SU1590234A1 - Устройство дл электроэрозионного легировани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к устройствам дл  электроэрозионного легировани . Целью изобретени   вл етс  повышение качества легировани  за счет поддержани  стабильного давлени  вибрирующего электрода-инструмента на обрабатываемую деталь. На резисторе 23 после пробо  выдел етс  радиоимпульс, преобразуемый пиковым детектором 25 в напр жение огибающей, поступающее на один из входов детектора 16 короткого замыкани , представл ющего компаратор напр жени , который, включа сь, стробирует пороговый элемент 13, выключающий формирователь 14 задержки и транзисторный ключ 3. На врем  пробо  источник 1 посто нного тока отключаетс , что исключает прижоги. Перед легированием настраивают двухуровневое пороговое устройство 18 на максимальный ток. В зависимости от того, какой из регистраторов 20-22 срабатывает, привод вертикального перемещени  вибрирующего электрод-инструмента отрабатывает состо ни  "от детали", "стоп" или "детали" соответственно. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к устройствам для электроэрозионного легирования.

Целью изобретения является повышение качества легирования за счет поддержания стабильного давления вибрирующего электрода-инструмента на обрабатываемую деталь.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока и дополнительный низковольтный источник 2 постоянного тока. К источнику 1 постоянного тока подсоединен транзисторный ключ 3 на транзисторах разной проводимости, в коллектор ной цепи первого транзистора 4 через ограничительный резистор 5 включен накопительный конденсатор 6 с выходными клеммами 7 и 8 для подсоединения вибрирующего электрода-инструмента 9 и обрабатываемой детали 10, а в коллекторной цепи второго транзистора 11 через резистор 12 включена базовая цепь первого транзистора 4. К дополнительному низковольтному источнику 2 постоянного тока подключен пороговый элемент 13, формирователь 14 задержки, задатчик 15 уровня энергии, детектор 16 короткого замыкания, интегратор 17, двухуровневое пороговое устройство 18, схема НЕ 19, регистраторы 20—22 режимов работы устройства.

При этом два одноименных полюса источника 1 постоянного тока и дополнительного низковольтного источника 2 постоянного тока и клемма 7 для подсоединения вибрирующего элекрода-инструмента 9 соединены вместе, а второй полюс дополнительного низковольтного источника 2 постоянного тока через резистор 23 и диод 24 подключен к второй выходной клемме 8 накопительного конденсатора 6, соединенной с ограничительным резистором 5 транзисторного ключа 3. Параллельно резистору 23 подключен пиковый детектор 25, выход которого соединен с детектором 16 короткого замыкания. Интегратор 17' включен между детектором 16 короткого замыкания и двухуровневым пороговым устройством 18, к выходу которого и через схему НЕ 19, подключены регистраторы 20—22 режимов работы, а пороговый элемент 13 — входами к делителю напряжения накопительного конденсатора 6 и задатчику 15 уровня энергии, выходом — через формирователь 14 задержки к базе транзисторного ключа 3, при этом вход стробирования порогового элемента 13 связан с выходом детектора 16 короткого замыкания.

Пороговый элемент 13 и детектор 16 короткого замыкания выполнены в виде стандартных компараторов напряжений (на интегральных компараторах К 521 САЗА), причем в пороговом элементе 13 используется стробируемый вход для блокирования порогового элемента 13 в момент срабатывания детектора 16 короткого замыкания. Двухуровневое пороговое устройство 18 выполнено на сдвоенном компараторе напряжений и имеет зону нечувствительности. Вибрирующий электрод-инструмент 9 представляет собой электромагнитный вибратор с приводом вертикального перемещения, причем в простейшем случае (для ручных устройств) в качестве привода вертикального перемещения используется рука оператора, а для механизированных устройств используется реверсивный электропривод переменного тока, выполненный, например, на двигателе типа РД-09 с дополнительной червячной передачей. Вибрирующий электрод-инструмент 9 питается от генератора прямоугольных импульсов частотой 200-500 Гц (не показан). Регистраторы 20—22 режимов работы выполнены на транзисторных ключах, в коллекторные цепи которых включены светодиоды для ручных устройств либо оптронные транзисторные ключи для механизированных устройств.

Оба источника I и 2 постоянного тока питаются от одного трансформатора (не показан) и каждый содержит однофазный мостовой выпрямитель с фильтром на выходе в виде конденсатора, причем источник 1 постоянного тока выполнен нерегулируемым, что значительно упрощает конструкцию силового трансформатора и дозволяет уменьшить время заряда накопительного конденсатора 6. В коллекторную цепь транзисторного ключа 3 включен амперметр 26 для измерения средней величины тока легирования. Параллельно накопительному конденсатору 6 включен делитель 27 и 28 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства электроэрозионного легирования в сеть пороговый элемент 13 находится во включенном состоянии. так как на один из его входов подается напряжение с резистора задатчика 15 уровня энергии, а напряжение на другом входе, к которому подсоединен делитель 27 и 28 напряжения накопительного конденсатора 6, отсутствует. Формирователь 14 задержки, выполненный на компараторе напряжений, включается через заданное время и находится во включенном состоянии до тех пор. пока пороговый элемент 13 включен, т. е. до момента заряда накопительного конденсатора 6. Транзисторный ключ 3 тзкже включен и насыщен, накопительный конденсатор 6 заряжается от источника 1 постоянного тока через ограничительный резистор 5. амперметр 26 и первый транзистор 4 транзисторного ключа до уровня, определяемого положением резистора задатчика 15 уровня энергии.

