Способ электроэрозионной обработки и устройство для его осуществления

Союз Советскнк Соцнапнстнческнх Республнк(22) Заявлено 210178 (21) 2573108/25-08 (51)М, Кк,В 23 Р 1/00 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР ио дедам изобретеиий и открытийй научно-исследовательскийтут топливной аппаратуры ави стационарных двигателей(71) Заявите 4) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ и ч с Изобретение относится к электроэрозионной обработке металлов искровым разрядом и может быть использовано, например, для электроискрового шлифования.Известен способ эрозионной обработки серией зависимых искровых разрядов, путем подачи на электрод-инструмент возрастающего напряжения со скоростью, не превышающей скорость восстановления свойств зазора после прохождения искрового разряда, и повышения скорости возрастания после достижения на электроде-инструменте значения порогового напряжения 1.Недостатком указанного способа является невозможность обеспечения оптимального режима обработки с точки зрения скорости и качества ее, соответствующего изменению свойств зазора 20 в процессе обработки.Это объясняется невозможностью регулирования порогового напряжения в процессе обработки в зависимости от конкретных свойств зазора. для 2 достижения высокой скорости обработки пороговое напряжение следует снижать, в то время как для восстановления диэлектрических свойств зазора и предотвращения дуги, снижающей качество обработки, пороговое напряжение следует повышать. В известном же способе значение порогового напряжения выбирается перед началом работы устройства и это не может обеспечить оптимальный режим обработки пр хаотическом изменении свойств зазораИзвестно устройство для осуществления этого способа, включающее элект род-инструмент, емкостной накопитель энергии, блок переключения скорости возрастания напряжения, источник постоянного напряжения и пороговую схему 1 .Недостатком устройства является то, что имеющаяся в устройстве пороговая схема настраивается вручную до начала работы на определенное, заранее выбранное пороговое напряжение, что не обеспечивает оптимальный режим обработки с точки зрения скорости и качества ее, обуславливаемый необходимостью регулирования порогового напряжения в процессе рбработки.Цель изобретения - повышение скорости обработки при сохранении качества обрабатываемой поверхности.Поставленная цель достигается тем, то в способе эрозионной обрабртки ерией зависимых искровых разрядовпутем подачи на электрод-инструментвозрастающего напряжения со скоростью,не превышающей скорость восстановления диэлектрических свойств зазорапосле прохождения искрового разряда,и повышения скорости возрастания напряжения после достижения на электродеинструменте значения порогового напряжения, пороговое напряжение автоматически регулируют обратно пропорционально среднему в серии разрядов значению одного из измеряемых электри,ческих параметров, характеризующихдиэлектрические свойства зазора, например, напряжения на электроде-инструменте в момент возникновения разряда. В этом случае регулированиепорогового напряжения производят всоответствии с соотношениемЧррр УООР К РгтсЗХ фЧрегулируемое пороговое напряжение;Чр-максимальное значение порогоПФ(вого напряжения, устанавливаемое в процессе предварительной настройки;.К - коэффициент, обуславливающийдиапазон регулирования порогового напряжения (устанавливается в процессе предварительной настройки);Р - среднее в серии разрядовзначение напряжения иа электроде-инструменте в моментвозникновения разряда,Устройство для осуществления способа, включающее электрод-инструмент емкостной накопитель энергии, блок переключения скорости возрастания напряжения, источник постоянного напряжения и пороговую схему, снабжено блоком измерения параметра искрового рДЪряда, блоком задания пределов регулирования порогового напряжения и регулятором порогового напряжения, при этом вход блока измерения параметра искрового разряда подключен к электроду-инструменту, выход его и выход блока задания пределов регулирования подсоединены к соответствующим входам регулятора порогового напряжения, а выход последнего " к управляющему входу пороговой схемы. 35 Ф40 Уменьшение зазора и ухудшение диэлектрических свойств рабочей жидкости в зазоре приводит к тому, что искррвой разряд возникает при малых напряжениях на электроде-инструменте, что приводит к .