Устройство для электрохимической обработки изделий Советский патент 1987 года по МПК H03K5/01 C25D21/12 

Изобретение относится к электрохимической обработке, в частности к устройствам небольшой мощности для электрохимической обработки изделий.

Цель изобретения - упрощение уст- ройства электрохимической обработки и повьшение надежности его работьи

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

На диаграммах (фиг. 2 и 3) показано: а - напряжение источника 1 питания; б - выход генератора 8 импульсов (установка триггера 9 в един, состояние); в - выход триггера 9; г - состояние ключа 2 (при включении триггера 11); д - ток через электрохимическую ванну 3, напряжение на выходе датчика 4 тока; е - частота на выходе преобразователя 6; ж - число импульсов в счетчике 7; з - выход счетчика

7(установка триггера 9 в нулевое состояние); I - напряжение номинальное; 11 - напряжение пониженное.

Устройство содержит источник 1 питания, ключ 2, электрохимическую ванну 3, датчик 4 тока, интегратор 5 тока, состоящий из последовательно соединенных преобразователя 6 напряжение - частота; и счетчика 7, генератор

8импульсов, триггер 9, элемент 10 совпадения (выполненный, например, на логическом элементе И), второй триггер 11, у которого вход установки единицы (условно на чертеже Пуск и вход установки нуля (условно на чертеже Стоп) подключены к шинам управления (не показаны).

Выход источника питания через ключ 2 последовательно соединен с электрохимической ванной 3, датчиком 4 тока, выход которого соединен с входом последовательно включенных преобразователя 6 напряжение - частота и счетчика 7 интегратора 5 тока, выход которого соединен с первым входо триггера 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 импульсов, а выход триггера 9 соединен с первым входом элемента 10 совпадения, второй вход которого соединен с выходом триггера 11. Выход элемента 10 совпадения соединен с входом ключа 2.

Устройство, работает следующим образом.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При включении устройства в сеть схемой начальной установки (не показана) счетчик 7 и триггеры 9 и 11 устанавливаются в нулевое логическое состояние. При этом на входы элемента 10 совпадения поступают нулевые (запрещающие) сигналы, на выходе элемента 10 совпадения формируется также нулевой сигнал, устанавливающий ключ

2в. разомкнутое состояние, чем запрещается прохождение тока через электрохимическую ванну 3.

Затем устанавливается режим-обработки детали. Для этого в зависимости от требуемой интенсивности процесса, типоразмера обрабатываемой детали и т.п. устанавливается коэффициент N пересчета счетчика 7. Далее по команде, подаваемой на вход установки единицы (условно Пуск) триггера 11, например, от кнопки (не показана) триггер 11 переключается в единичное .состояние и на соответствующий вход элемента 10 совпадения поступает разрешающий сигнал.

Одновременно первым же импульсом, выработанным низкочастотным генератором 8 импульсов (фиг. 2б), триггер 9 переводится в единичное состояние (фиг. 2в) и ключ 2 через элемент 10 совпадения устанавливается в замкнутое состояние (фиг, 2г).

В результате источник 1 питания, представляющий собой, например., не- стабилизированньй выпрямитель,- подключается к электрохимической ванне Зр в которой заранее установлена обрабатываемая деталь - анод, погруженная в электролит на некоторое расстояние от катода (расположен в ванне

3и на чертеже не показан).

Начинается электрохимический процесс. Протекающий через ванну 3 электрический ток создает на выходе датчика 4 напряжение, пропорциональное значению этого тока (фиг. 2д),

Преобразователь 6 напряжение - час- то та выраба Пзшает импульсы (фиг. 2е), частота следования которых пропорциональна сигна.пу, поступающему с датчика 4 тока, и, следовательно, силе тока электрохимического процесса. При поступлении на счетчик 7 N импульсов, где N - коэф(})ициент пересчета счетчика 7, последний выдает сигнал Сфиг.2ж) на йход сброса триггера 9 и переводит его в нулевое состояние (фиг. 2в), при этом логический ноль с выхода

313058

триггера 9 через элемент 10 совпадения устанавливает ключ 2 в разомкнутое со- Стояние. В результате ток в цепи элек- - трохимической ванны 3 прекращается,

Устройство находится в таком сое- таянии до следующего циклаj начало которого определяется приходом очередного импульса низкочастотного генератора 8 импульсов.

