Способ управления процессом размерной электрохимической обработки и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК цВ 23 Н 7/18 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.В, Атрощенко, Р.Х. Ганцев, Е.М. Калабугина, Р.Р, Мухутдинов и Ф.А. Шаймарданов(56) Авторское свидетельство СССР 9 891311, кл, В 23 Н 7/18, 1980.Авторское свидетельство СССР 9 837713, кл. В 23 Н 7/18, 1979.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки. Цель изобретения - повышение точности формообразования. Сигнал, пропорциональный величине минимального локального зазора, поступает с дисперсиометра 1 на первый нормирующий усилитель 2 и на первую схему сравнения 3, на выходе которой формируется сигнал рассогласования между заданной и текущейвеличинами зазора, поступающий наисполнительный механизм 4, перемещающий электрод-инструмент. Сигнал; пропорциональный интегральной величинемежэлектродного зазора, с датчикаактивного сопротивления 5 через второй нормирующий усилитель 6 поступает на вторую схему сравнения 7, гдесравнивается с сигналом первого нормирующего усилителя 2, Сигнал рассогласования поступает на вход эадатчика зазора 8, устанавливающего темменьший зазор, чем больше сигналрассогласования. Изменение заданногозазора ограничено минимально допустимым локальным зазором, достижениекоторого фиксируется компаратором 9,блокирующим исполнительный механизм4. В начале обработка ведется на минимально допустимом. зазоре, а затем,при уменьшении рассогласования мек1278137 ду локальным и интегральным зазорами,до момента их равенства, определяемого вторым компаратором 10, что свидетельствует о достижении заданнойФормы детали, а также до момента Изобретение относится к электроФизикохимическим методам обработки,в частности касается способа управления процессом электрохимической размерной обработки и устройства для его осуществления, и можетбыть использовано при обработке деталей со сложной поверхностью,Целью изобретения является повышение точности Формообразования засчет изменения межэлектродного зазора в зависимости от рассогласования между сигналами интегрального иминимального локального зазоров додостижения деталью заданной Формы и 15проведения обработки на оптимальныхвеличинах зазора, обеспечивающих максимальную производительность, а также возможности автоматически определить межэлектродный зазор, обработка на котором, при равенстве нулюрассогласования между интеграгпными минимальным локальным зазорами,обеспечивает заданную точность Формообразования.На чертеже представлена Функциональная схема устройства управленияпроцессом.На схеме обозначены дисгерсиометр 1, первый нормирующий усицитель2, первая схема 3 сравнения, цсполцительный механизм 4, датчик 5 актив"ного сопротивления, второй цормирующий усилитель б, вторая схема 7 сравнения, задатчик 8 зазора, компаратор9, второй компаратор 10, схема 11совпадений и сигнализатор 12 снятогоприпуска.Сигнал с дисперсиометра 1 и пер "ваго нормирующего усилителя 2 про- допорциональный текущей величине минимального локального зазора подаетсяна первую схему 3 сравнения, на выходе которой Формируется сигнал рассрабатывания схемы совпаденияподключенной к второму компаратору10, второй вхоц которой подключсн ксигнализатору 12 снятого припуска,с.п. Ф-лы, 1 ил. согласования межцу текущей и заданнойвеличинами зазора. Этот сигнал поступает на исполцительпый механизм 4,который изменяет скорость подаЧиэлектрода-инструмента, устанавливаеттекущий зазор, равный заданному. Сигнал с датчика 5 активногэ сопротивления и второго нормирующего усилителя б, пропорциональный текущей величине интегрального зазора, сравнивается при помощи второй схемы 7сравнения с сигналом первого нормирующего усилителя 2. Сигнал рассогласования с входа второй схемы 7сравнения поступает ца вход задатчика 8 зазора, который устанавливаетвеличину заданного зазора. Гдричем,чем больше сигнал рассогласования,,тем меньше величина заданного зазоРа, с уменьшением рассогласованиявеличина заданного зазора увеличивается. Диапазон изменения значенийзаданного зазора ограничивается сни"зу величиной минимально допустимого локального зазора (при котором возможна обработка без коротких замыканий и который устанавливается по сигналу компаратора 9, дополнительно блокирующего исполнительныймеханизм в случае если сигнал пропорциональный текущей величине ло- .кального зазора, с дисперсиометра 1меньше заданной величины),3 начале обработки сигнал рассогласования с второй схемы 7 сравнениямаксимальный, и обработка ведетсяна минимально допустимом зазоре, впроцессе Формообразования сигнал рассогласования уменьшается, соответственно заданный зазор увеличиваетсяи обработка ведется до равенствалокального и интегрального зазоров.В момент равенства этих зазоров сигнал рассогласования становится мень1278137 соответствует поверхности эталонной детали, т.е. форма заготовки достигла заданной.В качестве сигнала, пропорционального интегральной величине межэлектродного зазора, используют сигнал, пропорциональный активному сопротив.нению межэлектродного зазора, так как он не зависит от изменения параметров технологического напряжения и техническая реализация датчика активного сопротивления не требует больших аппаратурных затрат.В качестве сигнала, пропорционального величине минимального локального межэлектродного зазора, применяютдисперсию высокочастотных колебанийтехнологического напряжения,. так какпри этом существенно упрощается конструкция электрода-инструмента ивозможно определить минимально допустимую величину межэлектродного зазора, при котором возможна обработка без аварийных режимов,,Вид передаточных функций нормирующих усилителей 2 и 6 выбираетсятаким образом, что сигнал на их выходах пропорционален значениям минимального локального и интегральногозазоров соответственно,Нормирование сигналов на выходахэтих датчиков производится путемподстройки коэффициентов усилениянормирующих усилителей 2 и 6 следующим образом, Перед началом обработки партии деталей устанавливают встанок электрод-инструмент, В качестве детали устанавливают плоскую пластину (при этом обеспечивается максимальное несоответствие формы деталии инструмента). Доводят электрод-инструмент до касания с деталью и поконтакту фиксируют нулевой локальный зазор. Отводят электрод-инструмент на максимально возможный приобработке зазор. Подстраивают коэффициенты передачи датчиков интегрального и минимального локального зазоров с целью обеспечения их работы налинейных участках рабочих характеристик. Фиксируют коэффициент передачи датчика интегрального зазора.