Устройство управления станком для электрохимической обработки

)ао)Ма)Ф ьавд теяд Оп ИСАНИ% ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюэ Советсник Сциэуйстючжии м Респубнни(51) М. Кл. - В 23 Р 1 осударственный комнтет СССР ао деяам изобретений н открытий(54) ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ны из Изобретение относится к электро- химическим методам обработки, в частности касается устройства управления электрохимическим станком.Известны системы позиционного про граммного управления электрохимическим станком, которые включают привод подачи, устройство фиксации момента касания электродом-инструментом обрабатываемой поверхности, датчик измерениялинейных перемещений электрода- инструмента типа .индуктосин с преЬбразователем сигнала датчика, устройство цифровой индикации положения электрбда-инструмента относительно постоянной исходной базы и блок цикловой автоматики 11.Недостатком этого устройства является то, что установка начального межэлектродного зазора путем переме- фо щения электрода-инструмента из положения его касания обрабатываемой поверхности в крайнее исходное положение и возврата иэ исходного положения в рабочее с учетом требуемого ыо межэлектродного зазора недостаточно точна. Погрешность останова электрода-инструмента в -крайнем исходном положении и накопленная погрешность его перемещения в сторону детали на за" ЭО данную величину (как правило значительную, например 200-300 мм) достигает по крайней мере 0,025-0,03 мм,что при работе на малых зазорах составляет 30-50 номинального значениязазора,Кроме того, визуальное считываниеположения электрода-инструмента после останова ставка в момент ощупывания, арифметический пересчет величиперемещения электрода-инструментаисходного положения в рабочее сучетом требуемой величины межэлектродного зазора неудобны. в эксплуатации, являются источниками ошибок иисключают многократную установку начального межэлектродного зазора .в автоматическом режиме, что предполагает ведение обработки только с непрерывной подачей электрода-инструментаОтсутствие достоверной информации обобработанной величине межэлектродного зазора является также недостаткомексплуатационных качеств системы управления станком, так как цифроваяиндикация собственно велиЧины зазоране предусмотрена.Целью изобретения является повиение точности установки начальногомежэлектродного зазора.6530 Она содержит электрогидравлический привод подачи 1 с пинолью 2, несущей электрод-инструмент 3, следящим золотником 4, соединенным с источником гидравлической энергии (на чертеже не Показан) и винтовым преобразователем управляющих воздействий 5, электрический преобразователь постоянного тока 6, управляемый электрический генератор 40 импульсов 7, блок циФрового задания скорости направления и величйны линейного перемещения электрода-инструмента 8, блоксравнения 9 заданных и отработанных приводом подачи значений величины линейных перемещений элект-, рода-инструмента, датчик измерения линейных перемещений (например, типа ,индуктосин) 10, неподвижная часть которого закреплена на корпусе, а подвижная - на пиноли 2 привода.подачи электрода-инструмента 1.Она включает также преобразователь 11 аналогового сигнала, снимаемого с датчика измерения линейных перемещений, двоичный реверсивный счетчик 55 импульсов 12, устройство дешиФрации 13 двоичного кода счетчика импульсов в десятичный с циФровой индикацией величины линейного перемещения электрода-инструмента в циФровой Форме, электронное триггерное устройство 14 для Фиксации момента касания электро да-инструмента с обрабатываемой поверхностью детали, вход которого подключен к электроду-инструменту 3 и обрабатываемой детали 15, устройст 3 /Это достигается тем,что система снабжена. последовательно подключенны-. ми блоком циФрового задания величины начального межэлектродного зазора и блоком сравнения заданного и измеренного значений величины начального меж электродного зазора, один из выходов которого подключен к устройству циклового управления, а также электрическим; управляемым ключом с подключенным к нему счетчиком импульсов, причем первый иэ входов электрического управля- )О емого ключа соединен с одним из вы- . кодов устройства Фиксации момента касания электродом-инструментом обрабатываемой поверхности, второй - с преобразователем сигнала датчика измере- д 6 ний линейных. перемещений электрода- инструмента, а третий - со вторым выходом блока сравнения заданного и измеренного значений величин начального межэлектродного зазора, а выход счетчика импульсов соединен со вторым входом блока сравнения.Кроме тогор с целью улучшения экс плуатационной характеристики станка ко второму выходу счетчика импульсов подключено устройство циФровой индика-"6 ции величины начального межэлектродного зазора.