Генератор импульсов тока для электроискрового легирования Советский патент 1984 года по МПК B23P1/18 

Изобретение относится к электрофизической обработке материалов и мо жет быть использовано в качестве источника питания при электроискровом легировании. Известен генератор импульсов тока содержащий блок запуска, источник тока и формируклдий блок, выполненный из последовательно соединенных управ ляемого диода и балластного резистор причем формирующий блок включен между источником импульсного тока и искровым промежутком. Электрод-инструмент связан с блоком перемещения, об мотка электромагнита которого связан с тиристором Cl J. Недостаток генератора заключается в том, что в момент отвода электрода от обра;бать1ваемой поверхности между) ними образуется мостик из расплавлен ного металла, который лишь частично разрушается в месте сужения за счет испарения. При этом на обработанной поверхности остаются конические выступы, вследствие наличия которых поверхность имеет значительную шероховатость и низкий класс чистоты обработки. Цель изобретения - повьшение качества обрабатываемой поверхности пу тем разрушения образующегося в момент отвода мостика. Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов тока для электроискрового легирования, со держащий источник тока, через формирующий блок из включенных последовательно тиристора и балластного резистора, подключенный к обрабатываемой детали и электроду-инструменту, связанному с блоком перемещения, обмотка электромагнита которого соединена с коммутирующим тиристором, и блок запуска, в формирующий блок вве дена дополнительная цепь, состоящая из диода и резистора, а блок запуска выполнен в виде трансформатора, первичная обмотка которого включена между введенной цепью и электродоминструментом, а вторичная обмотка, з шунтированная диодом, подключена одКИМ концом к аноду выпрямляющего диода, соединенного катодом с управляющим электродом запускающего тиристо ра, подключенного анодом через резистор к плюсовой шине источника тока, а катодом - к противоположному концу вторичной обмотки трансформдтора и к времязадающему узлу, образованному параллельным соединением двух цепей, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных резисторов, один из которых зашунтирован емкостью, причем выходы времязадающего узла соединены с управляющими электродами тиристоров в блоке перемещения и формирующем блоке. На чертеже показана электрическая схема предлагаемого генератора импульсов . Генератор содержит источник 1 тока, блок 2 запуска, формирующий блок 3, включенный между источником 1- тока и искровым промежутком, заключенным между легирующим электродом 4 и обрабатьшаемой деталью 5, и блок 6 перемещения легирующего электрода, содержащий электромагнит 7, обмотка которого зашунтирована диодом 8 и подсоединена одним концом к лепфзпощему электроду 4, а противоположным к катоду коммутирующего тиристора 9, подключенного анодом к плюсовой шине источника 1 тока, а управляющим электродом - к управляющему выходу а блока 2 запуска. Блок запуска содержит трансформатор 10 тока, первичная обмотка которого включена между легируюпщм электродом 4 и балластным резистором 11, последовательно которому включен диод 12, образуя первую параллельную цепь формирующего блока 3. Кроме первой, формирующий блок 3 содержит также вторую параллельную цепь из последовательно соединенных балластного резистора 13 и управляемого диода (тиристораj 14. Вторичная обмотка трансформатора 10 тока, зашунтированная диодом 15, подключена одним концомк аноду выпрямляющего диода 16, соединенного катодом с управляющим электродом запускающего тиристора 17, подключенного анодом через резистор 18 к плюсовой шине источника 1 тока, а катодом - к противоположному концу вторичной обмотки трансформатора 10 тока и к одному из выводов времязадающего узла, образованного параллельным соединением первой времязадающей цепи, состоящей из последовательно соединенных резисторов 19 и 20, и второй времязадающей цепи, состоящей из последовательно соединенных резисторов 21 и 22. Резисторы 20 и 22 зашунтированы емкостями 23 и 24 соответственно. Средняя точка первой времязадаюадей цепи из резисторов 19 и 20 подключена к управляющему выходу с( блока 2 запуска. средняя точка второй времязадающей цепи из резисторов 21 и 22 - к запус кающему выходу 5 блока 2 запуска, по соединенному к управляющему электроду тиристора 14, формирующего блока 3, а противоположный вывод упомянуто го времязадающего узла соединен с легирующимэлектродом 4. Генератор работает .