При сближении за счет протекания импульсного тока через катушку электромагнитного вибратора вибрирующего электрода-инструмента 9 и обрабатываемой детали 10 происходит колебательный затухающий разряд накопительного конденсатора 6 и ток его разряда осуществляет обработку-легирование. С момента пробоя искрового промежутка через него протекает разрядный ток накопительного конденсатора 6, имеющий форму затухающей синусоиды и импульсный ток от низковольтного источника 2 постоянного тока через резистор 23 и диод 24. Так как величина разрядного тока накопительного конденсатора 6 значительно больше величины импульсного тока через резистор 23 и диод 24, на резисторе 23 выделяется импульс напряжения, модулированный разрядным током накопительного конденсатора 6, — радиоимпульс. Пиковый детектор 25 преобразует радиоимпульс в напряжение, повторяющее форму огибающей радиоимпульса, которое и поступает на один из входов детектора 16 короткого замыкания. При этом компаратор напряжения детектора 16 короткого замыкания включается и стробирует пороговый элемент 13, который в свою очередь включает формирователь 14 задержки, а затем транзисторный ключ 3, и далее цикл работы повторяется. Таким образом, источник 1 постоянного тока полностью отключается на время пробоя искрового промежутка, контактирования вибрирующего электрода-инструмента 9 и обрабатываемой детали 10, заряда накопительного конденсатора 6 от низковольтного источника 2 постоянного тока до величины, определяемой порогом срабатывания компаратора напряжения детектора 16 короткого замыкания и временем задержки включения формирователя 14 задержки. Это полностью препятствует образованию дугового разряда и появлению «прижогов». Напряжение низковольтного источника 2 постоянного тока, подаваемое на искровой промежуток через диод 24 и параллельно включенные резистор 23 и пиковый детектор 25, выбирается малым, чтобы за счет энергии этого источника между вибрирующим электродом-инструментом 9 и обрабатываемой деталью 10 не могли возникнуть искровой и дуговой разряды. Фактически детектор 16 короткого замыкания определяет длительность контакта вибрирующего электродаинструмента 9 с обрабатываемой деталью 10. Формирователь 14 задержки исключает появление зарядных токов накопительного конденсатора 6 при возможных дребезгах вибрирующего электрода-инструмента 9. Практически установлено, что вполне достаточна задержка во включении формирователя 14 задержки на время 50—80 мкс, оп ределяемое электромеханическими характеристиками электромагнитного вибратора.

Величина энергии, запасаемой накопительным конденсатором 6, устанавливается резистором задатчика 15 уровня энергии. Проинтегрированные интегратором 17 импульсы короткого замыкания вибрирующего электрода-инструмента 9 и обрабатываемой детали 10 преобразуются в медленно меняющееся напряжение, подаваемое через резистор двухуровневого порогового устройства 18. При легировании предварительно настраивают резистором двухуровневое пороговое устройство 18 на максимальный ток легирования для данного уровня энергии накопительного конденсатора 6, при этом включается регистратор 21, а привод вертикального перемещения вибрирующего электрода-инструмента 9 находится в состоянии покоя. В случае, если сработает регистратор 20, то это свидетельствует о том, что режим легирования ближе к режиму короткого замыкания, т. е. давление вибрирующего электрода-инструмента на обрабатываемую деталь 10 больше оптимального, установленного предварительно при настройке двухуровневого порогового устройства 18, при этом привод вертикального перемещения вибрирующего электродаинструмента 9 отрабатывает сигнал управления «От детали» до момента включения регистратора 21 оптимального режима работы. В случае, если срабатывает регистратор 22, это свидетельствует о том, что режим легирования ближе к режиму холостого хода, т. е. давление вибрирующего электрода-инструмента 9 на обрабатываемую деталь 10 меньше оптимального, установленного предварительно при настройке двухуровневого порогового устройства 18. при этом привод вертикального перемещения вибрирующего электрода-инструмен-. та 9 отрабатывает сигнал управления «К детали» до момента включения регистратора 21 оптимального режима работы Таким образом, при легировании обеспечивается постоянство давления вибрирующего электрода-инструмента 9 на обрабатываемую деталь 10, что обеспечивает высокое качество легирования.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для электроэрозионного легирования, содержащее источник постоянного тока, подключенный через транзисторный ключ к накопительному конденсатору, электрод-инструмент с вибратором, дополнительный низковольтный источник постоянного тока, подключенный к накопительному конденсатору через диод и резистор, пиковый детектор, подключенный параллельно резистору, и пороговой элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения качества легирования, в устройство введены детектор короткого замыкания в виде компаратора напряжений, интегратор, двухуровневое пороговое устройство, схема НЕ, регистраторы режимов работы и формирователь задержки, причем детектор короткого замыкания подключен к выходу пикового детектора, интегратор включен между детектором короткого замыкания и двухуровневым пороговым устройством, к вы ходу которого и через схему НЕ подключены регистраторы режимов работы устройства, а пороговый элемент подключен в ходами к делителю напряжения нако5 пительного конденсатора и задатчика уровня энергии, а выходом через формирователь задержки — к базе транзисторного ключа, при этом вход стробирования порогового элемента связан с выходом детектора короткого замыкания.