Способ электроэрозионной обработкии устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 848235

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 170979 (21) 2820648/25-08 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

В 23 P 1/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230781 Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 230781 (З УЛК 621.9.048. .4.06(088.8) М.В.Коренблюм, В.А.шавырин, В.Ф.Иоффе и A.Ô.Ñèíÿãoâñêèé (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ!

Изобретение относится к электроэрозионной обработке на копнровально-прошивочных станках и может найти применение, например, при изготов-, лении особо точных штампов.

Известен способ электроэрозионной обработки при приложении к разрядному промежутку импульсного напряжения и осуществлении постоянной прокачки через него рабочей жидкости, включающий отвод электрода-инструмента при регистрации аномальных разрядов.

Этот способ обеспечивает адаптивное регулирование параметров релаксации путем измерения скорости съема, вычисления ее среднего значения минимум за один цикл между двумя отводами и изменения частоты и длительности отводов таким образом, чтобы скорости съема увеличить до максимума.

Известно устройство для электроэрозионной обработки по этому способу, содержащее шпиндель с электродами инструментами, генератор технологического тока, датчики состояния электроэрозионного промежутка и состояния сопротивления между электродами, регулятор подачи электрода-инструмента со схемой управления его работой, датчик линейного перемещения электрода-инструмента с. блоком цифрового отсчета и со схемой индикации линейных перемещений.

В этом устройстве скорость съема определяется как частное от деления произведения Числа рабочих разрядов на некоторый постоянный множитель— на время измерительного цикла P1), Общими недостатками известного способа и устройства являются необходимость предварительного определения зависимости величины постоянного множителя от режима обработки, а также неоднозначная зависимость между количеством рабочих разрядов и скоростью рабочей подачи, поскольку при переполнении какого-либо участка межэлектродного пространства продуктами обработки начинается повторное диспергирование частиц, при котором поступательное движение электрода-инструмента заМедляется. Кроме того, регулирование длительности отводов по изменению скорости съема за время между двумя разведениями приводит к необходимости слишком часто изменять параметры процесса, так как типичные длительности циклов релаксации составляют обычно 5848235

15 секунд. Отмеченные недостатки не позволяют оптимизировать процесс обработки.

Цель изобретения — оптимизация процесса обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе электроэрозионной обработки при приложении к разрядному промежутку импульсного напряжения и осуществлении постоянной прокачки через него рабочей жидкости, включающем отвод электрода-инструмента при регистрации аномальных разрядов, согласно изобретению амплитуду отвода электрода-инструмента в течение фиксированного периода времени устанавливают прямо пропорционально числу разведений, подсчитанных за предыдущий такой же период времени.

Поставленная цель достигается также тем, что в устройство для электроэрозионной обработки, содержащее шпин дель с электродами-инструментами, генератор технологического тока, датчики состояния электроэрозионного промежутка и состояния сопротивления между электродами-инструментами, регулятор подачи электрода-инструмента со схемой управления его работой, датчик линейного перемещения электрода-инструмента с. блоком цифрового отсчета и со схемой индикации линейных перемещений, введены счетчик отводов электрода-инструмента, схема . совпадения, оперативное запоминающее устройство, схема сравнения кодов, таймер и формирователь сигналов записи, причем счетчик отводов по счетному входу соединен с выходом схемы совпадения, выход которой подсоединен ко входу установки в нулевое состояние блока цифрового отсчета, выход счетчика подсоединен к информационному входу оперативного запоминающего устройства, выход которого подсоединен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой подсоединен к первому выходу блока

: цифрового отсчета, а выход подсоединен к первому входу схемы управления, второй вход которой подсоединен к выходу датчика состояния электроэрозионного промежутка, входы которого подсоединены параллельно соответствующим электроэрозионным промежуткам, третий вход схемы управления подсоединен к выходу датчика сопротивления между электродами-инструментами, входы которого подсоединены к электродам-инструментам, причем первый выход схемы управления подключен к входу регулятора подачи, подсоединенного своим выходом к шпинделю с датчиком линейных перемещений, подсоединенным своим входом ко второму выхо ду блока цифрового отсчета, над датчиком линейных перемещений на станине устройства установлена считывающая головка датчика линейных перемещений, выход которой подсоединен ко входу блока цифрового отсчета, третий же выход которого подсоединен к входу схемы индикации линейных перемещений, а второй выход схемы уп,равления подсоединен к входу таймера и к первому входу схемы совпадения, выход же таймера подсоединен ко второму входу схемы совпадения и к входу формирователя сигнала записи в оперативное запоминающее устройство и к входу установки счетчика в нулевое состояние.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для электроэрозионной обработки; на фиг.2 — временные диаграм мы,поясняющие принцип действия этого устройства.

Устройство для электрозрозионной обработки содержит блок электрода инструмента из трех инструментов 120 3 (фиг.1), обрабатывающих деталь 4, закрепленный в шпинделе 5 станка.

Между деталью 4 и инструментами 1-3 включены источники импульсов технологического тока 6-8 соответственно.

