Устройство для электроискровой обработки

Авторы патента:

B23H1/02 - электрические схемы, специально предназначенные для этого, например для подачи энергии, управления, предотвращения коротких замыканий или других аномальных разрядов

Владельцы патента RU 2313426:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области электрофизической обработки режущего инструмента, штамповой оснастки и деталей машин, в частности к электроискровому легированию, и направлено на уменьшение удельных энергозатрат, повышение надежности, стабильности в работе, а также производительности и коэффициента полезного действия. Устройство содержит источник питания, накопительную емкость с зарядно-разрядной цепью, включенную параллельно электродам, блок управления работой устройства и вибратор, при этом в зарядную цепь введен симистор, а блок управления им состоит из оптопары и двух узлов управления, первый узел управления, введенный в разрядную цепь накопительной емкости, содержит делитель в виде резисторов, транзисторов и связан с диодом оптопары, а второй узел управления симистором выполнен в виде цепи из выпрямителя, транзисторов, стабилизатора, резистора и связан с транзистором оптопары. 1 ил.

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроискровому легированию режущего инструмента, штамповой оснастки и деталей машин.

Известны устройства для электроискрового легирования, содержащие вибратор и генератор для создания импульсов технологического тока, питания обмотки вибратора, блока контроля и управления процессом (см. авт. св. СССР №837715, 1323268).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство содержащее источник питания, вибратор и генератор, электрическая схема которого содержит накопительную емкость, электронный зарядный ключ, выполненный на основе двух транзисторов и транзисторного модуля, элементы управления транзисторным ключом, разрядный тиристор с элементами управления им, блок синхронизации вибратора и генератора импульсов (см. Паспорт на установку ЭЛИТРОН-22, АИИЗ 299 167 ПС, Кишинев, 1986, копия принципиальной электрической схемы установки прилагается).

Основными недостатками известного устройства являются:

- усложненная электрическая схема,

- невысокая надежность и стабильность работы,

- высокие энергозатраты на процесс легирования,

- невысокий коэффициент полезного действия.

В основу изобретения положена задача создания устройства для электроискрового легирования со значительно упрощенной электрической схемой, высокой надежности и стабильности в работе, меньшими удельными энергозатрататами, более высокой производительностью, коэффициентом полезного действия.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для электроискровой обработки, содержащем источник питания, накопительную емкость с зарядно-разрядной цепью, включенную параллельно электродам, блок управления работой устройства и вибратор, согласно изобретению в зарядную цепь введен симистор, а блок управления им состоит из оптопары и двух узлов управления, при этом первый узел управления введенный в разрядную цепь накопительной емкости содержит делитель в виде резисторов, транзисторы и связан с диодом оптопары, а второй узел управления симистором выполнен в виде цепи из выпрямителя, транзисторов, стабилизатора и резистора связанный с транзистором оптопары

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что благодаря предложенной схеме, в которой использован симистор, включенный в зарядную цепь накопительной емкости, а также благодаря выполнению узлов управления симистором после накопительной емкости, обеспечивающих синхронную работу коммутирующих элементов в оптимальной последовательности по сигналу с рабочего электрода при разных режимах обработки, значительно упрощена электрическая схема, уменьшены вес и габариты установки, улучшена технологичность изготовления, повышен КПД установки и снижены удельные энергозатраты на процесс.

Эти преимущества достигнуты за счет уменьшения количества электронных и механических деталей, в том числе за счет исключения сложного электронного ключа на транзисторах, электромагнитных, реле в узлах управления. Кроме этого, исключение электромеханических элементов, имеющих невысокие характеристики надежности, позволит улучшить стабильность и надежность работы устройства в целом. Предлагаемое техническое решение позволит также расширить диапазон возможных режимов обработки за счет локального питания вибратора с различной частотой питающего напряжения.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом.

