Генератор импульсов для электроэрозионной обработки Советский патент 1977 года по МПК B23P1/02 

1

Изобретение относится к импульс- ной технике, в частности к генераторам импульсов заданной форкы по напряжению и току, и может быть использовано в качестве устройства для электроэрозионной обработки токопроводящих материалов.

Известны генераторы импульсов для злектроэрозионной обработки, содержащие подключенный к источнику питания формирователь с индуктивной нагрузкой, обеспечивающий формирование импульсов тока с пологим передним феронтом, обладающим низким КПД ЦJ. Ближайшим техническим решением к предлагаемому является генератор импульсов напряжения, характеризующийся высоким КПД, формирующий крутой передний фронт и увеличенную в начале процесса генерирования амплитуду, также содержащий подключенный к источнику питания формирователь, состоящий из двух включенных последовательно через конденсатор транзисторов, колоду тируемых сигигшами запусканвдего устройства, эмиттеры и коллекторы которых соединены соответ. схвенно через диоды 2.

Недостатками этих устройств является невысокая производительность

электрозрозионной обработки в связи с большим разрушением электрода инструмента из-за невозможности обеспечить требуемую для электроэрозионной обработки форму импульсов тока.

Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет формирования S-образной фор1иШ1 импульса тока, обеспечивающей уменьшение износа электрода-инструмента.

Это достигается тем, что в предлагаемом генераторе импульсов, содержащем подключенный к источнику питания формирователь с индуктивной нагрузкой, состоящий из двух включенных последовательно через конденсатор транзисторов, коммутируелих сигналами запускающего устройства, эмиттеры и коллекторы которых соединены соответственно через диоды, индуктивная нагрузка выполнена в виде дросселя с отводом, причем паргшлельно обмотке дросселя подключены электроды для электроэрозионной обработки, а к отводу - выход формирователя. Повышение производительности обработки при использовании предлагаемого генератора обусловлено тем, что формируемые импульсы тока имеют S-об0 разную форму, т.е. имеют из-за индуктивной Нагрузки пологие передние фронты, а в конце импульса из-за параллельного соединения основной и дополнительных частей дросселя имеется участок с увеличенной ско- ростью возрастания тока, что приводи к дополнительному повышению энергии разряда, и в итоге создаются условия для увеличения производительности обработки .

Принципиальная электрическая схема генератора представлена на чертеже.

К источнику 1 постоянного напряжения с фильтрующим конденсатором 2 подсоединена цепь из последовательно включенных транзисторов 3 и 4, конденсатора 5 и основной части обмоткИ дросселя б, все витки которой подсоединены к эрозионному промежутку 7, электродами которого является обрабатываемая деталь и инструмент I на чертеже не показаны), при этом эмиттер транзистора 3 через диод 8 соединен с эмиттером транзистора 4, а их коллекторы соединены через диод 9 .

Для управления транзисторами 3 и 4 служит запускакядее устройство 10, формирующее коммутирующие сигналы с амплитудой, достаточной для полного насыщения эмиттерколлекторных переходов транзисторов.

Генератор импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии, т.е. перед началом процесса обработки транзисторы 3 и 4 закрыты. При включении источника 1 постоянного напряжения . начинается резонансный заряд конденсатора 5 через диоды 8 и 9 и основную часть обмотки дросселя 6. Конденсатор заряжается почти до удвоенного напряжения источника 1 постоянного напряжения.

При подаче коммутирующих сигналов от запускакхцего устройства 10 синхронно открываются транзисторы 3 и 4 и запираются диоды 8 и 9. В результате этого к основной части обмотки дросселя прикладывается сумма двух напряжений: источника 1 и заряженного конденсатора 5, а на эрозионном промежутке формируется импуль повышенного напряжения с амплитудой равной сумме трех напряжений: источника 1, заряженного конденсатора 5 и ЭДС индукции на дополнительной части обмотки дросселя 6, достаточной для пробоя эрозионного промежутка. При этом амплитуда всплеска может превы11р1ть в 2-4 раза напряжение источника 1 питания.

Под действием суммы трех указ.анных напряжений возникает -проводящий ионизационный канал, за счет которого резко падает сопротивление эрозионного промежутка.

После пробоя эрозионного промежутка ускоряется процесс разрядки конденсатора за счет шунтирования основной части обмотки дросселя последовательной цепью из дополнительной части обмотки дросселя и эрозионного промежутка, приводящего к уменьшению индуктивных сопротивлений обеих частей обмоток дросселя Стак как магнитные поля, создаваемые ими, направлены встречно).

По мере разряда конденсатора напряжения на эрозионном промежутке снижается. В момент снижения напряжения на конденсаторе до нуля диод 8 становится проводящим, что. исключает перезаряд конденсатора 5. С этого времени и до окончания дейстствия коммутирующих сигналов напряжения на эрозионном промежутке 7 определяется только напряжением источника 1, за счет которого поддерживаетс разряд в эрозионном промежутке.

После прекращения действия коммутирующих сигналов транзисторы 3 и 4 закрываются, а конденсаторы 5 начинают заряжаться через диоды 8 и 9 и цепь из параллельного соединения основной и дополнительной обмоток дросселя, включающую в себя эрозионный промежуток 7. Поскольку сопротивление дополнительной части обмотки может быть выбрано значительно,мены ше основной части обмотки, дросселя, то токи разряда и заряда конденсатора 5 практически проходят через эрозионный промежуток.

По окончании заряда конденсатора прекращается прохохадение тока через эрозионный промежуток,и устройство возвращается в исходное состояние.

После окончания паузы и при поступлении очередных коммутирующих сигналов транзисторы 3 и 4 вновь включаются, при этом цепь заряда конденсатора 5 опять замыкается через дроссель 6, и через эрозионный промежуток протекает очередной импульс силового тока.

Далее процесс работы схемы генератора автоматически повторяется.

Длительность силовых импульсов тока через эрозионный промежуток и их скважность могут быть выбраны независимо.

При этом необходимо лишь учитывать, что после запирания транзисторов ток через эрозионный промежуток протекает еще небольшой промежуток времени.

Формула изобретения

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки, содержащий подключенный -к источнику питания формирователь с индуктивной нагрузкой, состоящий из двух включенных последовательно через конденсатор транзисторов, коммутируемых сигналами запускающего устройства, эмиттеры и коллекторы которых соединены соответственно через диоды, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки, индуктивная нагрузка выполнена в виде дросселя с отводом, причем параллельно обмотке дросселя

подключены электроды для электрозрозионной обмотки, а к отводу - выход формирователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Авторское свидетельство СССР №344953, кл, В 23 Р 1/02, 1950.

2. Авторское свидетельство СССР №372663, кл. Н 03 К 5/04, 1971 (прототип).

10