Устройство для регулирования межэлектродного промежутка в процессе электроискрового легирования Советский патент 1984 года по МПК B23P1/18 

со

СлЭ СО СП Изобретение относится к электроискровому легированию и может быть использовано для упрочнения деталей и инструментов, а также придания им других физико-химических свойств. По основному авт. св. № 931349 известно устройство для регулирования межзлектродного промежутка в про цессе электроискрового легирования. содержащее держатель инструмента, подпружиненный относительно каретки, кинематически связанной с электродви гателем, преобразователь перемещения инструмента в напряжение, преобразов тель двухполярного напряжения в отно сительную длительность прямоугольных импульсов, связанный с электродвигателем. Преобразователь включает дифференциальные усилители постоянного . тока, резисторы и инвертор напряжения. Принцип работы преобразователя основан на интегрировании вхрдного постоянного напряжения и двухполяргных импульсов обратной связи Л . Недостатком данного устройства является неравномерность шероховатое , ти обработанной поверхности и глубины легированного слоя. Это объясняет ся отсутствием стабилизации энергии одиночных импульсов в переходном про цессе, т.е. в процессе регулирования МЭП. Цель изобретения - повышение качества легирования путем стабилизации энергии одиночных рабочих импуль сов. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее источни рабочего напряжения, подключенный к детали и инструменту, закрепленному в держателе, подпружиненном относительно каретки, которая кинематически связана с электродвигателем, подключенным к преобразователю на базе инвертора напряжения в относительную длительность прямоугольных импульсов, подключенному к преобразователю перемещения инструмента в напряжение, введен электронный ключ, управляющий вход которого соединен с входом инвертора напряжения в преобразователь постоянного двухполярного напряжения в относительную длительность прямоугольных двухполярных импульсов, причем сигнальный вход электронного ключа связан с источником рабочего напряжения, а выход с инструментом. На фиг. 1 предфтавлена функционал но-электрическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 - форма импульсов на управляющем входе ключа. Устройстве содержит инструмент 1, деталь 2, держатель 3 инструмента, пружину 4, каретку 5, винт 6, преобразователь 7 перемещения инструмента в напряжении, преобразователь 8 двух полярного напряжения в относительную длительность прямоугольных двухполярных импульсов, подключенный к электродвигателю 9. Преобразователь содержит резистор 10, конденсатор 11, дифференциальные усилители 12 и 13 постоянного тока, резисторы 14-16 и инвертор 17 напряжения. Управляющий вход электронного ключа 18 соединен с входом инвертора 17 напряжения, причем сигнальный вход электронного ключа подключен к источнику рабочего напряжения э выход - к инструменту . Устройство работает следуквдим образом. Сигналом.на подвод или отвод инструмента служит напряжение, снимаемое со скользящего контакта преобразователя 7. Оптимальному процессу легирования соответствует легкое прижатие инструмента к детали, при котором скользящий контакт преобразователя 7 занимает среднее положение S . Напряжение, снимаемое в этом случае со скользящего контакта, равно нулю, так как средняя точка резестивного элемента заземлена. Это напряжение поступает на вход преобразователя 8, работающего в режиме управляемого йапряжением генератора двухполярных прямоугольных импульсов, являющихся источником питания электродвигателя 9 постоянного тока. j По мере сгорания инструмента или появления впадины на детали последней, под действием пружины, опускается и со скользящего контакта преобразователя 7 (положение а ) снимается положительное напряжение, которое приводит к увеличению длительности прямоугольных импульсов положительной полярности с выхода преобразователя 8. Электродвигатель вращается, приближая инструмент к детали до оптимального значения МЭП, соответствующего позиции. S скользящего контакта преобразователя 7. В случае появления выступа на легируемой поверхности инструмент и, соответственно, скользящий контакт смещаются вверх так, что на вход преобразователя В поступает отрицательное напряжение, приводящее к увеличению длительности прямоугольных импульсов уже отрицательной полярности. Электродвигатель вращается в обратную сторону, отводя инструмент до наступления оптимального значения МЭП , в процессе легирования рабочие импульсы формируются путем открывания электронного ключа 18 управляющими импучьсами с входа инвертора 17, причем длительность данных импульсов, как это следует из принципа работы, не постоянная, а зависит от

величины МЭП. При МЭП больше опти- , мального (случай подхода инструмента к детали) длительность импульсов уменьшается (фиг. 2}. а при МЭП меньше оптимального (случай отвода инструмента от детали) - увеличивается (фиг. 3). Длительность данных импульсов определяет время открытого состояния электронного ключа 18, и, в итог, энергию одиночгелх импульсов. Благодаря этому в переходных процессах регулирования, когда рабочее напряжение легирования соответственно изменяется, энергия рабочих импульсов остается постоянной и качество легирования, в частности шероховатость, равномерность глубины легированного слоя улучшается.

Необходимое условие для снижения влияния люфта в исполнительных звеньях устройства на качество регулирования - полупериод преобразователя 8 должен быть меньше постоянной времени исполнительных звеньев полностью выполняется, так как полупериод преобразователя 8 незначителен и составляет единицы лкс. (В устройстве он колеблется в пределах 2 мкм,

0 что соответствует частоте преобразователя 8, равной 200 кГц).

Таким образом, предлагаемое устрой ство позволяет благодаря стабилизации энергии одиночных рабочих им5пульсов значительно повысить качество легирования практически без аппаратурных затрат.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ПРОМЕЖУТКА В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКГРОИСКРОЮГО ЛЕГИРОВАНИЯ по авт. св. О 931349, о т л ичающе. еся тем, что, с целью повышения качества легирования путем стабилизации энергии одиночных рабочих импульсов, в иего введен электронный ключ, управляющий вход которого соединен с входом инвертора напряжения в преобразователе постоянного двухполярного напряжения в относительную-длительность прямоугольных двухполярных импульсов, причем .сигнальный вход электронного ключа связан с источником рабочего напряжения, a выход - с инструментом. (Л С

1/выя.имв.17

Фиг2

фил.З