Параллельно детали 4 и инструментам1-3 подключен датчик 9 состояния электроэрозионного промежутка, выход которого подсоединен к первому входу схемы 10 управления регулятором 11 подачи инструментов 1-3. Между инстру ментами 1-3 подключен датчик 12 состояния сопротивления. Выход датчика

12 состояния сопротивления подключен к другому входу схемы 10 управления регулятора 11. Один выход схемы 10 управления соединен с регулятором 11, выход которого соединен со шпинделем

5 электроэрозионного станка. На шпинделе 5 станка закреплен датчик 13 линейных перемещений (ДЛП), подсоеди4О ненный к выходу блока 14 цифрового отсчета (БЦО) 14. Над ДЛП 13 перемещается головка 15, выход которой подключен ко входу БЦО 14, На другом выходе БЦО 14 подключен блок 16 циф4 ровой индикации, показывающий значения траектории движения шпинделя 5

ДЛП 13 относительно головки 15, закрепленной на станине 17. Выход БЦО

14 подключен ко входу схемы 18 сравнения кодов. Другой выход схемы 10 управления подключен к первому входу схемы 19 совпадения и ко входу таймера 20. Выход таймера 20 подключен к второму входу схемы 10 совпадения и ко входу формирователя. Выход схемы

19 совпадения подключен кб входу установки нулевого положения БЦО 14 и к счетному входу счетчика 21 числа релаксаций. Выход счетчика 21 подключен к информационным входам оперативgP ного запоминающего устройства (ОЗУ)

22, а выход последнего подсоединен ко второму входу схемы 18 сравнения кодов, Выход формирователя 23 подключен ко входу установки нуля счетчика

g5 21 и ко входу записи ОЗУ 22. Электро848235

При .приходе из схемы 10 управления следящего сигнала нарушения состояния процесса или уменьшения величины сопротивления между инструментами 1-3 на вход схемы 19 совпадения и вход запуска таймера 20 весь процесс повторяется с той лишь разницей, что амплитуда отвода электрода-инструмента в этом случае определяется величиной числа релаксаций за предыдущий период измерения, и эта информация хранится в ОЗУ 22 на весь текущий измерительный период.

На фиг.2 изображены временные диаг раммы работы устройства,Где: а — импульс на выходе датчика 9 состояния электроэрозионного процесса при нарушении состояний; б — импульсы на выходе датчика 12 сопротивления между инструментами (вырабатываются при уменьшении сопротивления между инструментами до сопротивления, соизмеряемого,с внутренним сопротивлением источника питания); в — импульсы управления на выходе схемы 10 управления, поступающие на вход таймера

20 и первйй вход схемы 19 совпадения;

r — - импулвсы на выходе таймера 20, определяющие время измерения числа ды-инструменты 1-3 изолированы друг от друга изоляционными прокладками 24

Устройство работает следующим образом.

Электроды-инструменты 1-3 закреп лены в шпинделе 5, деталь 4 укреплена на станине 17. Между инструментами

1-3 и деталью 4 подключены выходы генераторов импульсов технологического тока 6-8, за счет которых про" изводится электроэрозионная обработ- 1О ка детали 4. Стабильность процесса обработки контролируется датчиком. состояния процесса 9 и при возникновении нарушения процесса, возникновении "шлаковых" импульсов или импульсов короткого замыкания в

15 схему управления посылается сигнал о нарушении процесса обработки. Аналогичный сигнал вырабатывается датчиком 12 величины сопротивления при уменьшении величины сопротивления между инструментами 1-3 до величины, соизмеримой с внутренним сопротивлением соответствующего источника 6\

8 питания. При наличии сигнала нарушения процесса обработки или умень- 25 шения величины сопротивления между инструментами на первом выходе схемы 10 управления появляется сигнал отсчета числа релаксаций, который поступает на схему 19 совпадения Я и одновременно на вход запуска таймера 20. Сигнал на выходе схемы 19 совпадения появляется, как только с выхода таймера 20 на второй вход схемы 19 совпадения поступает разрешающий сигнал. Длительность сигнала на выходе схемы 19 совпадения равна длительности сигнала на первом входе схемы 19 совпадения. Разрешающий сигнал на втором входе схемы

19 совпадения определяется длитель- 40 ностью периода измерения числа релаксаций, определяемого длительностью импульса, вырабатываемого таймером 20. На выходе схемы 19 совпадения сформируется число импульсов 45 равное числу нарушений параметров технологического процесса и уменьшения сопротивления между инструментами 1-3 за время, определяемое таймером 20. Передним фронтом импуль- 5О са полученного на выходе схемы 19 совпадения, производится установка блока 14 цифрового отсчета по входу сброса в нулевое положение начала отсчета, а задним фронтом этого 55 импульса производится запуск счетчика 21. Счет производится за период времени, определяемый таймером 20.

