Устройство управления процессом абразивно-электроэрозионной обработки Советский патент 1987 года по МПК B23H5/00 

1 -13

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроабразивному шлифованию.

Цель изобретения - повышение про- изводительнос- и при снижении износа инструмента путем исключения аварир - ных режимов, обработки.

На фиг, 1 изображен-а принципиальная схема устройства; на фиг. 2-- схема устройства при исполнении с расширенным диапазоном изменения выходного напряжения источника техно-логического тока.

Устройство управления процессом абразивно-электроэрозионно й обработки содержит импульсный источник 1 технологического тока (подключенный к меж- электродному промежутку 2. и источник

3постоянного напряжения. Параллельно переменному первому резистору 4, регулирующему амплитуду импульсов выходного напряжения источника 15через первый нормально разомкнутый управ,ляемый ключ (НРУК) 5 подсоединен второй резистор 6.

К источнику 3 подключено через нормально разомкнутый контакт (НРК) 7 первого реле 8 блока 9 обнаруже,ния коротких замыканий второе реле JO, а через нормально замкнутый контакт (НЗК) 11 реле 10, параллельно которому подключен второй (НРУК) 12, - мультивибратор 13, выход которого соединен с управляющими входами ключей 5 и 12.

При исполнении с расширенным диапазоном изменения выходного напряжения к описанному устройству дополнительно по схеме делителя с резистором

4через первый НРК 14 третьего реле 15 включен третий резистор 16, парал лельно которому через первый НРК 17 четвертого реле 18 включен четв ертый резистор 19, параллельно которому через первый НРК 20 пятого реле 21 включен пятый резистор 22.

Кроме того, к источнику 3 подсоединены через последовательно соединенные второй НРК 23 реле 10 и третий нормально замкнутый управляющий ключ (НЗУК) 24, зашунтированные вторым НРК .25 реле 15, первая цепочка из последовательно соединенных шестого резистора 26, первого динистора

27и реле 15, где параллельно динис- тору и реле включены седьмой резистор

28и первый конденсатор 29 и последо5

0

36072

вательно соединенные второй НЗК 30 реле; 18 ипервыйНРК 3 1 шестого реле 32. через последовательно соединенные третий НРК 33 реле 10 и четвертый ИЗУК 34, зашунтированные третьим НРК 35 реле 10, вторая цепочка из последовательно соединенных первого тирис- , тора 365 управляюищй электрод кото- рого соединен с выходом динистора 27, восьмого резистора 37, второго динистора 38 и реле 18, где параллельно динистору и реле включены девятый резистор 39 и второй конденсатор 40 и последовательно соединенные вторые НЗК 41 реле 21 и НРК 42 реле 32, через последовательно соединенные четвертый НРК 43 реле 10 и пятый НЗУК 44, зашунтированные третьим НРК 45 реле 21, третья цепочка из последовател но соединенных второго тиристора 46 управляющий электрод .которого соединен с выходом динистора 38, десятого резистора 47, третьего динистора 48 и ре- ле 21, где параллельно динистору и реле включены одиннадцатый резистор 49, третий конденсатор 50 и третий НРК 51 32, и четв.ертая цепо ттча из последовательно соединенных пято- го НЗК 52 реле 10, шестого НЗУК 53 и реле 32.

Управляющие входы ключей 24, 34, 44 и 53 соединены с выходом мультивибратора 13,

Устройство работает следующим об- - разом.

Включают источник 3, от которого, через НЗК 1.1 подается напряжение на мультивибратор 13, Последний начинает работать, и схема переходит в режим автоколебаний с частотой мультивибратора.

Включают источник 1, В зависимости от исходной величины амплитуды импульсов напряжения, которая увел-и- чивается при включении резистора 6 через ключ 5 в цепь управления источника 1, могут иметь место три случая.

Первьш случай. Указанная исходная величина выставлена так, что в процессе обработки детали даже при подключенном резисторе 6 имеет место технологическое короткое замыкание (ТКЗ), реле 8 не срабатывает, НРК 7 разомкнут, реле 10 не срабатывает, вследствие чего продолжается режим автоколебаний.

