Способ регулирования межэлектродного промежутка Советский патент 1980 года по МПК B23P1/14 

1

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к способам регулирования межэлектродного промежутка при электроэрозионной обработке.

Известны способы регулирования величины межэлектродного промежутка при электроэрозионной обработке, в которых в качестве критерия регулирования используется величина напряжения, поступающего с электродов на вход системы автоматического регулирования межэлектродного промежутка.

При использовании генераторов импульсов для электроэрозионной обработки, в которых на выходе применяется импульсный трансформатор (или автотрансформатор), вторичная обмотка которого подключена к электродам, на межэлектродном промежутке формируются короткие биполярные импульсы напряжения прямоугольной формы или треугольной формы с крутым передним и пологим задним фронтами.

В случае использования импульсов напряжения такой формы величина напряжения, поступающего с электродов на вход системы автоматического регулирования межэлектродного промежутка через диодно-конденсаторную цепочку, неизменна и не ха-, рактеризует величину межэлектродного промежутка, так как пробой диэлектрической среды осуществляется по вершине импульса напряжения прямоугольной формы или по заднему фронт} импульса, напряжение на

5 электродах при этом постоянно.

Известны способы регулирования, при которых в качестве критерия регулирования используют временной интервал между началом импульса напряжения и началом им10 пульса рабочего тока, изменяя межэлектродный зазор в прямой зависимости от изменения указанного интервала по сравнению со средним оптимальным значением. Однако, устройство для реализации этого

15 способа регулирования сложно и ненадежно в работе, так как при прецизионной электроэрозиоиной обработке, когда используются импульсы микросекундной длительности, время заиаздывания начала токового

20 импульса от начала импульса напряжения составляет иногда десятые доли микросекунды. Преобразование и оценка информации в виде временного интервала такой длительности затруднены.

25 Целью изобретения является увеличение точности и надежности поддерлсания оптимальной величины межэлектродного промежутка. Для достижения этой цели измеряют ам30 плитудное значение отрицательной составляющей импульса напряжения, сравнивают с эталонным значением и изменяют величину обратно пронорционально полученному сигналу рассогласования.

На фиг. 1 нриведена упрощенная эквивалентная схема генератора импульсов для электроэрозионной обработки с выходным импульсным трансформатором (или автотрансформатором), вторичная обмотка которого подключена к межэлектродиому промежутку; на фиг. 2 - упрощенная эквивалентная схема выхода генератора импульсов для электроэрозионной обработки с импульсным трансформатором (или автотрансформатором), образующая во время формирования иа электродах отрицательный импульс напряжения; на фиг. 3 -форма рабочего импульса напряжения на межэлектродном промежутке.

На эквивалентной схеме (см. фиг. 1) генератор импульсов во время формирования иа электродах положительных импульсов напряжения представлен в виде параллельно соедииенных источника 1 постоянного напряжения Е с виутренним сопротивлением 2, катущки 3 индуктивности L, характеризующей индуктивность намагничивания выходного импульсного трансформатора (или автотрансформатора) и согласующего сопротивления RU 4.

При достаточно большой скважности следования импульсов энергия, запасенная в индуктивности 3 за время формирования положительного импульса напряжения t, рассеивается на сопротивлении 4 за время наузы Т-/и.

Тогда форма положительного импульса напряжения на межэлектродном промежутке определяется выражением

мп, и-ехр(-,) ,

так как длительность импульса и мала.

Носле электрического пробоя межэлектродного промежутка напряжение Us на электродах остается постоянным до окончания действия положительного импульса напряжения от источника 1 постояипого напряжения.

После окончания действия питающего иоложительного импульса иапряж:ения от источника 1 за счет энергии, накопленной в катушке 3 индуктивности, на электродах образуется отрицательный импульс напряжения, форма и величина которого определяются соотношением:

U,,,-exp(-R,IL-t},

где ii, - ток, протекающий по катушке 3 индуктивности к моменту окончания действия питающего импульса напряжепия от источника 1.

В общем случае величина тока, протекающего по катушке 3 индуктивности, определяется как

I

U,.dt

i,

тогда

I

.(/„)- м„-й + у U,.dt.

°пр

- и 7 4- ( f 1 - г пр т (,и-

L L

где пр - момент пробоя межэлектродного промежутка (на фиг. 3 пр- точки б, в, г, д).

Очевидно, что временной интервал длительностью совпадает со временем запаздывания зап начала импульса рабочего тока от начала импульса напряжения на межэлектродном промежутке.

С учетом изложенного, амплитуда отражательного импульса напряжения на межэлектродном промежутке определяется выражением

обр с 4ап + (4 - 4ап) J - („. /зап + U,t, - и, зап)

1(.- и,). /зап + и,Ц Л -f /,,„.

На фиг. 3 показано как изменяется амплитуда отрицательного импульса напряжения (точки а , 6, в , г , д ) на мелолектродном промежутке в зависимости от времени запаздывания 4ап начала пробоя промежутка (точки а, б, в, г, д) от начала импульса напряжения (точка а). Так как время запаздывания 4ап связано

с величиной межэлектродного промежутка однозначной функциональной зависимостью, то, следовательно, и амплитуда отрицательного импульса напряжения на межэлектродном промежутке однозначно

определяет величину межэлектродного промежутка. Известно, что устройства, осуществляющие преобразование и измерение напряжепия, значительно проще, надежнее и точнее, чем устройства, измеряющие малые

временные интервалы. В результате увеличивается точность и надежность иоддержания оптимальиой величины межэлектродного промежутка.

Формула изобретения

Способ регулирования межэлектродного промежутка по величине напряжения при электроэрозионной обработке с подачей на

электроды импульсного напряжения от инерционного элемента, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и надежности поддержаиия оитимальной величины межэлектродного промежутка, измеряют амплитудное значение отрицательной составляющей имиульса напряжепия, сравнивают с эталонным значением и изменяют величину промежутка обратно пропорционально полученному сигналу рассогласоваНИН.

k

l

tion

;