связи между усилителем следящей системы, блоком управления вибрацией и электродвигателем исполнительного механизма обеспечивает автоматическое включение вибрации и исполнительного механизма. При включении вибрации осуществляется мгновенный подъем электрода-инструмента, а исполнительный механизм осуществляет дальнейший подъем.The presence of electrical communication between the servo amplifier, the vibration control unit and the actuator electric motor ensures the automatic activation of vibration and the actuator. When vibration is switched on, an instantaneous rise of the electrode-tool is carried out, and the actuator carries out a further rise.

Адаптивность электромеханического регулятора заключается в поддержании стабильного процесса прошивки за счет оптимального режима отвода электрода-инструмента (т.е. осуществляется только мгновенный отвод при включении вибратора или мгновенный отвод при включении вибратора и дальнейший отвод исполнительным механизмом) в зависимости от характера короткого замыкания в межэлектродном промежутке и исключении вибрации при стабильном процессе прошивки, так как вибрация электрода-инструмента на малых глубинах отрицательно влияет на производительность.The adaptability of the electromechanical controller is to maintain a stable firmware process due to the optimal mode of removal of the electrode-tool (i.e., only an instant tap is performed when the vibrator is turned on or an instant tap is turned on when the vibrator is turned on and the tap is further retracted by the actuator) depending on the nature of the short circuit in the interelectrode gap and the exclusion of vibration with a stable firmware process, since vibration of the electrode-tool at shallow depths negatively affects voditelnost.

Сущность полезной модели поясняется графическим изображением. На фиг.1 - схема регулятора, на фиг.2 - кинематическая схема исполнительного механизма.The essence of the utility model is illustrated by a graphic image. Figure 1 is a diagram of the controller, figure 2 is a kinematic diagram of the actuator.

Адаптивный электромеханический регулятор подачи электрода-инструмента электроэрозионного станка содержит транзисторный генератор импульсов 1, который питает технологическим током межэлектродный промежуток 2. Для осуществления подачи электрода-инструмента 3 к электроду-детали 4 импульсы напряжения с электродов The adaptive electromechanical controller for feeding the electrode-tool of the EDM machine contains a transistor pulse generator 1, which feeds the interelectrode gap 2 with a technological current. For supplying the electrode-tool 3 to the electrode-part 4, voltage pulses from the electrodes

3, 4 подаются на усилитель 5 следящей системы, с выхода которого импульсы управляющего напряжения подаются на электродвигатель 6 исполнительного механизма.3, 4 are fed to the amplifier 5 of the tracking system, from the output of which the control voltage pulses are supplied to the actuator electric motor 6.

Исполнительный механизм состоит из электродвигателя 6, кинематически связанного через ременную передачу 7 и червячную передачу 8 с соединением винт-гайка. С гайкой 9 жестко соединен вибратор 10. Вибратор 10 состоит из электромагнитной катушки 11, якоря 72 и закрепленного на якоре патрона 13, в который устанавливается электрод-инструмент 3.The actuator consists of an electric motor 6, kinematically connected through a belt drive 7 and a worm gear 8 with a screw-nut connection. A vibrator 10 is rigidly connected to the nut 9. The vibrator 10 consists of an electromagnetic coil 11, an armature 72 and a cartridge 13 mounted on the armature, into which the electrode-tool 3 is mounted.

К выходу усилителя 5 следящей системы подключен также вход блока 14 автоматического управления вибрацией, который управляет работой генератора импульсов 15 вибратора, питающего электромагнитную катушку 11.The output of the amplifier 5 of the tracking system is also connected to the input of the automatic vibration control unit 14, which controls the operation of the pulse generator 15 of the vibrator, which feeds the electromagnetic coil 11.

Адаптивный электромеханический регулятор подачи электрода-инструмента электроэрозионного станка работает следующим образом. Транзисторный генератор импульсов 1 постоянно питает технологическим током межэлектродный промежуток 2. При разомкнутом межэлектродном промежутке 2 (режим холостого хода) или стабильном процессе электроэрозионной обработки (рабочий ход) усилитель 5 следящей системы выдает управляющее напряжение на электропривод 6, полярность которого соответствует процессу подвода электрода-инструмента 3 к электроду-детали 4. Вращение вала электродвигателя 6 через ременную передачу 7, червячную передачу 8 и гайку 9 преобразуется в поступательное перемещение вибратора 10, с установленным в нем патроном 13 с электродом-инструментом 3.Adaptive electromechanical feed controller of the electrode tool of the EDM machine operates as follows. The transistor pulse generator 1 constantly feeds the interelectrode gap 2 with a technological current. When the interelectrode gap 2 is open (idle mode) or the electroerosion processing is stable (stroke), the follower system amplifier 5 generates a control voltage to the electric drive 6, the polarity of which corresponds to the process of supplying the electrode-tool 3 to the electrode part 4. The rotation of the shaft of the electric motor 6 through the belt drive 7, the worm gear 8 and the nut 9 is converted into translational movement the vibrator 10, with the cartridge 13 installed in it with the electrode-tool 3.

При возникновении короткого замыкания в межэлектродном промежутке 2 полярность управляющего напряжения усилителя 5 следящей системы меняется на обратное, соответственно, блок 14 управления вибрацией разблокирует выход генератора импульсов 15 вибратора, начинается процесс вибрации, в котором участвуют якорь 12 вибратора, патрон 13 и электрод-инструмент 3. Одновременно, в момент включения вибратора 10 меняется среднее положение якоря 12 вибратора, он поднимается к катушке 11 вибратора и резко приподнимает вибрирующий электрод-инструмент 3. Зачастую этого оказывается достаточно, чтобы ликвидировать короткое замыкание в межэлектродном промежутке 2. При более длительном коротком замыкании дальнейший отвод If a short circuit occurs in the interelectrode gap 2, the polarity of the control voltage of the servo amplifier 5 is reversed, respectively, the vibration control unit 14 unlocks the output of the pulse generator 15 of the vibrator, the vibration process begins, in which the vibrator armature 12, the cartridge 13 and the electrode-tool 3 participate At the same time, at the moment of turning on the vibrator 10, the average position of the armature 12 of the vibrator changes, it rises to the coil 11 of the vibrator and sharply raises the vibrating electrode-tool 3. Why a fault of this is enough to eliminate a short circuit in the interelectrode gap 2. With a longer short circuit, a further tap

электрода-инструмента 3 осуществляется электромеханическим приводом 6, через ременную передачу 7, червячную передачу 8, гайку 9, с закрепленным на ней вибратором 10.the electrode-tool 3 is carried out by an electromechanical drive 6, through a belt drive 7, a worm gear 8, a nut 9, with a vibrator 10 mounted on it.

Таким образом, адаптивный электромеханический регулятор подачи электрода-инструмента электроэрозионного станка включает вибрацию только в том случае, когда это необходимо, т.е. в момент короткого замыкания в межэлектродном промежутке, когда процесс не стабилен.Thus, the adaptive electromechanical regulator for feeding the electrode-tool of the EDM machine includes vibration only when necessary, i.e. at the time of a short circuit in the interelectrode gap, when the process is not stable.

Claims

Adaptive electromechanical controller for feeding the electrode-tool of an EDM machine, comprising a pulse generator connected to the electrodes, an actuator having an electric motor kinematically connected to the electrode-tool, characterized in that it is equipped with a vibrator made in the form of an electromagnetic coil and an armature mounted on it a cartridge carrying an electrode tool, while the vibrator is rigidly connected to the nut of the actuator, and the servo amplifier is electrically connected to Locke vibration control is connected to the vibrator a pulse generator cooperating with the electromagnetic coil vibrator.