Устройство для регулирования межэлектродного зазора Советский патент 1983 года по МПК B23P1/14 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано при копировально-прошивочных операциях.

Известно устройство регулирования межэлектродного зазора при электрохимической обработке, состоящее из подключенного к датчику высокочастотных колебаний резонансного усилителя с блоком параметрического управления и цепью обратной связи, выход которого подключен к блокам управления приводом подачи и источником технологического тока t1 .

Недостатком описанного устройства является низкая точность регулирования межэлектродного зазора. Это связано с тем, что коэффициент усиления резонансного усилителя поставлен в зависимость от скважности импульсов от высокочастотных колебаний, которая является случайной величиной и может меняться при нормальном протекании процесса обработки, приводя к ошибкам в регулировании зазора. Кроме того, в данном устройстве не учитывается ; .вероятностный характер амплитуд высокочастотных колебаний, что также приводит к ошибкам в регулировании зазора .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство регулирования межэлектродного зазора, содержащее датчик высокочастотных колебаний, подключенный параллельно электроду-инструменту и обрабатывае10мой детали и источнику технологического тока, усилитель, входом соединенный с выходом датчика высокочастотных колебаний, управляемый привод подачи, жестко связанный с электро15дом-инструментом, причем входы ключевого устройства подключены к выходам усилителя и схемы управления, соединенной с источником технологического тока, af выход через квадратор подклю20чен к одному входу интегратора, соединенного другим входом со схемой управления, выход интегратора через схему сравнения подключен к управляемому приводу подачи Г 2 J .

25

Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования межэлектродного зазора, обусловленная дискретным характером регулирования. Это связано с тем, что напря30жение, соответствующее дисперсии верхних, .полуволн высокочастотных колебаний, вырабатывается интегратором не непрерывно, а периодически, в то время, как подача электродаг инструмента осуществляется непрерывно. В результате э паузах между сигналами с выхода интегратора информация о величине зазора отсутствует. Кроме того, не учитывается информация о межэлектродном зазоре, заключенная в нижних полуволнах высоко частотных колебаний. Целью -изобретения является повышение точности регулирования межэлектродного зазора, Поставленная- цель достигается тем что в устройство регулирования межэлектродного зазора, содержащее последовательно подключенный к межалек родному зазору привод подачи-, связан ный со схемой сравнения, и параллель но подключенные к мЬжэлектродному за зору источник технологического тока и дифференцирующую цепочку, соединен ную с усилителем и схему управления, подсоединенную к первому ключевому устройству, связанному с квадратором введены два обратно включен.ных детек тора, второй квадратор, инвертирую дее устройство, второе ключевое устройство и апериодическое звено, при этом выход усилителя подключен к входам двух обратно включенных детекторов , причем первый детектор свя зан с первым квадратором, -а второй детектор связан с вторым квадратором подсоединенным через инвертирующее устройство к первому входу второго ключевого устройст.ва, второй вход торого подсоединен к выходу схемы управления, а выходы цервого и второ го ключевых устройств подключены к входу апериодического звена, связанного со схемой сравнения. Два обратно включенных детектора служат для выделения как верхних, та и нижних полуволн высокочастотных колебаний. Это необходимо для нормальной работы- обоих квадраторов. Причем первый квадратор оперирует с верхней полуволной высокочастотных колебаний, а второй квадратор - с ни ней. Таким образом, полностью исполь зуется: информация о межэлектродном зазоре, заключенная в высокочастотны колебаниях. Инвертирующее устройство служит для преобразования отрицатель ного напряжения с выхода второго ква ратора в напряжение положительной полярности. Второе ключевое устройст во формирует ансамбль реализации ниж ней полуволны высокочастотных колеба ний . Введение апериодического звена позволяет непрерывно получать значеHtfe дисперсии высокочастотных колебаний. .На чертеже представлена блок-схема устройства регулирования межэлектродного зазора. Устройство содержит последовательно подключенный к межэлектродному зазору 1 привод подачи 2, связанный со схемой сравнения 3, и параллельно подключенные к межэлектродному зазору 1 источник технологического тока 4 и дифференцирующую цепочку 5, .соединенную с усилителем 6, и схему управления 7, подсоединенную к первому ключевому устройству 8, связанному с первым квадратором 9, выход усилителя 6 подключен к входам двух обратно включенных детекторов 10 и 11, причем первый детектор 10 связан с первым квадратором 9, а второй детектор 11 - с вторым квадратором 12, подсоединенным через инвертирующее устройство 13 к первому входу второго ключевого устройства 14, второй вход которого подсоединен к выходу схемы управления 7,.а выходы первого 8 и второго 14 ключевых устройств подключены к входу периодического звена 15, связанного со схемой сравнения 3. Устройство работает следующим образом. В начале обработки без подачи, электролита устанавливается требуемая вeJ.ичинa межэлектродного зазора, затем подается электролит, включается источник технологического тока 4 и замеряется при неподвижных электродах эталонное значение дисперсии высокочастотных колебаний ТЭэ , соответствующее установленному зазору, оценка дисперсии производится по ансамблю реализаций высокочастотных колебаний, измеренному при неизменном зазоре. Это возможно потому, что скорость изменения межэлектродного зазора при электрохимической обработке относительно мала. Поэтому всегда можно подобрать такой интервал времени измерения ансамбля реализаций,.в течение которого зазор практически не изменен . Формирование ансамбля реализаций высокочастотных колебаний необходимо для более точной оценки дисперсии, а соответственно, и величины зазора. Если обработка ведется на выпрямленном напряжении, то длительность реализации выбирается равной периоду переменной составляющей выпрямленного напряжения. При обработке на импульсном напряжении длительность реализаций равна длительности импульса технологического напряжения. Измеренное эталонное значение оценки дисперсии D заводится в схему сравнения 3, после чего привод подачи 2 начинает движение электрода-инструмента в сторону обрабатываемой детали.