снижению скорости обработки. При дальнейшем умень- . шенин зазора возникает дуга, которая приводит к разогреву рабочей жидкости и пережогу поверхности детали, бо что не только снижает скорость обработки, но и ухудшает качество обрабатываемой поверхности. Таким образом, напряжение на электроде-инст рументе в момент возникновения разряда может служить показателем свойств зазора.Для устранения отрицательных явлений необходимо улучшить восстановление диэлектрических свойств зазора. Это достигается путем повышения значения порогового напряжения,По мере исчезновения отрицательных явлений понижают пороговое напряжение до значения, при котором скорость обработки достигает максимального значения.Таким образом, регулирование порогового напряжения по среднему в серии разрядов значению напряжения наэлектроде-инструменте в момент возникновения разряда обеспечивает повышение скорости обработки при сохранении качества обрабатываемой поверхности.Помимо указанного параметра регулирования регулирование напряженияна электроде-инструменте и момент возникновения разряда), такими же парамет"рами регулирования могут служить идругие параметры искрового разряда -амплитуда импульсов тока в зазоре,амплитуда импульсов напряжения наэлектроде-инструменте и др.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройствадля реализации способа.Способ осуществляется следующнмобразом.На электрод-инструмент подают возрастающее напряжение со скоростью, непревышающей скорость восстановлениясвойств зазора после прохождения предыдущего разряда, Этот режим поддерживают до момента достижения значения порогового напряжения, после чего повышают скорость возрастания напряжения до момента возникновения искрового разряда,В процессе обработки пороговое нап ряжение автоматически регулируют взависимости от значения одного изизмеряемых электрических параметров,характеризующих диэлектрические свойства зазора. Таковыми могут битьнапряжение на электроде-инструментев момент возникновения разряда, амп"литуда импульсов тока в зазоре, амплитуда импульсов напряжения на электроде-инструменте и др.Среднее в серии разрядов значениеодного из укаэанных параметров, покоторому осуществляют регулированиепорогового напряжения, определяют впроцессе обработки и осуществляютрегулирование порогового напряженияв соответствии с соотношениемЧлоу -ЧпР- КР,где Ч о- регулйруемое пороговоенапряжение;ЧзоР- максимальное значение порощфф гового напряжений, устанавливаемое перед началом обработки;К - коэффициент, обуславливающий диапазон регулированияпорогового напряжения устанавливается перед началомобработки;Р - среднее в серии разрядовзначение параметров искрового разряда, по которому осуществляют регулирование парогсвого .а.".ряжения.Выбор параметра, по которому осуществляют регулировачие порогового напряжения, производится исходя из конкретных условий обработки, вида оборуДования и обрабатываемой детали.Устройство для реализации способа содержит электрод-инструмент 1, емкостной накопитель 2 энергии, блок 3 переключения скорости возрастания напряжения, источник 4 постоянного напряжения и пороговую схему 5.Для регулирования в процессе обра ботки порогового напряжения устройство снабжено блоком б измерения параметра искрового напряжения и регулятором 8 порогового напряжения.Блок б измерения параметра искро вого разряда в случае, если регулирование порогового напряжения осуществляется по напряжению на электроде- инструменте представляет собой амплитудный детектор, выходное напря- .щ жение которого (Р) пропорционально среднему в серии разрядов напряжению на электроде-инструменте в момент возникновения разряда.35Блок 7 задания пределов регулирования порогового напряжения содержит два независимых делителя с переключаемым коэффициентом деления и два переключателя, с помощью которых перед началом обработки устанавлива ют требуемые для данного типа детали значения Чво и К, найденные ранеепсхпо результатам анализа скорости обработки и качества обработанной поверхности в опытной серии деталей. 45 Чеесоответствует, значению порогового напряжения для случая восстановления свойств промежутка в самом тяжелом режиме.Ориентированное значение для Чпор 50 лежит в пределах (0,15-35) Ч , ф" где Ча - напряжение источника 4 постоянного напряжейия.