Двухпозиционный автоматический регулятор к электроэрозионным шлифовальным станкам Советский патент 1975 года по МПК B23P1/00 

1

Известен двухпозиционный автоматйчеокий регулятор к электроэрозионным шлифовальным -станкам для подачи диска - электрода в соответствии со средни:м значением рабочего TiQKa.

Предлагаемый регулятор позволяет получить профиль поверхности обрабатываемой детали правильной гeoiмeтpичeoкoй формы. Бго особенность заключается в том, что он свабжен устройствами, определяющими отклопения среднего значения рабочего тока от тока короткого заадыкапия на участках обрабатываемой поверхности сколь угодно малой протяжениости за один проход диска вдоль детали.

Для подачи диска - электрода регулятор снабжен храповым исполнительным механизмом, оснащенным электромагнИтами. Для выдачи команды исполнительно1му механизму примепено управляющее устройство, определяющее величину разности между отношением среднего значения рабочего тока к току короткого замыкания и заданным отношением и в зависимости от величины разности выдающее команду.

Для -определения среднего значения отношения рабочего тока к то.ку ко-роткого замыкания описываемы-й регулятор снабжен интегрирующим устройством, выполненным в виде трех последовательно соединенных интегрирующих з-веньев. В качестве иэмерителвного органа, подающего сиггналы на вход интегрирующего уотрой-ства, использовано балластное сопротивление, позволяющее получить простой и

точный съем входного си1гнала при широком диапазоне изменения тока короткого замыкания.

Регулятор снабжен также схемой отсечки по току, запрещающей подачу диска в очередном ци,кле, если амплитудное значение рабочего тока достигает величины то«а короткого замыкания, устройством, позволяющим в зависимости от технологических требований менять критерий регулирования, и схемой автоматического привода для быстрого подвода и отвода диска - электрода.

На ф.И1Г. 1 изображена схема храпового исполнительного механизма; на фиг. 2-схема устройства, управляющего храповым исполнительным механизмом; «а фиг. 3-схема питания рабочего промежутка станка; на фиг. 4 - схема управляющего устройства; на фИ1Г. 5 - схема отсечки по току и управления быстрым подводом; па фиг. б-схема включения быстрого подвода и отвода.