Закрепляют в станке эталонную деталь и устанавливают величину минимально возможного в процессе обработки локального зазора. При достижении заготовкой заданной формы и не снятом полностью припуске дальнейшую обработку ведут на межэлектродном зазоре, при котором форма заготовки совпала бы с заданной. Разницу между требуемой формой и формой заготовки определяют по величине рассогласования между нормированными сигналами интегрального и минимального локального зазоров.Равенство этих зазоров свидетельствует о том, что поверхность заготовки 50 55 При этом подстраивают коэффициентпередачи датчика минимального локальше заданной величины Д, при этом срабатывает второй компаратор 10, что свидетельствует о достижении заданной формы детали. Обработка ведется до момента срабатывания схемы 11 5 совпадений, вход которой подключен к выходу, второго компаратора 10, а другой вход подключен к сигнализа-.тору 12 снятого припуска. Выходной сигнал схемы 11 совпадений блокирует исполнительный механизм 4, останавливая пооцесс обработки.В начальной стадии, которая характеризуется неравномерным распределением величины межэлектродного зазора 5 в межэлектродном пространстве, из-за существенного отличия формы заготовки от требуемой, целесообразно вести обработку на минимально допустимом межэлектродном зазоре. При этом 20 обеспечивается максимально возможная производительность и избирательность обработки. В процессе обработки форма заготовки приближается к форме детали и гидравлическое сопро тивление межэлектродного пространства увеличивается, в этом случае при обработке на минимально допустимом зазоре ухудшаются условия прокачки электролита, производительность и З 0 точность процесса формообразования уменьшаются, Поэтому необходимо увеличивать величину межэлектродного зазора по мере приближения формы заготовки к форме детали. Так как время изменения формы заготовки гораздо больше времени изменения межэлектродного зазора в связи с различными возмущениями, введен дополнительный контур регулирования межэлектродного зазора, который поддерживает текущий зазор равным заданному, а заданный зазор (т.е. уставку этого контура) изменяют в зависимости от различия формы заготовки и требуемой формы детали.1278137 ВНИИПИ Заказ 6792/12 Тираж 1001Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная 4 ного зазора до равенства сигнала наего выходе сигналу с выхода датчикаинтегрального зазора. В начале процесса обработки, когда форма заготовки существенно отличается от заданной и рассогласование между сигналами интегрального и минимальноголокального зазоров минимальна, обработку ведут на минимально возможномзазоре, при котором не развиваются 10короткие замыкания. Регулятор этогозазора использует значение. дисперсии высокочастотных колебаний технологического напряжения, Б процессеобработки измеряют и цормируют зцачение активного сопротивления межэлектродного зазора и дисперсии высокочастотных колебаний и вычисляютразницу между ними. По сигналу разницы формируют уставку для регулятора межэлектродного зазора, При равенстве сигналов интегрального илокального межэлектродцого зазоровфиксируют эту уставку и в процесседальнейшей обработки поддерживают 25межэлектродный зазор постоянным,Формула изобретения 1, Способ управления процессом З 0 размерной электрохимической Обработки, при котором в качестве параметра управления используют рассогласование между текущим значением дисперсии высокочастотных колебаний технологического напряжения, характеризующей минимальный локальный зазор, и опорным напряжением, О т л и ч а ю щ и й с я тем, что,.с целью повьшения точности формообразования, величину опорного напряжения изменяют обратно пропорционально величине рассогласования между нормированным значением активного сопротивления, характеризующего интегральный межэлектродцый зазор, и нормированным значением дисперсии высокочастотных колебаний,цо умечьшенин рассогласования до нуля, после чего в качестве параметра управления 50 используют рассогласование междутекущим значением дисперсии и ее значением, найденным в момент указанного равенства. 2. Устройство управления процессом размерной электрохимической обработки, содержащее дисперсиометр технологического напряжения, соединенный с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с источником опорцого напряжения, определяощим минимальный,цопустимый межэлектродцый зазор, причем выход компаратора соединен с входом исполнительного механизма, жестко связанного с электродом-инструментом, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формообразования, в него введены датчик активного сопротивления промежутка, первый и второй нормирующие усилители, второй компаратор, первая и вторая схемы сравнения, задатчик зазора, сигцализатор снятого припуска и схема совпадения, при этом выход дисперсиометра через первый нормирующий усилитель соединен с первыми входами схем сравнения, датчик активного сопротиглеция через Второй нормирующий усилитель соединен с вторым входом второй схсмы сравнения ВыхОд ко торой соединен с первым входом второго компаратора и с управляющим входом задатчика зазора, второй вход задатчика зазора соединен с выходом компаратора, а третий вход задатчика соединен с выходом второго компаратора,. второй вход которого подклочец к источнику порогового напряжения, причем Выход второго компаратора также соединен с первым входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с сигцализатором снятого припуска и выход ее соединен с вторым входом испоцнительцого механизма, при этом выход задатчика зазора соединен с Вторым Входом схемы сравнения, а ее выход соединен с третьим входом исполнительного механизма,