Способ регулирования межэлектродного зазора при электрохимической обработке и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК B23P1/14 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в чаЬтности касается способа регулирования межэлектродного зазора при электрохимической обработке и устройства для его осуществления Известен способ регулирования зазора при электрохимической обработке импупьсшлм то-, ком с использованием в качестве траметра регулирования одного из электрическзк параметров или их комбинацию и с коррекцией управляющего сигнала по напряжению. Регулирование зазора осуществляется при контроле траметра регулирования в течение всего импульса тока 1|. Недостатком известного способа является невысокая точность и производительность обработки из-за зависимости периода регулировашет от длительности импульса тока. Известно ycTpoicTBo для регулирования зазора с блоком датчиков, соединенных с электродами, питаемыми от импульсного источ ника питания, и с усилителем, выход которого соеди нен с входом испольнительного устройства 2 Цель изобретения--повышение точности обработки и производительности. Поставленная цель достигается тем, что регулирование осуществляют в начальный период рабочего импульса, а длительность котроля параметра регулирования задают менее Ю с. Дпя реализации предлагаемого способа регулирования в известное устройство введены модулятор длйтельнЬсти, блок памяти, ждущий мультивибратор и триггер, при этом выходы блока датчиков последовательно через модулятор длительности и блок тмяти соединены с входом усилителя, управляющий вход модуля-, тора длительности соединен с выходом ждущего мультивибратора, утфайвляющйй вход блока памяти соединен с выходом триггера, вход которого соединён с BbixoflOM ждущего мультивибратора, а вход последнего для синхронизации соединен с импульсным источником питания. На фиг. 1 представлена схема рас1феделения баланса напряжения; на фиг. 2 -1 фJfнкциoнaльшя схема устройства регулирования зазора; яа фиг. 3 - циклограммы импульсов, например, .37 йапряженйя на входе и выходе отдельньтх 6локов по фиг. 2.. Было установлено, что при прохождении импульса технологического тока происходит распределение баланса напряжения в межэлектродном зазоре (фиг. 1),кот(фое можно описать уравнением: . . . (1) где и - амгшитуда импульсов нагфяжения, подаваемых на электроды от источ- . ника технологического тока; Г) и п - перенапряжение катодных и анодных электрохимических процессов, соответственно;П,- перенапряжение, вызванное омическим падением напряжения в слое электролита в межэлектродном промежут ке; - - - ---г Г) ип- перенапряжение, вызванное образовани ем газового слоя на аноде и катоде соответственно не является постоянным и меняется во времени после начала прохождения импульса тока. Измёйенйе величины межэлектродного зазора б бсйовном сказьшается на изменении омического падения напряжения в слое электролита (г| J и почт не сказывается на изменеюти ocTaribiaix составляющих баланса напряжения. Поэтому дня того, чтобы контролируемое Измёйейиё величины межзлектродного зазора вызывало необходимое гоТйёнёше у1ГфавЛЯю1Цвго сигнала ,достатЬчнь1м Шйяется вь1полнение условия: - 2) т.. нужно создать такие условия в момент регистрации значений параметров, по которым с дагтО BenWnnie межэлектродного зазора, чтобы большая, часть приложенного к межзлектродно1ЙузЙзорУ .напряжения выделилась на омическом сопротивлении слоя электролита. Это возможно, используя либо электролит с малой электропроводностью, что нецелесообразйо из-за снижения производительности обработки, либо регистрацию значений Шраметров, по которым судят о веЛичике мёжэлектродного промежутка, осуществлят в начальный период прохождения рабочего им1пульса тока. Действительно, в начальный момент гфШШЩёйяя tekHb:iiorH4ec :oro Toka при обработке большинства металлов в активиpywaiyoi электролитах на электродах нет никаких кинетических ограничений неэяектррхимического характера (фазовых пленок, диффузйонных ограничений и тд.) и )1 &рена1фйжения и rJK 015 едепяюгся по уравнению Тафепя для случая электрохимическся кинетики и составлякй вел№шны В. После Щ)Ьхождени нёКЫорого ксетичества электричества (некоторого времени) на них могут появиться фазовйе J54 пленки и другие ограничения неэлектрохимического характера и величины перенапряжений и Г| возрастут. Кроме того, величины перенапряжений г и п , которые зависят от толщины газовых слоев на электродах, также изменяются во времени после подачи импульса тока от нуля до единиц и даже десятков вольт. Все это вызывает перераспределение баланса напряжения ,в межзлектрбдном промежутке, а именно в начальный период прохождения импульса тока большая часть приложенного напряжения выделяется на омическом согфотквлении слоя электролита (г)) , т.