Описываемый регулятор является двухпозиционным и осуществляет два вида команд «Вперед и «Стоп. Для о беспечения правильной формы обрабатываемой поверхности шлифовальный диск подается только в одном из крайних положений воз-вратно-лоступательно перемещающейся детали. Храповой Механиз1М является исполнительныМ механизхмом описываемого регулятора и состоит из храпового колеса 1, собачки 2, шарнярно закрепленной на качалке 3, электромагнита 4 рабочей подачи с якорем 5 и электромагнитов-заслонок 6. В зависимости от поданной команды срабатывает одна из заслонок 6, ограничивающая ход якоря 5. При срабатывании электромагнита 4 колесо 1 поворачивается «а угол, соответствующий одному, двум, трем зубьям. Если «е срабатывает ни одна из заслонок 6, колесо 1 поворачивается на четыре зуба. Пружила 7 возвращает качалку 3 в исходное доитожение. Храновое колесо 1 связано с видтом, подающим шлифовальный диск. Команды исполнительному механизму подаются управляющим устройством в зависимости от среднего значения тока в рабочем промежутке. Критерием при этом является разность отнощений фактического и среднего рабочего тока к току короткого замыкания. Если отношение среднего рабочего тока -к значению больше или тока короткого замыкания равно заданному, подача не производится. Еели это отношение меньше заданного на 10%, производится подача 1на 0,0025 мм, соответствующая повороту храпового колеса 1 на один зуб. Если -2- меньше заданного на 20%, проиеводится подача на 0,005 мм; при 30%-ном ОТ заданного - на 0,0075 мм; отклонении при 40%-ном отклонении и более-«а 0,01мм. Среднее значение рабочего тока ввиду импульсного .его характера определяется в интегрирующем устройстве 8 путем трехкратного последовательного интегрирсвания и выявляется в виде заряда на конденсаторе 9. Входом интегрирующего устройства, т. е. измерительным органом системы, является балластное сапротивление 10, импульсы напряжения на котором в точности повторяют импульсы тока в рабочем промежутке 11. В автоматическом режиме регулятор работает слбдующи м образом. Нажатием кнопки 12 включается пускатель 13 быстрого подвода шлифовальной бабки из исходного положения. При этом стоЛ станка с обрабатываемой деталью движется возвратно-поступательно. До момента соприкосновения диска с деталью цепь источлака питания разорвана в промежутке 11, и на вход интегрирующего устройства сигналы не поступают. В момент соприкосновения шлифовального диска с деталью в цепи питания появляется ток, а на сопротивлении 10 -между точками 14 и 15 импульсы напряжения, под действием этих импульсов прежде всего отпирается тиратрощ 16, управляющая сетка которого настроена на весьма малые импульсы напряжения. Срабатывает реле 17, размыкающее нормально заМ(Кнутые контакты 18. Привод быстрого подвода шлифовальной бабки отключается. Импульсы напряжения, пропорциональные TOKiy в цепи питания, поступают также на вход интегрирующего устройства 8 И на вход схемы 19 отсечки по току, т. е. на управляющую сетку тиратрона 20. В период хода стола с деталью «Вперед в интегрирующем устройстве происходит постепенное сглаживание импульсов напряжения и определение их среднего значения в виде заряда на конденсаторе 9, так как в этот период замкнуты контакты 21-22, 23-24 и 25- 26 конечного выключателя 27. Если в детали имеются лазы, канавки или отверстия, то благодаря вентилю 28 конденсатор 9 сохраняет овой заряд в момент прохождения канавки, т. е. в момент отсутствия импульсов. Этим обеспечивается определение среднего .значения рабочего тока только по показаниям на Обрабатываемом участке. В конце хода «Вперед переключающий аппарат, которым является конечный выключатель 27, размыкает контакты 21-22, 23-24 и 25- 26 и замыкает контакты 29-30 и 31-32, конечный выключатель 33 замыкает контакты 34-35. Конденсатор 9 подключается на вход управляющего устройства 36. Управляющее устройство состоит из входного каскада, обравов анного конденсатором 9 и переключателем 37 критерия регулирования, усилительного каскада, собранного на лампе 38, и выходного каскада из четырех тиратронов 39, 40, 41 и 42, в анодных цепях которых включены исполнительные реле 43, 44, 45 и 46. При движении детали вперед левый триод лампы 38 открыт, так как к ее управляющей сетке Приложен небольшой положительный потенциал, определяемый делителем напряжения, состоящим из сапротИВления катод - сетка лампы и сопротивления 47. В анодной цепи левого триода течет тш, создающий определенное падение напряжения на сопротивлении 48. Тиратроны 39, 40, 41 и 42 заперты, так как от делителей напряжения, выполненных соответственно на сопротивлениях 48-49, 50-51, 2-53, 54-55, к анодным сеткам тиратронов приложены запирающие потенциалы, а анодные цепи их разорваны контактами 34-35 выключателя 33. После замыкания контактов 29-30 и 31- 2 выключателем 27 и контактов 34-35 вылючателем 33 к управляющей сетке левого риода лампы 38 может быть приложен полоительный или отрицательный потенциал в авиаимости от разности напряжений - полоительного, снимаемого с конденсатора 9, и остоя:ННОГО отрицательного между клеммами 6 и 57. При подаче на сетку отрицательного импульса ток в лампе резко уменьшится и, соответственно, уменьшится падение напряжения на сопротивлении 48. Положительный