Электрод-инструмент для исследования электроэрозионного процесса обработки Советский патент 1980 года по МПК B23P1/08 B23P1/12 

Изобретение относится к ооласти электрофианческих и электрохимических методов обработки и, в частности, касается электрода-инструмента для исследования процесса электроэроаионшэй обработки токопроводяпдих материалов и может быть использовано для исследования явлений, происходяши-х в межэлектродном промежут ке путем определения координат возЕикак швх разрядов. Известен электрод-инструмент для исследования электроэрознонного процесса обработки путем определения координат возникающих разрядов, выполненный в виде диэлектрич еского основания с рабочим токопроводящим элементом, связанным тюсредством проводника -с источником питания flj . Недостатками известного электродаинструмента являются невысокая точность определения координат разрядов в малое время непрерьтного наблюдения за процессом. Они связаны с неполной наблюдаемостью разрядов под непрозрачным рабочим токопроводявшм элементом и с наличием в нем заполненных диэлектриком просветов. Последнее является причиной того, что условия возникновения разрядов при эксперименте отличаются от реальных, а участки заготовки под просветами не подвергаются эрозии и через некоторое время упираются в диэлектрическое вание, препятствуя подаче элевагрода-ннст румента и прерывая тем самым процесс. Цель изобретения - повышение точности определения координат разрядов и уввпняение времени непрерывного наблюдения процесса. Поставленная цель достигается тем, что рабочий токопроводящий элемент выполнен с виде полого цилиндра, закрепленного на диэлектрическом основании, и имеет выходные контакты, апоследвне расположены диаметрально противоположно на краях рабочего токопроводяшего элемента, причем место присоединения проводника, связанного с источником питания,рао положено D ueirrpe нерабочего торца то- копроводящего элемента, Выполнение рабочего токо1троводящего элемента в виде полого цилиндра позвояяет использовать его в качестве резисттшного преобразователя координат -разря/юв в электрические сигналы и, следователь- HOf сделать его сплошным (без просветов), а наблюдение за разрядами вести по получаемым сигналам с использованием известных приборов, например ос циллографово Для этого рабочий токопроводящий элемент снабжен выходными контактами и присоединен к про- водкику, связанному с источни- крм питатшя, только в одном месте. Для попучения линейности и наибольшей Чувствительности преобразователя выходные кон такты расположены диаметрально противолголожно на краях рабочего элемента, а место присоединения проводника расположено Б центре нерабочего торца рабочего элемента. На фиг. 1 изображен электрод-инструмент, вид сбоку с разрезом; на фиг. 2 - то же, вид на диэлектрическое основание на фиг. 15 на фиг. 3 электрическая схема замещения для одной координаты; на фиг, 4 - частный случай картины электри ческого поля тока в рабочем элементе при разряде между электродами, вид со сто РОНЫ рабочего торца. Рабочий токонроводят-ций элемент 1 электрода-инструмента выполнен в виде полого цилиндра и закреплен на диэлектри ческом основании 2, сквозь которое пропущен проводник 3, связанный с источшж питажя. Проводник 3 присоединен к цент ру нерабочего торца токоп1эоводящего элемента 1, а на краях элемента 1 по двум взаимоортогонапьным диаметрам закрепле ны выходные контшсты 4 и 5 для сигнала по координате X и 6 и 7 для сигнала по координате У разрядов. Разряды могут во нйкать между рабочим торцом электрод инструмента и заготовкой 8. Размеры электрода-инструмента опреде ляются ко1жретными условиями исследова ния. Например, его диаметр может быть равным от 10 до 200 мм и более в зави симости от-заданной площади обработки, отношение диаметра к высоте цилиндра мо жет быть от 1:1 до 3:1 и более (на фиг. 1 это отношение равно 2.); толщина то копроводящего элемента зависит от его материала. Дня электроэрозиоиного графита она может быть равной от O,S до 4мм и более. В таком исполнении электрод-инструмент помимо своей основной рабочей функции вьшолняет также функцию преобразователя координат разрядов в электрические сигналы. Принцип его действия для координаты X npi фиксированной координЕГгеУ пояснен фиг. 3, где рабочий токопроводящий элемент 1 изображен в виде резистора, а проводник 3 и выходные контакты 4 и 5 показаны точками. Скользящий контакт 9 соответствует разрядам между рабочим элементом 1 и заготовкой 8. Через проводник 3 и контакт 9 рабочий элемент 1 включен в цепь источника питания (генератора импульсов технологического тока). Электрод-инструмент работает следующим образом. При возникновении разряда, через элемент 1 протекает ток между- проводником 3 и каналом разряда 9. Если точки 3 и 9 не совпадают по координате Л , то на сопротивлении рабочего элемента возникает падение напряжения, которое обусловливает выходную разность потенциалов Lx между контактами ,4 и 5, Эта разность пропорциональна координате X , а ее знак соот ветствует знаку координаты. Аналогичнь1м образом образуется сигнал по второй координате У . Ток в рабочем элементе 1 протекает распределенно и образует некоторое плооко-параллельпое поле, причем линии тока начинаются от проводника 3 и сходятся к разряду 9. Перпендикулярные линиям тока эквипотенциальные линии определяют потенциалы выходных контактов 4,5,6 и 7. При всяком смещении разряда 9 вдоль оси X на контакты 4 и 5 попадают разные эквипотенциальные линии, причем чем дальше разряд 9 находится от начала координат, тем больше выходная разность. То же справедливо и для контактов 6 и 7 при смещении разряда вдоль оси X . Каждой точке на рабочей поверхности электрода-инструмента при постоянном токе разряда соответствует лишь одна пара значений выходных сигналов Ux и Ц,. Таким образом, каждому импульсу тока между электродами соответствуют два синхронных импульса напряжений U и Цу , амплитуда и знак которых при постоянной величине тока однозначно соответствуют координатам разряда. Сопротивление рабочего элемента значительно меньше полного сопротивпения цепи источника питания, однако оно достаточно для получения требуемого уровня выходных сигналов. Ио.попьзуя эти сигналы, исследование ведут

с помощью известньгх регистрирующих приборов, например осциллографов.

Для получения постаточной линейности и ортогональности преобразования необходимо обеспечить, чтобы внещнее сопротивление между всеми выходными контактами было бопьще сопротивления рабочего элемента, как минимум на порядок, например использовать осциллографы с электрически изолированными друг от друга входами.

В связи с тем, ЧТОБ электроде-инструменте рабочий токопроводящий элемент является сплошным, условия исследования полностью соответствуют реальным услоВИЯМ обработки. Время непрерьшного наблюдения ограничено только износом рабочего элемента и при использовании материалов с высокой эрозионной стойкостью составляет десятки минут. Поскольку полу чаемая информация существует в форме электрических сигнмюв, процесс исследования значительно облегчается, а координаты разрядов определяются с высокой точностью. Формула изобретения 1, Электрод-инструмент для исследова ния электроэрозионного процесса обработ-i

ки, путем определения координат последовательно возникаКЕцих разрядов, выполненный в виде диэлектрического основания с рабочим токопроводящим элементом, связанным посредством проводника с источником питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения координат разрядов и увеличения времени непрерьтного наблюдения, рабочий токопроводящий элемент выполнен в виде полого цилиндра, закрепленного на диэлектрическом основании, и имеет выходные контакты.

2. Электрод-инструмент по п. 1, о т- личающийся тем, что выходные контакты расположены диаметрально противоположно на краях рабочего токопроводящего элемента, а место присоедин&ния проводника, связанного с источником питания, расположено в центре нерабочего торца токопроводящего элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 375149, кл. В 23 Р 1/12, 1970.

/г/