Второй случай. Указанная исходная величина выставлена так, что при под0

0

.5

ключеыном резисторе 6 ТКЗ нет, а при отключенном - есть. Если источник 1 включают,, когда резистор 6 подключен, то реле 8 срабатывает и его НРК 7 замыкается, реле 10 срабатывает и его НЗК 11 размыкается. Так как ключ 12 замкнут, то мультивибратор 13 подключен к питанию. Когда он изменяет состояние, ключ 5-размыкается и отключает резистор 6, амплитуда импульсов выходного напряжения-источника 1 уменьшается и начинает возникать ТКЗ. В результате реле 8 выключается и его контакт 7 размыкается, реле 10 выключается и его НЗК 11 замыкается,- т.е. схема имеет режим автоколебаний.Время вьщержек мультивибратора выбирают таким, что время подключения резистора 6 (6-7 с) значительно больше времени его отключения .(1-2 с). - минимально необходимое время для уверенного срабатывания реле 8. Таким образом, в этом случае большую часть времени обработка происходит при повышенной амплитуде импульсов выходного напряже- ния источника 1 и отсутствии ТКЗ, а через определенные промежутки времени устройство возвращается к работе на более низкой величине указанной амплитуды, что позволяет автоматически определять возможность работы на пониженном напряжении при пониженном износе-инструмента. Если такой возможности нет из-за возникновения ТКЗ, устройство возвращается к работе при повьшгенной амплитуде для ликвидации ТКЗ. Если при переходе на более низкую амплитуду ТКЗ не возникает, то ключи 5 и 12 и контакт 11 разомкнуты и устройство не возвращается к работе на повьш1енной амплитуде, т.е. резистор 6 отключен и схема не имеет режима автоколебаний, пока не возникнет ТКЗ.

Третий случай. Ключи 5 и 12 разомкнуты, резистор 6 отключен от источника 1. Указанная амплитуда уменьшается, а так как при этом ТКЗ нет.; то реле 8 не выключается и его НРК 7 замкнут, реле 10 остается включен- ным, а его НЗК 11 - разомкнутьм.Таким образом, схема отключена от источника 3 до появления ТКЗ.

В устройстве при исполнении с расширенным диапазоном изменения напряжения в этом случае происходит следующее.

Контакт 23 и ключ 24 замкнуты, а реле 10 включено, конденсатор 29 начинает заряжаться от источника 3 до напряжения пробоя динистора 27. Последний открывается, а реле 15 включается, замыкая свои НРК 25 и 14 Контакт 25 блокирует само реле 15,а контакт 14 подключает к схему резистор 16, благодаря которому указанная амплитуда источника 1 несколько падает, и тогда при отключенном резисторе 6 возникает ТКЗ, а схема, представленная на фиг. 1, опять приходит в колебательный режим. Наличие резистора 28 вызвано следующим: отсутстви ТКЗ при отключенном резисторе 6 может носить временный характер (10 - 40 с), затем опять возникает ТКЗ, а схема повышает указанную амплитуду это повторяется несколько раз.Тогда конденсатор 29 в периоды отсутствия ТКЗ (контакт 23 разомкнут) подразря- жается .на резистор 28, реле 15 не срабатывает и указанная амплитуда не уменьшается.

Если после подключения к источнику 1 резистора 16 (при отключенном резисторе 6) ТКЗ не будет,, то включается второй каскад (из элементов 17-19, 33-42), работающий аналогично описанному для первого каскада (из элементов 14-16, 23-31). Второй каскад включается- после открытия динистора 27 и подачи положительного напряжения на управляющий электрод тиристора 36.

После подключения к схеме резистора 19 указанная амплитуда-еще уменьшается.

Третий каскад (из элементов 20-23 гЗ-51) работает аналогично-первому и второму. Таким образом, имеются как бы четыре ступени грубого, автоматического регулирования указанной амплитуды, а в каждой ступени.- еще два предела (определяемых подключением- резистора 6): верхний и нижний, т.е. устройство автоматически отыскивает ту минимальную указанную амплитуду, при которой обработка идет без ТКЗ. Если на верхнем пределе любой из последних 3 ступеней регулирования возникает ТКЗ,-то происходит следующее: так как реле 10 выключено и его НЗК 52 замкнут, а ключ 53 тоже замк нут, срабатывает реле 32 и его НРК 31 42 и 51 в каждом каскаде замыкаются. Однако отключается только каскад.

соответствующий той ступени, в пределах которой, возникло ТКЗ. Если это третий каскад, то после замыкания НРК 51 конденсатор 50 разряжается, динистор 48 закрывается, реле 21 выключается,контакты 45, 20 размыкаются, резистор 22 отключается, указанная амплитуда повышается. Однако реле 18 и 15 не выключаются, так как из НЗК 41 и 30 разомкнуты. Реле 32 в результате исчезновения ТКЗ вновь обесточивается. Если это второй каскад, то замыкание НРК 51 третьего

каскада ни на что не влияет, так как

J5

20

реле 21 выключено и его НЗК 41 замкнут.

