Устройство регулирования межэлектродного промежутка Советский патент 1984 года по МПК B23P1/08 

М

К) 11 Изобретение относится к электрофизическим методам обработки и может быть использовано для автоматизации процесса электроискрового легировани токопроводящих поверхностей. По основному авт.св. № 856737 известно устройство для регулирования межэлектродного промежутка при элект роискровом легировании, содержащее электродвигатель постоянного тока, якорь которого включен в диагональ тиристорного моста, эмиттерный повто ритель, подсоединенный к межэлектрод ному промежутку, и два пороговых уст ройства. Оно также снабжено управляв мым ключом и селектором импульсов, якорь электродвигателя шунтирован управляемым ключом, управляющий вход которого подключен к селектору импул сов, а вход последнего соединен с выходом эмиттерного повторителяf/J. Известное устройство осуществляет управление процессом путем опр ;деления режима в НЭП, т.е. имеется режим холостого хода, короткого здмыкания или импульсный, и при переходе к импульсному режиму якорь электродвигателя шунтируется ключом, что приводи к сокращению времени остановки ротор электродвигателя, а следовательно, и точности стабилизации МЭП. Однако ;известно, что при наличии импульсног режима в МЭП инициируются как эффективные (рабочие) импульсы так и фиктивные (холостые) импульсы, которые не создают искрового разряда и, как ;следствие, не осуществляют перенос материала электрода. Происходит это от того, что энергия импульса переносится между электродом и поверхностью детали не концентрированно по узкому каналу, а по нескольким каналам, так как сопротивление МЭП не соответствует оптимальному, при котором возникает искровой разряд, но импульсы в МЭП в этот период иниции;руются только холостые, на которые известное устройство не реагирует, так как оно не позволяет селектировать рабочие и холостые импульсы. Это снижает производительность процесса легирования, так, увеличивается зремя обработки поверхности для достижения требуемой толщины наносимого слоя. Цель изобретения - повьшение производительности процесса легирования Цель достигается тем, что в устройстве регулирования межэлектродного 72 промежутка, содержащем электродвигатель постоянного тока, якорь которого включен в диагональ тиристорного моста и шунтирован управляе1-1ым ключом, вход которого связан с селектором импульсов, который через эмиттерный повторитель соединен с НЭП, к которому через пороговые устройства подключены управляющие электроды тиристоров моста, между, входами тиристорного моста и выходами пороговых устройств, подключенных к межэлектродному промежутку, дополнительно включены элементы И, второй вход которых подключен к выходу введенного в устройство фотоуправляемого блока, выход которого через ключевой элемент соединен с входом селектора импульсов, а вход связан с межэлектродным промежутком. При наличии холостых импульсов в МЭП отсутствует искровой разряд и, как следствие, отсутствует световое излучение, и введенный ключевой элемент, управляемый от фотоуправляемого устройства, блокирует селектор, тем размыкает ключ якоря электродвигателя и последний,, в зависимости от работы элементов И, определяемых режимом в НЭП, быстро отводит или подводит электрод к поверхности по достижении искрового разряда, т,е, при появлении рабочих импзльсов ключевой элемент разблокирует селектор и ключ шунтирует якорь двигателя, точно фиксируя достигнутый режим в МЭП. Такое конструктивное решение позволяет повысить производительность процесса за счет исключения холостых импульсов, а следовательно, увеличения в единицу времени рабочих импульсов ввиду повьшения избирательности и быстродействия устройства, так как электродвигатель, управляясь только по фиктивным импульсам, не реагирует на рабочие импульсы, а это создает предпосылки к работе двигателя близко к установивщемуся режиму, а не к переходному, как в известном устройстве, когда он находится под оздействием как рабочих так и холосых импульсов. На чертеже представлена принципиаль ная схема устройства регулирования ЭП, Регулятор содержит электродвигаель 15 якорь которого шунтирован лючом 2 и включен в диагональ тирисорного моста 3,выполненного на тирис31торах 4 и 5 и трансформаторе 6. Управ ляющий вход ключа 2 подсоединен к выходу селектора 7 импульсов, а управ ляющие электроды тиристоров 4 и 5 подключены через импульсные трансформаторы 8 и 9 к выходам элементов И 10 и 11, при этом одич из вьЕходов элементов И 10 и 11 соединен с выходом фотоуправляемого блока 12, одновремен но выход последнего соединен с входом селектора 7 импульсов посредством ключевого элемента 13. Фотоуправляемый блок 12 выполнен на основе фототранзистора 14, в эмиттерную цепь которого включен-резистор 15, а его коллектор соединен с базой транзистора 16. В коллектор и эмиттер последнего включены резисторы 17 и 18, а эмиттер его подключен к базе транзистора 19, в коллектор которого . подсоединен резистор 20. Оптический вход фотоуправляемого блока 12 связан с межэлектродным промежутком, образованным электродом 21 и деталью 22, через воздушную среду. Второй вход элементов И 10 и 11 подсоединен соответственно к выходам пороговых устройств 23 и 24, собранных на двухбазовых диодах 25 и 26, конденсаторах 27 и 28 и резисторах 29 и 30. Эмиттер ный переход двухбазового диода шунтирован транзистором 31, база которого подключена через резистор 32 к выходу инвертора на транзисторе 33 Вход инвертора через резистор 34 и транзистор 35 подключен к МЭИ. Выход транзистора 35соединен с входом селектора 7 импульсов. Устройство регулирования межэлектродного промежутка работает следующим образом. В межэлектродный промежуток подают рабочие импульсы. В МЭП устанавливается режим холостого хода, т.