На чертеже дана структурная схема системы управления станком для элект-рической обработки., 30фво для Фиксации точки нулевого отсчета (исходного положения. приводаподачи) 16, устройство циклового управления 17, установку подачи и от"вода электролита 18,источник питанияпостоянного тока 19Кроме того, система управленияснабжена последовательно подключенными блоком циФрового задания величиныначального межэлектродного зазора(МЭЗ) 20, и блоком сравнения 21 заданного и отработанного приводом подачии измеренного значений величины межэлектродного зазора, при этом одиниз выходов этого блока подключен кустройству циклового управления 17,а также электрическим управляемымключом 22, выполненным на транзистбрной логике и нереверсивным счетчикомимпульсов 23, причем первый из вхо,дов электрического уйравляемого ключа 22 соединен с выходом устройства14 для ФИксации момента касания электрода-инструмента обрабатываемой поверхности, второй - с выходом пре"образователя 11 сигналов с датчикаизмерения линейных перемещений, атретий - со вторым выходом блокасравнения 21,Выход счетчика импульсов 23 соединен со вторым входом блока сравне-.ния 21,оКо второму выходу счетчика импульсов 23 подключено устройство циФровой индикации 24, отработанной приводом подачи велйчины начального межэлектродного зазора.Привод подачи может быть применентакже в электромеханический, напри 73 мер, с двигателем постоянного тока и тиристорным преобразователем. В этом случае вместо управляемого генератора импульсов 7 используется усилитель постоянного тока,Система управления работает следующим образом, Обрабатываемая деталь. 15 устанавливается в соответствующем приспособлении 25, расположенном в камере 26станка. Система управления настраива"ется в соответствии с заданной циклограммой работы механизмов станка, За" дается величина; направление и скорость линейного перемещения пиноли 2также величина отвода на межзлектродный зазор. Исходное положение пиноли, соответствующее началу отсчета величины ее перемещения, Фиксируетсяустройством 16, В последующем это устройство выдает дискретный сигнал управления каждый раз, когда пиноль, переперемещая электрод-инструмент, приходит в это Фиксированное положение, аблоки системы приводятся в состояние,соответствующее нулевому значению ве"личины линейного перемещения электрода-инструмента,При перемещении пиноли происходитизменение расположения подвижной инеподвижной частей датчика 10 однойотносительно дРУгой. При этом изменяется аналоговый сигнал, поступающий с датчика на вход преобразователя 11, преобразующего аналоговый сигнал в дискретный. (импульсный). Этот сигнал характеризует линейное перемещение на принятую единицу длины, Усиленные им пульсы напряжения с преобразователя11 поступают в каналы отсчета координатных перемещений электрода-инструмента и величины устанавливаемого межэлектродного зазора, В канале отсче та координатных перемещений импульсный сигнал поступает непосредственно на реверсивный счетчик импульсов 12, где в зависимости от направленияперемещения они складываются или вычи" таются, т.е. происходит алгебраический счет в двух направлениях, Со .счетчика импульсов сигналы в двоично-десятичном коде поступают в устройство дешифрации и цифровбй индикации 13, где они преобразуются в десятичный позиционный код и затем индицируются на цифровом табло устройства индикацииеКроме того, эти.же сигналы поступают в. блок сраннения 9 заданных и : 25 отработанных приводом подачи значений величин перемещения электродаинатрумента. На второй вход этого же блока сравнения с блока задания координатных перемещений 8 (в том же 30 коде) поступают сигчалы, соответствующие величинам заданных перемещений и направлений. При перемещении электрода-инструмента на первом. входе блока сравнения 9 сигнал (код) изменяется, р в то время как на втором входе сигнал (код) остается постояиным. В определеиный момент эти сигналы (коды) принима-ют одинаковые. значения и тогдана выходе блока сравнения появляется сигнал, свидетельствующий об обработке приводом подачи заданного перемещенйя. С выхода блока сравнения соответствующие сигналы управления поступают в устройство циклового управления 17 для переключения в цепях управления источника питания 19 и установки подачи и отвода электролита 18, а также . на вход управляемого генератора 7. для изменейия скорости или направления перемещения инструмента с помощью при вода подачи 1.В канал отсчета величины межэлектродного зазора импульсный сигнал с преобразователя 11 поступает Через управляемый электрический ключ 22. 55 Управление его работой осуществляется по двум входам, на один из которых поступает электрический сигнал двух полярностей блока сравнения 21 величины межэлектродного зазора 20, Положительная полярность сигнала открывает, а отрицательная закрывает этот блок для прохождения импуль сов, поступающих с преобразователя 11. На второй вход ключа поступает электрический сигнал, но уже с уст 653073 6ройства 14 для Фиксации момента касания. Положительная полярность также открывает, а отрицательная закрывает этот блок для прохождения импульсов, поступающих с того же преобразователя 11.