Резисторы 6, 16, 19 и 22 подбирают такими, чтобы обеспечить ступенчатое регулирование указанной амплитуды.

Применение устройства обеспечивает автоматическую настройку амплитуды напряжения на уровень, соответствующий максимальной производительности, при снижении износа обрабатываемого 25 электрода.

Формула изобретения

1. Устройство управления процессом

абразивно-электроэрозионной обработки, содержащее источник технологического тока с переменным первьпу резистором, регулирующим амплитуду импульсов его выходного напряжения, и блок обнаружения коротких замыканий с первым реле, отличающееся . ем, что, с целью повышения производительности обработки, оно снабжено дополнительно двумя нормально разомкнутыми управляемыми ключами, вторым резистором, источником постоянного напряжения, вторым реле и мультивибратором, при этом второй резистор подключен через первый ключ параллельно первому резистору, к источнику постоянного напряжения подключено через нормально разомкнутый контакт первог реле второе реле, а через нормально замкнутый контакт второго реле, параллельно которому подключен второй ключ, - мультивибратор, выход которого соединен с управляющими входами обоих ключей.

2. Устройство по П. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительно четырьмя реле, тремя динисторами, девятью резисторами, тремя конденсаторами, двумя

5 .

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тиристорами и чет1)рьмя нормально замкнутыми управляемыми ключами, управляющие входы которых соединены с выходом мультивибратора, по схеме делителя с первым резистором через нормально разомкнутый первый контакт третьего реле включен третий резистор, параллельно которому через нормально разомкнутый первый контакт четверфого реле включен четвертый резистор, па- Рсшлельно которому через нормально разомкнутый первый контакт пятого реле

включен пятый резистор, к источнику постоянного напряжения подсоединены через последовательно соединенные нормально разомкнутый второй контакт второго реле и третий ключ, зашунти- рованные нормально разомкнутым вторым контактом-третьего реле, первая цепочка из последовательно соединенных шестого резистора, первого ди- нистора и третьего реле, где парал- лель}ю динистору и реле включены седьмой резистор и первый конденсатор и последовательно соединенные нормально замкнутый второй и разомкнутый первый контакты соответственно четвертого и шестого реле, через последовательно соединенные нормально разомкнутый третий контакт второго реле и четвертый ключ зашунтировап- ные нормально разомкнутым третьим контактом четвертого реле, вторая цепочка из последовательно соединенных первого тиристора, управляющий электрод которого соединен с выходом первого динистора, восьмого резистора, второго динистора и четвертого реле где параллельно динистору и реле включены девятый резистор и второй конденсатор и последовательно соединенные нормально замкнутый и разомкнутый вторые контакты соответственно пятого и шестого реле, через последовательно соединенные нормально разомкнутый четвертый контакт второго реле и пятый ключ, зашунтированные нормально разомкнутым третьим контактом пятого реле, третья цепочка из последовательно соединенных второго тиристора, управляющий электрод которого соединен с выходом второго динистора, десятого резистора, третьего динистора и пятого реле, где параллельно динистору и реле включены одиннадцатый резистор, третий конденсатор и нормально разомкнутый третий контакт шестого реле, и четвертая цепочка из

713136078

последовательно соединенных нор- второго релвг шестого ключа и шее- мально замкнутого пятого контакта того реле.

5 72

Редактор А. Огар

-у

Составитель Р.

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 2163/13 Тираж 976Подписное

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, А

.2

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и, в частности, касается устройств для электроабразивного шлифования. Цель изобретения - повышение производительности в условиях снижения износа обрабатывающего электрода. Мультивибратор 13 периодически замыкает ключ 5 и нагружает источник 1 на дополнительный резистор 6. Если короткое замыкание присутствует независимо от включений резистора 6, т.е. независимо от напряжения импульсов, реле 8, 10 не срабатывают и автоколебания мультивибратора 13 будут продолжаться. Если при снижении напряжения в моменты включения резистора 6 короткое замыкание пропадает, то колебания мультивибратора будут продолжаться до возникновения ситуации,когда при замыкании резистора 6 короткое замыкание не возникает,. Это обуславливает размыкание контактов 5, 11, 12 до нового появления короткого замыка-. ния. Устройство автоматически настраивается на режим с высокой производительностью и малым износом..1 з.п. . ф-лы, 2 ил. .хг//: -04Ф (Л га оо со О5 О VI ГЧ - « J-JHZD -Пг /5 фиг. 7