е. сопротивление МЭП велико. При этом на выходе фотоуправляемого блока 12 появляется напряжение. Это напряжение поступает на один из выходов элементов И 10 и 11 и вход ключевого элемента 13, который шунтирует селектор 7 импульсов, а последний вырабатывает имггульс, которым в свою очередь откры вается ключ 2, последний шунтирует якорь электродвигателя на короткий промежуток времени, что способствует подготовке двигателя 1 к рабочему режиму. Напряжением с выхода транзистора 35 открьгаается транзистор 33 который закрьшает транзистор 31 и 774 пороговый элемент 23 и генерирует импульсы. Импульсы поступают на вход элемента И 10, а через него и импульсный трансформатор 8 поступают на управляющий электрод тиристора 4, который открывается, подключает электродвигатель 1 и последний подводит электрод 21 к детали 22. При достижении рабочей величины ЮП в промежутке формир тотся импульсы, возбуждающие искровые разряды. Возникает световой поток в МЭП, который воздействует на фотоуправляемый блок 12 и напряжение на его выходе становится равным нулю. На одном из входов элементов И 10 и 11 напряжение исчезает. и последние не nponycKatoT импульсы от пороговых элементов к управляюпщм электродам тиристоров 4 и 5, которые закрываются, и электродвигатель 1 останавливается. Одновременно ключ 2 шунтирует якорь электродвигателя 1 за счет поступления управляющих импульсов с выхода селектора 7 импульсов, вход которого разблокирован вследствие закрытия ключевого элемента 13. По мере расхода электрода 21 величина МЭП возрастает, в промежутке увеличивается количество, холостых импульсов, не создающих искровой разряд. Световой поток в МЭП становится прерывистым и исчезает совсем, хотя импульсы продолжают формироваться BBi-щу достаточности сопротивления МЭП для работы генератора рабочих импульсов. При этом на выходе фотоуправляемого блока 12 устанавливается напряжение. Вход селектора 7 импульсов шунтируется ключевым элементом 13j а ключ 2 разблокирует якорь электродвигателя 1. Элемент И 10 пропускает импульсы с порогового элемента 23, которыми открьшается тиристор 4 5 последний включает электродвигатель 1 и он подводит электрод 21 к детали 22 до требуемой величины, определяемой искровым процессом в МЭП. В процессе обработки возникает . режим в. МЭП, при котором величина промежутка меньше требуемого. Увеличивается количество холостых импульсов, количество искровых разрядов уменьшается, это приводит к сокращению и исчезновению светового потока в GП. Установившимся напряжением на выходе фотоуправляемого блока 12 через ключевой элемент 13 блокируется 5111 селектор 7 импульсов. Ключ 2 размыкает шунтирующую перемычку якоря электродвигателя 1. Элемент И 11 пропускает импульсы с выхода порогового устройства 24 (порогбвое устройство 23 в это время блокировано транзистором 31) на управляющий электрод тирис тора 5, который, открываясь, включает электродвигатель 1, а последний отводит электрод 21 от Детали 22 до требуемой величины МЭП, определяемой искровым режимом в МЭП. Таким образом осуществляется управ ление и процессом легирования по характеру импульсов в МЭП рабочих или холостых. Включение дополнительно в известно устройство, ключевого элемента и двух элементов И позволило повысить производительность процесса за счет дополнительного управления по характеру импульсов в НЭП холостых и рабочих, в то время как в известном устройстве управление ведется по наличию импульсов вообще. Кроме того, повьпленное быстродействие устройства за счет шунтирования якоря двигателя позволяет резко сократить количество холостых импульсов. Использование предлагаемого устройства позволяет повысить производительность легирования в 1,2 раза за счет увеличения количества эффективных импульсов в единицу времени, а также сократить технологическое время путем уменьшения числа проходов электрода по поверхности для достижения требуемой толщины слоя и качества обработки.

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ПРОМЕЖУТКА по авт. св. № 856737, отличающееся тем, что, с целью, повышения производительности процесса легирования, между входами тиристорного моста и выходами пороговых устройств, подключенных к межэлектродному промежутку, дополнительно включены элементы И, второй вход которых подключен к выходу введенного в устройство фотоуправляемого блока, выход которого соединен через ключевой элемент с . входом селектора импульсов, а вход связан с межэлектродным промежутком. о В