импульс от этого скачка напряжения через переходный конденсатор 58 поступит на управляющую сетку правого триода лампы 38, кото(рый включен в схему в качестве катодного повторителя. На выходе катодного повторителя черев ограничительные сопротивления 59, 60, 61 и 62 включены управляющие сетки тиратронов 39, 40, 41 и 42. Благодаря разным установкам переменных сопротиБлений 49, 51, 53 и 55 тиратроны зажигаются при разных величинах отпирающего напряжения. Схема настооена таким образом, что, если поданное на вход управляющего устройства напряжение больи1е, чем напряжение между клеммами 56-57 на 10%, откроется тиратсон 39 и сработает реле 43. Если эта разница составляет 20%, откроются тиратроны 39 и 40 и сработают реле 43 и 44, если она составляет 30% - сработают реле 43, 44 и 45, при 40%-ной разнипе и более - включаются все реле 43, 44, 45 и 46. Реле 43 управляет контактами 63, реле 44 - Контактами 64, реле 45 - контактами 65 и реле 46 - контактами 66. В зависимости от количества включенных реле 43-46 может быть включен одия из электромагнитов заслонок 6, если же включены все четыре реле, электромагниты заслонок 6 не включаются. Переключатель 37 критерия регулирования имеет соединенные между собой сопротивления 67, 68, 69 и 70, которые могут подключаться к схеме различными точками 71, 72, 73 или 74 переключателем 75. Величины соттротивлений выбираются с таким расчетом, чтобы с увеличением критерия регулирования, т. е. С увеличением регулируемого отнощения -- , потенциал в соответствующей точке (72, 73 или 74) равнялся бы потенциалу в точке 71 при минимальном критерии регулирования, т. е, при Таким образом, в начале хода стола с деталью «Назад соответствующая команда опр-еделяется и передается исполнительному механизму. После прохождения 75% пути при ходе стола «Назад нажимаются на конечный выключатель 76, включающий электромагнит 4 рабочей подачи. В цепи этого ма-гнита включены нормально разомкнутые контакты реле 43, Являюшиеся блокировкой исправности регулятора, так как реле 43 включено при любой величине подачи. В конце хода «Назад размыканием выключателя 33 электромагниты 4 и 6 отключаются, и под действием пружины 7 качалка 3 возвращается в исходное положение. Если амплитудное значение тока в рабочем промежутке достигает величины, близкой к величине тока короткого замыкаНия продолжительностью более 20 мксек, подача в очередном цикле не производится, так как такой ток может возникнуть при наличии на детали случайных бугров и неровностей. Для этого предназначена схема отсечки по току, собранная на тиратроне 20, в анодной цепи которого включено реле 77. Если на конденсаторе 78 заряд в течение 20 мксек достигнет напряжения 30 в (напряжение источника питания станка), откроется тиратрон 20, сработает реле 77, которое, размыкая контакты 79, предотвратит подачу команды исполнительному механизму в очередном цикле. В отличие от схемы интегрирующего устройства, суммирующего импульсы за весь период, схема токовой отсевки имеет разрядный контур с малой постоянной времени для разряда емкости в период поохожде гия малых импульсов. Разрядный контур определяется сопротивлением 80, вентилем 81 и сопротивлением 10. Быстрый отвод включают пускатели 82, при этом храповой механизм отключается электромагнитом 83. Предмет изобретения 1.Двухпозиционный автоматический регулятор к электроэрозионным щлифовальным станкам для подачи диска - электрода в соответствии со средним значением рабочего тока, отличающийся тем, что, с целью получения правильной геометричештой формы профиля поверхности обрабатываемой детали, он снабжен устройствами, определяющими отклонение среднего значения рабочего тока от тока короткого замыкания на участках обрабатываемой поверхности сколь угодно малой протяженности за один проход диска вдоль детали. 2.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью подачи диска - электрода, он снабжен храповым исполнительным механизмом, оснащенным электромагнитами, а для выдачи команды исполнительному механизму имеет управляющее устройство, определяющее величину разности между отношением среднего значения рабочего тока к току короткого замыкания и заданным отнощением и в зависимости от величины разности выдающее команду. 3.Регулятор по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью определения среднего значения отношения рабочего тока к току короткого замыкания, он снабжен интегрирующим устройством, выполненным в виде трех последовательно соединенных интегрирующих звеньев, а в качестве измерительного органа, подающего сигналы на вход тттегрируюп1его устройства, установлено балластное сопротивление, по.зволяющее получить простой и точный съем входного сигнала при щироком диапазоне изменения тока короткого замыкания. 4.Регулятор по пп. 1-3, отличающийся тем, что он снабжен схемой отсечки по току, запрещающей подачу диска в очередном пикле, если амплитудное значение рабочего

тока достигает величины тока короткого вамыкани-я.

б. Регулятор по пп. 1-4, отличающийс я тем, что он снабжен устройством, позволяющим в зависимости от технологических требований менять критерий регулирования, и схемой автоматического привода для быстрого подвода и отвода диска - электрода.

33 S3 S

(/г.г

i Ю

- X /5

ф

j