следующим обра зом. Отвод легирующего электрода 4 от поверхности обрабатываемой детали 5 осуществляется электромеханической системой(не показана ) при подаче наГ1ряжения на зашунтированную диодом 8 обмотку электромагнита 7 блока 6 перемещения, а подвод - либо за счет постоянно воздействующей возвращающей пружины при отключении электромагнита 7, либо, например, за счет дополнительного электромагнита, который может включаться от специального синхронизирзтощего устройства. В исходном положении, когда легирующий электрод 4 не имеет электрического контакта с обрабатываемой деталью 5, напряжение на электроде 4 равно напряжению источника 1 и запускающий тиристор 17 блока 2 запуска находится в запертом состоянии, так как его цепь питания разомкнута. Коммутирующий тиристор 9 блока 6 перемещения также находится в запертом состоянии так как его цепь питания разомкнута. Коммутирующий тиристор 9 блока 6 перемещения также находится в запертом состоянии, а напряжение на емкостях 23 и 24, шунтированных резисторами 20 и 22 первой и второй времязадающих цепей блока 2 запуска равно нулю. В момент соприкосновения легирующего электрода 4 с поверхностью обрабатьшаемой детали 5 ток, протекающий через первую параллельную цепь формирующего блока 3, образованную диодом 12 и балластным резистором 11 а далее через первичную обмотку тран сформатора 10 тока блока 2 запуска и контакт электрод 4 - деталь 5 начинает нарастать, что вызывает появление импульса ЭДС во вторичной обмотке II трансформатора 10 тока. Возникшая ЭДС через выпрямляющий диод 16 отпирает запускающий тиристор 17, вследствие чего ток начинает протекать от источника I через резистор 18, запускающий тиристор 17 резисторы 19 и 20 первой времязадающей цепи, а также резисторы 21 и 22 второй времязадающей цепи, и через контакт электрод 4 - деталь 5 на землю, причем в месте контакта с поверхностью детали 5 электрод 4 разогревается за счет теплового действия тока. Поскольку площадь контакта электрода с деталью имеет меньшее сечение, чем площадь сечения тела электрода, то в месте контакта с деталью электрод разогревается сильнее и расплавляется. В этом же месте расплавляется также контактирующий с электродом поверхностный слой обрабатываемой детали, в результате чего на обрабатываемой поверхности образуется сплав из материало.в детали и легирующего электрода. В момент протекания тока от источника 1 через резистор 18, запускаюющий тиристор 17, первую времязадающую цепь из резисторов 19 и 20 и через контакт электрод 4 - деталь 5 на землю часть тока, протекающего через резистор 20, ответвляется, заряжая шунтирующую емкость 23. Напряжение на емкости 23 повьппае-тся. Аналогичный процесс происходит в цепи резистор 18 - запускающий тиристор 17 - резистор 21 - резистор 22 - емкость 24, причем напряжение на емкости 24 также повьшается со временем. Номиналы элементов 19,20 и 23 первой времязадающей цепи и элементов 21, 22 и 24 второй времязадающей цепи подбираются таким образом, чтобы удовлетворялись следующие временные соотношения. При достижении уровня напряжения на емкости 23, достаточного для отпирания коммутирующего тиристора 9 блока 6 перемеще«ия электрода, тиристор 9 отпирается и замыкает цепь электромагнит 7 - источник 1 - тиристор 9 - . . контакт электрод 4 - деталь 5 -земля. Ток протекающий по обмотке электромагнита 7, создает усилие, которое начинает отводить электрод 4 от поверхности детали 5. В этот момент в искровом промежутке образуется конический мостик из расплавленного металла. Однако в момент образования мостика напряжение на емкости 23 достигает порога, необходимого для срабатывания управляемого диода, тиристора 14 второй параллельной цепи

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ TOICA ДЛЯ ЭЖКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЙ, содержащий источник тока, через фор-; мирующий блок из включенньЕк последовательно тиристора и балластного резистора подключенный к обрабатыва-:емой детали и электроду-инструменту, связанному с блоком перемещения, обмотка электромагнита которого соединена с коммутирующим тиристором, и блок запуска, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности :- ::;r i«jyo путем разрушения образующегося в момент отвода электрода мостика, в фор мирующий блок введена дополнительная цепь, состоящая из диода и резис тора, а блок запуска выполнен в виде трансформатора, первичная обмотка которого включена- между введенной цейью и электродом-инструментом, а вторичная обмотка, зашунтированная диодом, подключена одним концом к аноду выпрямляющего диода, соединенного катодом с управляющим электродом запускающего тиристора, подключенного анодом через резистор к плюсовой шине источника тока, а катодом - к противоположKotfy концу вторичной обмотки трансформатора и к времязадающему узлу, (Л образованному параллельным соединением двух цепей, каждая из которых состоит из двух последовательно соединенных резисторов, один из которых зашунтирован емкостью, причем выходы времязадающего узла соединены с управляющими электродами тиристоров в блоке перемещения и формирующем бло ке. Од tc 4ib СЛ