Регулятор 8 порогового напряжеНия представляет собой инвертируЮщий усилитель с коэффициентом усиления К. Последний устанавливается перед началом обработки в блоке 7 и обуславливает диапазон регулирования порогового напряжения.Выходное напряжение регулятора фо в зависимости от входной величины Р .принимает значенияр-Члоу -К 1,чем и обуславливается требуемый эффект регулирования. 65 Выходы блока б И блока 7 подсое динены к соответствующим входаМ ре. гулятора 8 порогового напряжения.Вход блока б подключен к электроду-инатрументу 1, а выход регулятора 8 - к управляющему входу пороговой схемы 5.Предлагаемое устройство работает следующим образом.При возникновении искрового разря 3 да в точке напряжение на электроде- инструменте 1 резко падает. Момент возникновения разряда Фиксируется пороговой схемой 5, которая срабатывает при резком падении напряжения и устанавливает блок 3 переключения скорости возрастания напряжения в положение, при котором возрастание напряжения на емкостном накопителе 2 энергии и на электроде-инструменте 1 происходит со.скоростью, не превышающей скорость восстановления диэлектрических свойств зазора. В момент достижения на электроде-инструменте 1 и емкостном накопителе 2 энергии напряжения порогового значения заканчивается процесс восстановления диэлектрических свойств зазора. Пороговая схема 5 срабатывает и переключает блок 3 переключения скорости возрастания напряжения так, что начинается быстрый заряд емкостного накопителя 2 энергии до максимального напряжения. В момент, когда напряжение на электроде-инструменте и расстояние от него до обрабатываемой детали становятся достаточными,возникает искровой разряд, пороговая схема 5 срабатывает, возвращается в исходное состояние и устанавливает блок 3 в первоначальное положение.С этого момента начинается новый цикл работы устройства.Среднее в серии разрядов значение параметра искрового разряда, по которому осуществляют регулирование, измеряется блоком б. Выходное напряжение Р с блока б подается на вход регулятора 8, на выходе которого образуется напряжение, зависимое от Р и принимающее значениейошикоторое подается на вход пороговой схемы 5.Способ, осуществляемый предлагаемым устройством, позволяет обеспечить оптимальный режим скорости и качества эрозионной обработки.Формула изобретения1. Способ электроэрозионной обработки серией зависимых разрядов, заключающийся в подаче на электрод- инструмент возрастающего напряжения со скоростью, непревыщающей ско865575 Составитель В.Владавский Техред Л.Пекарь Корректор М. демчик Редактор Т,Кугрышева Заказ 7944/22 Тираж 1151ВИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 рость восстановления диэлектрических свойств зазора, и повышении скорости возрастания напряжения после достижения на электроде-инструменте значения порогового напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, пороговое напряжение автоматически регулируют обратно пропорционально среднему в серии разрядов значению одного из измеряемых электрических параметров, характеризующих диэлектрические свойства зазора.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют напряжение на электроде-инструменте в момент возникновения разряда и регулируют пороговое напряжение в соответствии с соотношениемНпср =Ндягде Нщ,р- регулируемое пороговоенапряжение;Нюр- максимальное значение под" рогового напряжения, определяемое опытным путем;К - коэффициент, обуславливающий диапазон регулирования и определяющийся опытным и,- . тем.Р - измеряемый параметр.3. Устройство для осуществленияспособа по п.1, включающее электрод 5инструмент, емкостной накопительэнергии, блок переключения скоростивозрастания напряжения, источникпостоянного напряжения и пороговуюсхему, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что оно снабжено блоком измерения,10 параметра искрового разряда, блокомзадания пределов регулирования порогового напряжения и регуляторомпорогового напряжения, при этом входблока измерения параметра искрового15 разряда подключен к электроду-инструменту, выход его и выход блока задания пределов регулирования подсоедйнены к соответствующим входам регулятора порогового напряжения, авыход последнего - к управляющемувходу пороговой схемы,.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3549851,кл,219-69,1970.