Устройство для регулирования межэлектродного промежутка в процессе электроискрового легирования

СОВЕТСКИ А СКИ аЭ В 23 Р 1 18 и ГОСУДЮ СТВЕГЮ ЕЛАМ ЫЙ КОМИТЕТ СССРРЕТЕКИЙ И ОТНРЬ Д ИЭОБ ПИ 4ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 9 10С,А, Гантман литехнический ин.8)свидетельство СССРР 1/18, 1980(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯНИЯ ХЕЖЭЛЕКТРОДНОГО П ЕГУЛИРОВАМЕЖУТКА В(61) 931349 (21) 3539616/25-08 (22) 13.01.83 (46) 15,03.84. Бю (72) С.М. Телегин, и Ю,И, Климухин (71) Пензенский по ститут (53) 621.9.048(088 (56) 1. Авторское М 931349, кл. В 23(прототип) ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ по авт. св. Ю 931349, о т л ич а ю щ е.е с я тем, что, с цельюповыаения качества легирования путемстабилизации энергии одиночных рабочих импульсов, в него введен электронный ключ, управляющий вход которого соединен с входом инверторанапряжения в преобразователе постоянного двухполярного напряжения вотносительнуюцлнтельность прямоуголных двухполярных импульсов, причем.сигнальный вход электронного ключасвязан с источником рабочего напряжения, а выход - с инструментом.Изобретение относится к электроискровому легированию и может бытьиспользовано для упрочнения деталейи инструментов, а также придания имдругих физико-химических свойств.По основному авт, св. ю 931349известно устройство для регулирования межэлектродного промежутка в процессе электроискрового легирования.содержащее держатель инструмента,подпружиненный относительно каретки,кинематически связанной сэлектродвигателем, преобразователь перемещенияинструмента в напряжение, преобразователь двухполярного напряжения в относительную длительность прямоугольных 15импульсов, связанный с электродвигателем. Преобразователь включает дифференциальные усилители постоянноготока, резисторы и инвертор напряжения. Принцип работы преобразователя 20основан на интегрировании входногопостоянного напряжения и двухполяр. -ных импульсов обратной связи 1 .Недостатком данного устройстваявляется неравномерность шероховатос , ти обработанной поверхности и глубины легированного. слоя. Это объясняется отсутствием стабилизации энергииодиночных импульсов в переходном процессе, т.е. в процессе регулированияМЭП.Цель изобретения - повышение качества легирования путем стабилизации энергии одиночных рабочих импульсов.35Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее источникрабочего напряжения, подключенныйк детали и инструменту, закрепленному в держателе, подпружиненномотносительно каретки, которая кинематически связана с электродвигателем, подключенным к преобразователюна базе инвеотора напряжения в относительную длительность прямоугольныхимпульсов, подключенному к преобразователю перемещения инструмента внапряжение, введен электронный ключ, управляющий вход которого соединенс входом инвертора напряжения в преобразователь постоянного двухполярного напряжения в относительную длительность прямоугольных двухполярныхимпульсов, причем сигнальный входэлектронного ключа связан с источником рабочего напряжения, а выход - 55с инструментом.На Фиг. 1 представлена функционально-электрическая схема устройства,на Фиг. 2 и 3 - форма импульсов на управляющем входе ключа. 60Устройстве содержит инструмент 1, деталь 2, держатель 3 инструмента,пружину 4, каретку 5, винт б, преобразователь 7 перемещения инструмента в напряжении, преобразователь 8 двухполярного напряжения в относительйуюдлительность прямоугольных двухполярных импульсов, подключенный к электродвигателю 9. Преобразователь содержит резистор 10, конденсатор 11, дифференциальные усилители 12 и 13 постоянного тока, резисторы 14-1 б и инвертор 17 напряжения. Управляющий вход электронного ключа 18 соединен с входом инвертора 17 напряжения, причем сигнальный вход электронногоключа подключен к источнику рабочегонапряжения 0 А , а выход - к инструменту.Устройство работает следующим образом.Сигналом на подвод или отвод инструмента служит напряжение, снимаемое со скользящего контакта преобразователя 7. Оптимальному процессу легирования соответствует легкое прижатие инструмента к детали, при котором скользящий контакт преобразователя 7 занимает среднее положение О . Напряжение, снимаемое в этом случае со скользящего контакта, равно нулю, так как средняя точка резестивного элемента заземлена. Это напряжение поступает на вход преобразователя 8, работающего в режиме управляемого Йапряжением генератора двух- полярных прямоугольных импульсов, являющихся источником питания электродвигателя 9 постоянного тока.По мере сгорания инструмента или появления впадины на детали последней, под действием пружины, опускается и со скользящего контакта преобразователя 7 (положение а ) снимается положительное напряжение, которое приводит к увеличению длительности прямоугольных импульсов положительной полярности с выхода преобразователя 8, Электродвигатель вращается, приближая инструмент к детали до оптимального значения МЭП, соответствующего позиции Б скользящего контактапреобразователя. 7.В случае появления выступа на легируемой поверхности инструмент и, соответственно, скользящий контакт смещаются вверх так, что на вход преобразователя 8 поступает отрицательное напряжение, приводящее к увеличению длительности прямоугольных импульсов уже отрицательной полярности, Электродвигатель вращается в обратную сторону, отводя инструмент до наступления оптимального значения МЭП.В процессе легирования рабочие импульсы Формируются путем открывания электронного ключа 18 управляющими импульсами с входа инвертора 17, причем длительность данных импульсов, как этоследует из принципа работы, не постоянная, а зависит отЗ 1079395 Фи 8 Составитель В. Вподавскийвик Техред Т.Маточка КоррекФ едактор Макаренко 19/11 Тираж 1037 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раущская набака ПодписноССР 4/5 лиал ППП Патент", г. ужгород, ул. ПрОектная, 4 ВеЛичины ЙЭП. При МЭП больше оптимального (случай подвода инструментак детали) длительность импульсовуменьшается (фиг. 2) а при МЭПменьше оптимального случай отводаинструмента от детали) - увеличивается (фиг. 3). Длительность данныхимпульсов определяет время открытого состояния электронного ключа 18,и, в итоге, энергию одиночных импульсов. Благодаря этому в переходных процессах регулирования, когдарабочее напряжение легирования со-,ответственно изменяется, энергиярабочих импульсов остается постоянной и качество легирования, в частности шероховатость, равномерностьглубины легированного слоя улучшается. Необходимое условие для снижения влияния люфта в исполнительных звеньях устройства на качество регулирования - полупериод преобразователя 8 должен быть меньше постоянной времени исполнительных звеньев полностью выполняется, так как полупериод преобразователя 8 незначителен и составляет единицы мкс. В устройстве он колеблется в пределах 2 мкм, что соответствует частоте преобразо. вателя 8, равной 200 кГц) Таким образом, предлагаемое устройство позволяет благодаря стабилизации энергии одиночных рабочих импульсов значительно повысить качест- во легирования практически без аппа ратурных затрат,