е. выполняется условие (2). Затем величины v, rj, r и r, увеличиваются, а п уменьшается, что приводит к нарушеютю данного условия и является причиной плохой точности регулирования малых величин межэлектродных промежутков при известных ранее способах регулирования по значенияй тока, напряжения, тока и напряжения, по локальной плотности тока с коррекцией управляющего сигнала по напряжению. Экспериментами установлено, что условие (2) для большинства обрабатываемых в практике металлов выпольшется, если длительность периода, в течеime которого производят контроль значений параметров, по которым судят о величине межэлектродного промежутка, менее IlO с. Устройство для регулирования состоит из блока датчиков 1, модулятора длительности 2, блока памяти 3, усилителя 4, исполнительного устройства 5, ждущего мультивибратора б и триггера 7, импульсного источника 8 технологического тока. Напряжение с электродов поступает в блок датчиков (а) (фрп. 3), который в данном случае может быть простым делителем напряжения, а из блока датчиков (б) в модулятор дгштельности. Модулятор длительности управляется сигналом, вырабатываемым ждущим мзльтивибратором (г), работа которого синхронизирована с работой источника тока (в). При наличии сигнала от мультивибратора модулятор длительности пропускает сигнал, при отсутствии - шунтирует (э). Поэтому длительность периода, в течение которого производят контроль величины напряжения на электродах, может регулироваться мультивибратором. От ждущего мультивибратора, в момент окончания управляющего сигнала дйя модулятора длительности (г), подается также сигнал на запуск триггера (д). На двух вых{)дах триггера вырабатываются сигналы для управления двумя ячейками памяти (е, ж) (один выход тpиггepia управляет одной ячейкой памяти). При наличии управляющего сигнала от триггера ячейка памяти открыта в этот момент t m выходе у. нее то же нагфяженне, что и на Йвходе, идущем от модулятора длительности. При отсутствии управляющего сигнала от триггера ячейка тамяти закрывается и на выходе у нее будет то напряжение, которое былр в мо мент закрытия ее на входе, идущем от моду лятора длительности. В момент наличия у1фавляницего сигнала от триггера (ж) модулирпванный сигнал (з) проходит в ячейку гамяти. В момент окончания модулированного сигнала ячейка тмяти закрьшается и сигнал хранится до окончания следующего модулированного сигнала (и), в момент окончания которого другая ячейка запирается (к), а в данный сигнал стирается. Таким образом поочередно модулированный проходит то в одну, то в другую ячейку памяти. На выход блока тмяти поступают сигналы обеих ячеек памяти, поэтому тфактически постоянный сигнал идет в усилитель (л). Использование блока памяти позволяет исключить влияние скважности, шточность регулиро|вания. Пунктиром показано изменение сигнала при изменении величины зазора. Формула изобретения 1V Способ регулирования межзлектродного зазора при электрохимической обработке импульсным током с использованием в качестве траметра регулирования одного из электрических параметров или их комбинацию и с KqppC цией управляющего сигнала по напряжению, отличающийся тем, что с целью 7 6 повыщения точности обработки и производительности, регулирование осуществляют в начальный период рабочего импульса, а длительность контроля параметра регулирования задают менее . 2. Устройство дпя осуществления способа то п. 1 1ФИ электрохимической обработке в способе с блоком датчиков, соединенных с электродами, питаемыми от импульсного источника питания, и с усилителем, выход которого соединен с входом исполнительного устройства, отличающееся тем, что в него введены модулятор длительности, блок памяти, ждущий мультивибратор и триггер, при этом выходы блока дагшков последовательно через модулятор длительности и блок памяти соединены с входом усилителя, управляюпхий ;вход модулятора длительности соединен с выходом ждущего мультивибратора, управляющий вход блока памяти соединен с выходом триггера, вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, а вход последнего для синхронизации соединен с импульсным источником питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертгое 1.Панов Г. П. Исследование технологических особенностей регулирования процесса электрохимической размерной обработки сложных поверхностей. Автореферат диссертации. Тула, ТПИ, 1972. 2.Седыкин Ф. В. Размертя электрохими,ческая обработка деталей машин. М., Машиностроение, 1976, с. 135.

ffoftro X

ь

Put.f