Одновременно с установкой БЦО 14 в начало отсчета (показание индикатора 16 "ноль") с другого выхода 60 схемы 10 управления на регулятор 11, поступает сигнал на отвод электродов на величину, предварительно записанную в оперативное запоминающее уст-. ройство 22 в закодированном виде, 65 причем эта величина поступает на первый вход схемы 18 сравнения, а на второй вход схемы 18 сравнения поступает информация о текущих значениях линейного перемещения,фиксируеМого 5IJO 14 за счет датчика 13 линейных перемещений, укрепленного на шпинделе 5 станка, питаемого напряжением с выхода БЦО 14 и получаемого информацию за счет головки ДЛП

15, подключенной на входе БЦО 14. Информация.о перемещениях воспроизводится индикатором 16. Информация, поступающая с выхода БЦО 14, поступает на второй вход схемы 18 сравнения до тех пор, пока код ОЗУ 22 не совпадает с кодом БЦО 14 (БЦО и ОЗУ работают в одинаковых кодах).

При равенстве кодов на выходе схемы 18 сравнения кодов появляется сигнал, который поступает на вход схемы 10 управления, которая вырабатывает сигнал реверса регулятора 11, и шпиндель 5 идет вниз, а регулятор 11 производит регулирование процесса обработки. Так повторяется каждый раз при нарушении технологического процесса или уменьшении сопротивления между инструментами 1-3. Как только таймер 20 возвращается в исходное состояние, на втором входе схемы 19 совпадения появляется запрещающий сигнал, который одновременно запускает схему формирователя 23, вырабатывающего сигнал записи информации в ОЗУ

22 из счетчика 21, поступающий на вход записи ОЗУ 22, После записи информации о числе релаксаций формирователь 23 вырабатывает сигнал установки счетчика 21 в нулевое состояние.

848235 релаксаций { Т); д — импульсы записи, поступающие с выхода формирователя

23 на вход ОЗУ 22; е — импульсы сброса счетчика 21 в нулевое исходное состояние; ж — диаграмма движения электрода-инструмента в процессе об работки детали 4, где: t, — время меж1 ду двумя разведениями; Т вЂ” время перемещения рабочей подачи (отработка регулятора подачи); с,t — время

0 релаксации (разведения электродов);

2 — амплитуда первоначального разведения; Z — амплитуда вторых разведений, зависящих от кода числа разведений за предыдущее время измерения числа релаксаций; Z ... и т.д амплитуда третьих и т.д. разведений, каждое из которых зависит от числа релаксаций за предыдущий период измерения отведений.

Эффект от применения изобретения обеспечивается за счет оптимизации процесса обработки и уменьшения машинного времени обработки.

Формула изобретения

1. Способ электроэрозионной обработки при приложении к разрядному промежутку импульсного напряжения и осуществлении постоянной прокачки через него рабочей жидкости, включающий отвод электрода-инструмента при регистрации аномальных разрядов, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса обработки, амплитуду отвода электрода-инструмента в течение фиксированного периода времени устанавливают прямо пропорционально числу разведений, подсчитанных за предыдущий такой же период времени.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее шпиндель с электродами-инструментами, генератор технологического тока, датчики состояния электроэрозионного IIpoмежутка и состояния сопротивления между электродами-инструментами, регулятор подачи электрода-инструмента со схемой управления его. работой, датчик линейного перемещения электроДа-инструмента с блоком цифрового отсчета, со схемой индикации линейных перемещений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены счетчик отводов электрода-инструмента, схема совпадения, оперативное запоминающее устройство, схема сравнения кодов, таймер и формирователь сигнала записи, причем счетчик отводов по счетному входу соединен с выходом схемы совпадения, выход которой подсоединен ко входу установки в нулевое состояние блока цифрового отсчета, выход счетчика подсоединен к информационному входу оперативного запоминающего устройства, выход которого подсоединен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой подсоединен к первому выходу блока цифрового отсчета, а выход подсоединен к первому входу схемы управления, второй вход которой подсоединен к выходу датчика состояния электроэрозионного промежутЩ ка, входы которого подсоединены параллельно соответствующим электроэрозиoHH6IM промежуткам, третий вход схемы управления подсоединен к выходу датчика сопротивления между электродами-инструментами, входы которого подсоединены к электродам-инструментам, причем первый выход схемы управ ления подключен к входу регулятора подачи, подсоединенного своим выхо- . дом к шпинделю с датчиком линейных перемещений, подсоединенным своим входом ко второму выходу блока цифрового отсчета, над датчиком линейных перемещений на станине устройства установлена считывающая головка датчика линейных перемещений, выход которой подсоединен ко входу блока цифрового отсчета, третий же выход которого подсоединен к входу схемы индикации линейных перемещений, а

40 второй выход схемы управления подсоединен к входу таймера и к первому входу схемы совпадения, выход же таймера подсоединен ко второму входу схемы совпадения и к входу фор45 мирователя сигнала записи в оперативное запоминающее устройство и к входу установки счетчика в нулевое состояние.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии Р 603300, кл. В 23 Р 1/02, 1978.

Составитель В.Лукьянов

Техред Н. Бабурка КорректорЛ.Иван

Редактор А.Шандор

Заказ 5970/15 Тираж 1148 Подписное

В IHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4