Работа канала отсчета истинногозначения межэлектродного зазора осуществляется следующим образом.С блока задания величины начального межэлектродного зазора 20 навход блока сравнения 21 поступаетсигнал в соответствующем числовомкоде, Привод подачи .перемещает инструмент при выключенном источникепитания до"касанйя с деталью 15. ВМомент касания срабатывает электронное триггерное устройство 14 для фиксации момента касания, которое электрически связано с электродом и деталью. При этом на одном его выходесигнал поменяет свою полярность, Этотсигнал переключит управляемый электрический преобразователь б и генератор 7 на режим, соответствующий отводу электрода-инструмента от деталина величину, соответствующую заданной. Сформированный импульсный сигналсо второго выхода устройства 14 переводит в нулевое исходное состояниенереверсивный счетчик импульсов 23 иподготовит его для счета импульсов,поступающих с преобразователя 11дйя регистрации отвода электродана заданную величину зазора. В начале отвода инструмента устройство14 продолжает,еще выдавать сигнал,запрещаюшМЙ прохождение импульсов спреобразователя 11 на вход счетчика23, что необходимо для исключенияпогрешностей отсчета величины устанавливаемого межэлектродного зазора, которые могут вызываться упругими деформациями в системе СПИД станка. Только в момент, когда электрический контакт между деталью и инструментом в процессе отвода будет разорван, триггерное устройство 14 вернется в исходное состояние и на его.выходе, соединенным с ключом 22, поменяется сигнал, который откроет этотключ прохождению счетных импульсов .для отсчета величины межэлектродногозазора. Импульсы, поступающие послеэтого с преобразователя 11 на входключа 22, проходят на вход нереверсивного счетчика, импульсов 23. Темсамым обеспечивается точность совпадения момента исчезновения электри- ческого контакта с началом отсчетавеличины устанавливаемого межэлектродногозазора.По мере поступления счетных импульсов на вход счетчика. 23 при отводе инструмента от детали на его выходе меняется цифровой код, которыйпоступает на второй вход блока 21сравнения заданного и отрабатываемого значения величины межэлектродного зазора. В момент совпадения этих653073 НИИПИ Заказ 1190/10 и аж 1221 По писное цифрбвых кодов на выходах блока сравнения появляются дискретные сигналы управления, свидетельствующие об отводе инструмента приводом подачи на заранее заданный межэлектродный зазор, которая индицируется-вторым- устройством цифровой индикации 24. С выходов блока сравнения 21 соответствующие сигналы управления поступают в устройство циклового управления 17 для переключения в цепях управления источника питания 19 и включения тока обработки и установки подачн и отвода электролита 18, а также на вход управляемого генератора 7 для переключения привода подачи на соответствующий выбранному режим обработки.На вход электронного ключа 22 с блока сравнения 21 поступает дискретный сигнал, закрывающий его для прохождения счетного импульса. Таким образом, в счетчике 23 сохраняется состо стояние, соответствующее количеству поступающих на его вход счетных импульсов, соответственно величине установленного межэлектродного зазора.Цикл установки электрода-инструмента на заданный по программе зазор может неограниченное количество раз повторяться;"при этом величина завара между деталью и инструментом неизменно устанавливается с .высокой точностью в"соответствии с заданной по"программеФормула изобретения 1. Устройство управления станком для электрохимической обработки, вклю чающее датчик касания электродов,датчик линейных перемещений электрода-инструмента с преобразователем сигнала и устройство циклового управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности установки 5 межэлектродного зазора за счет использования переменной базы отсчета перемещений электрода-инструмента, в неговыедены блок цифрового задания величины межэлектродного зазора, блок срав нения заданной и измеренной величинзазора, управляемый ключ и соединенный с ним счетчик импульсов, причемко входам блока сравнения подключенывыходы блока задания величины зазораи счетчика импульсов, а выходы блокасравнения подключены к устройству.цик-лового управления и управляемому ключу, к которому также подключены выходы датчика касания электродов й преобразователя сигнала датчика линейныхперемещений. 2. Устройство пои, 1, о т,л ич а ю щ е е с я тем, что с целью улучулучшения эксплуатационных характерис-.2 В тик станка, в него введено устройствоцифровой индикации величины межэлектродного зазора, которое подключено квыходу счетчика импульсов. 30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. Тула, 1975, Ч. 2,35 с. 155,Филиал ППП Патент