Устройство содержит источник питания - силовой трансформатор 1 с выпрямителем 2, вибратор 3, накопительную емкость 4 с зарядно-разрядной цепью, включенную параллельно электродам 5 и 6. В зарядную цепь емкости 4 введен симистор 7 с конденсатором подпитки 8. Блок управления состоит из оптопары 9 и двух узлов управления. Разрядная цепь емкости 4 соединена с вибратором 3. Первый узел управления 10, введенный после накопительной емкости 4, содержит делитель в виде резисторов 11, схемы стабилизации напряжения 12, собранной из резисторов 13 и транзисторов 14, предназначенной для обеспечения нормальной работы оптопары 9. Диод оптопары 9 запитывается с выхода схемы стабилизации напряжения 12 через резистор 15. Второй узел управления 16 транзистором оптопары 9 выполнен в виде резистора 17 и стабилизатора 18, дополнительно содержит транзистор 19 и транзистор 20, который находится в открытом состоянии в течение всего полупериода напряжения и запирается на короткий отрезок времени, когда напряжение, снимаемое с выпрямителя 21, близко к нулю. Резистор 22 является компенсатором коротких всплесков тока вторичной обмотки, резистор 23 обеспечивает работу оптопары 9. Тумблеры 24 и 25 позволяют управлять напряжением, подаваемым на выпрямитель 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в сеть на вторичных обмотках трансформатора 1 наводится ЭДС. При этом анод и управляющий электрод симистора 7 находится под потенциалом вторичной обмотки вследствие протекания тока зарядки через конденсатор 8. Величина этого напряжения зависит от положения тумблеров 24 и 25. Одновременно с этим ток, протекающий через выпрямитель 21 и включенный параллельно резистор 17 и стабилизатор 18, является достаточным для отпирания симистора 7. Накопительная емкость 4 через выпрямитель 2 заряжается до напряжения, определяемого положением тумблеров 24 и 25. Напряжение с накопительной емкости 4 через делитель 11 поступает в схему стабилизации напряжения 12. При этом транзистор оптопары 9 открывается и напряжение, снимаемое с резистора 17 и стабилизатора 18, поддерживает транзистор 19 в открытом состоянии, что приводит к устойчивому отпиранию симистора 7. При касании электродов 5 и 6 происходит разряд накопительной емкости 4 и массоперенос. Напряжение в накопительной емкости 4 падает до нуля. С выхода схемы стабилизации через диод оптопары 9 прекращает течь ток и транзистор оптопары запирается. При этом запирается транзистор 19, что ведет к разрыванию цепи анод - управляющий электрод симистора 7, а значит и к обесточиванию выпрямителя 2, что устраняет ток короткого замыкания во вторичной обмотке трансформатора 1. В момент отрывания электродов 5 и 6 друг от друга процесс заряда накопительной емкости повторяется. Транзистор 20 включает симистор 7 в момент перехода переменного напряжения через ноль, что значительно снижает наводимые электрические помехи. Резистор 22 используется для компенсации коротких всплесков тока короткого замыкания вторичной обмотки трансформатора 1, которые возникают вследствие переходных процессов в цепи обратной связи и конечного быстродействия.

Устройство для электроисковой обработки, содержащее источник питания, накопительную емкость с зарядно-разрядной цепью, включенную параллельно электродам, блок управления работой устройства и вибратор, отличающееся тем, что в зарядную цепь введен симистор, а блок управления им состоит из оптопары и двух узлов управления, при этом первый узел управления симистром, введенный в разрядную цепь накопительной емкости, содержит делитель в виде резисторов, транзисторов и связан с диодом оптопары, а второй узел управления симистором выполнен в виде цепи из выпрямителя, транзисторов, стабилизатора, резистора и связан с транзистором оптопары.

Изобретение относится к электроимпульсной обработке деталей, выполненных из диэлектрического материала или материала с высоким удельным сопротивлением и может найти применение в автомобилестроении, приборостроении, полупроводниковой промышленности и т.д.

Устройство для электроискрового легирования // 2245767

Генератор для электроэрозионной обработки // 2219020

Изобретение относится к электроэрозионной обработке металлов, в частности к конструкции генератора импульсов. .

Генератор импульсов технологического тока // 2204464

Изобретение относится к электроискровому легированию поверхностей механизмов. .

Генератор униполярных импульсов для электрохимической обработки // 2203785

Изобретение относится к электрофизикохимическим методам обработки, в частности к источникам питания для электрохимической обработки. .

Способ упрочнения поверхностей деталей // 2176682

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки // 2113324

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки материалов и, в частности касается генераторов импульсов для электроэрозионных (ЭЭ) станков. .

Способ электроразрядной обработки крупногабаритных изделий // 2103122

Изобретение относится к способам обработки, причем электроразрядной обработки металлов, в частности к электроразрядной обработке крупногабаритных изделий, например, бандажей железнодорожных колес импульсным током.

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки // 2076024

Изобретение относится к генераторам управляемых импульсов для обработки при помощи прерывистых электрических разрядов (или электроэрозии), позволяющим получать импульсы с хорошим энергетическим КПД, непрерывно подстраивать их энергетический уровень и контролировать их длительность и частоту.

Источник питания для электроискрового легирования металлов // 2074068

Способ упрочнения канавок поршня двигателя внутреннего сгорания // 2356707

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к технологии упрочнения канавок поршня методом искрового упрочнения, и может быть использовано для упрочнения канавок алюминиевых поршней двигателей внутреннего сгорания

Генератор импульсов технологического тока для электроискрового легирования // 2429953

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроискровому легированию поверхностей деталей машин и механизмов

Генератор рабочих импульсов для электроэрозионного станка // 2438841

Изобретение относится к электроэрозионной обработке, в частности к генерации рабочих импульсов для электроэрозионного станка

Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов // 2449859

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения нанодисперсных порошков из любых токопроводящих материалов, в том числе и их отходов, методом электроэрозионного диспергирования для последующего их использования в технологических процессах изготовления, восстановления и упрочнения деталей машин, инструмента

Устройство для искровой обработки // 2465990

Изобретение относится к областям машиностроительного и ремонтного производства

Способ электроэрозионного профилирования шлифовального круга на токопроводящей связке // 2553779

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки. В качестве контролируемых электрических параметров при обработке выбираются амплитуды импульсов напряжения и тока, которые выделяются в межэлектродном промежутке. Максимальная производительность профилирования шлифовального круга достигается за счет установления и дальнейшего поддержания величины межэлектродного промежутка из условия обеспечения равенства величины отношения амплитуды импульсов тока к значению тока короткого замыкания и величины отношения амплитуды импульсов напряжения к значению напряжения холостого хода. Указанную величину межэлектродного промежутка поддерживают путем регулирования подачи электрода посредством пропорционально-интегрального регулятора привода подачи электрода. Изобретение позволяет повысить производительность и точность обработки. 1 ил.