Таким образом, ток, протекающий fO через электрохимическую ванну 3 пе

риодически, с частотой низкочастотного генератора В импульсов, прерывается . Длительность протекания тока через электрохимическую ванну 3 определяется временем заполнения счетчика 7j а при заданном коэффициенте пересчета N счетчика 7 - средним значением протекающего тока.

f5

сов, а следовательно, и за любой промежуток времени ,T постоянно

Ч 1г i const,

где i - среднее значение тока за

время t, В результате толщина удаляемого

Если по какой-либо причине умень- 20 Детали слоя металла пропорциональна времени обработки с а i ср t

шится сила тока через электрохимическую ванну 3 (фиг. 2 II ч.; фиг.З) например, при колебаниях напряжения сети, изменении температуры электролита и т.п., то соответственно умень шаются йапряжение датчика 4 тока и частота преобразователя 6. В результате счетчик 7 заполняется большее время, т.е. увеличивается длительность протекания тока через электро- химическую ванну 3. При этом обеспечивается поддержание постоянным среднего тока и нитеинтенсивности электрохимического процесса.

После окончания заданного времени обработки по команде, подаваемой, например, от кнопки (не показана) на вход установки нуля (условно Стоп) триггера 11 последний переводится в нулевое состояние, запрещает прохождение сигналов на выход элемента 10 совпадения и устанавливает ключ 2 в разомкнутое состояние. Электрическая ванна 3 обесточивается и обработка детали прекращается.

Среднее значение силы тока за период Т генератора 8 импульсов определяется по формуле

т idt

-Г const

. ...

V-T

JCN

Т Т

так как К const, N const, Т const.

где 1 - среднее значение силы тока 5 Д элемента совпадения, входы перза время Т; q - количество электричества, прошедшее за время Т через ванну 3;

вого триггера соединены соответственно с выходами интегратора тока и генератора импульсов, а выход элемента совпадения подключен к управля-

f - мгновенное значение частоты преобразователя 6;

К - коэффициент преобразования силы тока в частоту;

N - коэффициент пересчета счетчика 7 (число импульсов, при контроле происходит отключение электрохимической ванны 3).

Таким образом, среднее значение ока за период Т генератора 8 импуль

сов, а следовательно, и за любой промежуток времени ,T постоянно

Ч 1г i const,

где i - среднее значение тока за

время t, В результате толщина удаляемого

Детали слоя металла

на времени обработки с а i ср t

Ч

Ч t

S

т

где С - электрохимический эквивалент металла детали; выход, по току; время обработки; площадь обрабатываемой поверхности детали; плотность металла. При этом, если считать, что С, 1, S, -г - постоянные, то и пропорционально t.

Таким образом, необходимая толщина снимаемого слоя металла может быть задана продолжительностью процесса электрохимической обработки.

Формула изобретения

Устройство для электрохимической обработки изделий, содержащее источник питания, последовательно соеди- ненные электрохимическую ванну, датчик тока, интегратор тока, включающий последовательно соединенные преобразователь напряжение- частота и счетчик, отличающееся

тем. Что, с целью упрощения устроит ства и повышения его надежности, в него введены ключ, генератор импульсов, элемент совпадения и два триггера, выходы которых соединены с вхо-вого триггера соединены соответственно с выходами интегратора тока и генератора импульсов, а выход элемента совпадения подключен к управля-

5 . 1305838 I6

кйцему входу ключа, включенного между кой ванной, входы второго триггера источником питания и электрохимичес- соединены с шинами Пуск и Стоп.

тШШШШП ашшштт..

iputZ

Изобретение относится к электрохимической обработке изделий. Ввег дение в устройство ключа 2, генератора 8 импульсов, элемента 10 совпадения и триггеров 9 и 11 упрощает его и повьшает надежность его в работе. 3 ил. со о СП 00 со 00

Составитель М, Леонова. Редактор Г. Гербер Техред М. Ходанич Корректор А, Обручар

Заказ 1464/54 Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4