С выхода дифференцирующей цепочки 5 усилителем б высокочастотные колебания через диоды-детекторы 10 и 11 подаются соответственно на квадраторы 9 и 12. С выхода квадратора 9 напряжение, пропорциональное квадратор верхней полуволны высокочастотных колебаний, поступает на ключевое устройство 8, а с выхода квадратора 12 нпряжение, пропорциональное квадратор нижней полуволны высокочастотных колебаний, через инвертирующее устройство 13 поступает на ключевое устройство 14. Таким образом, на выходе апериодического звена 15 формируется напряжение положительной полярности, соответствующее квадратору как положительных, так и отрицательных полуволн высокочастотных колебаний. Апериодическое звено 15 непрерывно формирует на своем выходе напряжение, пропорциональное оценкам дисперсии высокочастотных колебаний D-j , значения которых соответствуют текущей величине межэлектродного зазора. При этом постоянная .времени апериодического звена 15 выбирается равной суммарной длительности реализаций высокочастотных колебаний, составляющих ансамбль. С выхода апериодического звена 15 напряжение, соответствующее текущему значению дисперсии Di , поступает на схему сравнения 3. Сигнал ошибки -Dg вырабатываемый схемой сравнения 3, отрабатывается приводом подачи 2. В результате непрерывно поддерживается заданная величина межэлектродного зазора.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет не менее чем в два раза повысить точность регулирования межэлектродного зазора.

Повышение точности происходит за счет непрерывного измерения текущих значений оценок дисперсии высокочастотных колебаний, а также за счет

полного использования информации о межэлектродном зазоре, заключенной в высокочастотных колебаниях.

Формула изобретения

Устройство для регулирования межэлектродного зазора, содержащее параллельно включенные межэлектродному зазору и источнику технологического тока последовательно включенные дифференцирующую цепочку, усилитель, первый квадратор и первое ключевое устройство и схему управления, связанную своим входом с вто{хдм выходом дифференцирующей цепочки, а выходом - с вторым входом первого ключевого устройства, а также приводу управляемой подачи одного из электрбдов, связанный со схемой сравнения, отличающееся тем, что, с целью, повьшения точности регулирования, в него дополнительно введены два обратно включенных детектора, второй Квадратор, инвертирующее устройство, второе ключевое устройство и апериодическое звено, причем выход усилителя подключен к входам двух обратно включенных детекторов, подключенных соответственно к входам первохчэ и второго квадраторов, второй кваДяатор| через инвертирующее звено связан с первым входом второго ключевого устройства, второй вход которого также связан с выходом схемы управления, при этом выходы первого и второго ключевых устройств подключены к входу .апериодического звена, выход которого подключен к схеме сравнения.

Источники 1и ф0рмацив

принятые во щм экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 554990, кл. В 23 Р 1/14, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 837713, кл. В 23 Р 1/14, 1979.