Устройство для электроискровой обработки поверхностей // 2554260

Изобретение относится к электроискровым методам обработки материалов и может быть использовано в машиностроении для получения износостойких покрытий на поверхности деталей. Устройство содержит генератор импульсного тока, к положительному полюсу которого подсоединен электрод-инструмент, а к отрицательному полюсу подключена обрабатываемая деталь, две катушки индуктивности, одна из которых образует шунтирующую цепь межэлектродного промежутка, образованного электродом-инструментом и поверхностью обрабатываемой детали, и присоединена одним выводом к электроду-инструменту, а вторым через диод к обрабатываемой детали. При этом устройство снабжено блоком регулирования тока самоиндукции обратной полярности межэлектродного промежутка, содержащим источник питания постоянного тока с регулируемой силой тока, к полюсам которого подсоединена вторая катушка индуктивности, расположенная на одном магнитопроводе с катушкой индуктивности шунтирующей цепи и образующая с ней дроссель насыщения. Изобретение позволяет увеличить толщину покрытия с уменьшением при этом высоты микронеровностей покрытия. 1 ил.

Устройство для электроискровой обработки поверхностей // 2595085

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки материалов, в частности к электроискровому легированию, и может быть использовано для получения износостойких покрытий на деталях. Устройство содержит магнитную систему, состоящую из двух электрических катушек, якорь из магнитомягкого материала, установленный внутри катушки с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно внутренней части катушек, электрод, закрепленный в электрододержателе, который через немагнитный стержень прикреплен к якорю, и блок питания. При этом катушки расположены одна на другой, высота якоря равна ширине катушки, а блок питания содержит задающий генератор, регулируемый по частоте и скважности импульсов, выход которого соединен с входом бифазного генератора, выходы которого через последовательно соединенные формирователи длительности импульса и регулируемые усилители тока подключены к катушкам. Также оно содержит управляемый источник постоянного тока, выход которого подключен к нижней катушке, и датчик касания, вход которого соединен с электрододержателем, а выход соединен с входом управляемого источника постоянного тока и задающего генератора. Изобретение обеспечивает регулировку вибрации электрода по частоте, амплитуде и виброударной скорости во время процесса электроискрового легирования. 1 ил.

Устройство для управления процессом обработки детали на электроэрозионном вырезном станке // 2596934

Устройство для управления процессом обработки на электроэрозионном вырезном станке относится к электрообработке металлов. Техническим результатом установки является возможность: выполнять прорезку микропазов шириной до 0,012 мм; защищать электрод-проволоку от обрывов; контролировать состояние межэлектродного промежутка, а также повысить производительность электроэрозионного вырезного станка. Устройство содержит двигатели подачи стола, генератор импульсов, который подключен к токоподводам электрода-проволоки, а также к обрабатываемой детали. Устройство также снабжено колебательным контуром и модулем управления на основе микроконтроллера, один из выходов которого соединен с одним из входов регулируемого источника питания, а один из измерительных входов аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав микроконтроллера, соединен с выходом измерительного сигнала регулируемого источника питания. Один из выходов контроллера управления электродвигателями соединен с одним из входов модуля управления, второй выход упомянутого контроллера соединен с электродвигателем подачи стола по координате «X», третий выход, в свою очередь, соединен с электродвигателем подачи стола по координате «Y», а четвертый выход соединен с электродвигателем перемотки электрода-проволоки. 1 ил.

Генератор рабочих импульсов для электроэрозионного проволочно-вырезного станка // 2602930

Изобретение относится к электроэрозионной обработке и может быть использовано в конструкциях генераторов рабочих импульсов для электроэрозионного станка. Генератор содержит последовательно соединенные задающую схему управления для выработки последовательных импульсов, импульсный трансформатор и корректирующую цепь, выполненную в виде последовательно включенных постоянного резистора и активного элемента с управляемой проводимостью в виде транзистора, параллельно которым подключена индуктивность, при этом один из концов вторичной обмотки импульсного трансформатора соединен с одним из концов корректирующей цепи, которые выполнены с возможностью подключения к электроэрозионному электроду, а другие концы упомянутых вторичной обмотки и корректирующей цепи подключены к заземлению. Другой конец постоянного резистора и один из концов индуктивности соединены с одним из концов вторичной обмотки импульсного трансформатора, а другой конец индуктивности и один из выводов транзистора соединены с заземлением. Кроме того, генератор снабжен соответствующими элементами гальванической развязки с возможностью подключения через них к ЧПУ станка. Использование изобретения позволяет повысить качество обработки деталей. 1 ил.