Способ экстремального регулирования электроэрозионного процесса

(53)М. Кл.3 В 23 Р 1/00 с прысоединением заявки Мф Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ПРОЦЕССА1Изобретение относится к области Ьлектрофизических методов обработки и, в частности, касается способа регулирования электроэрозионного процесса. 5Известный способ экстремального регулирования заключается в однократном измерении трех значений скорости перемещения электрода-инструмента.при трех значениях межэлектродного зазо ра.Одновременно определяют эти значения, находят, используя эти значения, коэффициент пропорциональности, при которрм значение межэлектродного зазора, соответствующее максимальной производительности процесса, находится эа один шаг. Затем по разности между последними измеренными значениями определяют знак и абсолютную величину коррекции межэлек О тродного промежутка 11Однако известный способ имеет существенный. недостаток, состоящий в том, что время нахождения н отработки коррекции межэлектродного зазора 25 по трем значенйям скорости перемещения электрода-инструмента остается значительныч.Целью изобретения является уменьшение времени поиска максимальной 30 производительности электроэрозионного станка и повышение надежностирегулирования межэлектродного зазора.Поставленная цель достигаетсятем, что в известном способе взаментрех, периодически повторяющихся измерений количества импульсов перемещения электрода-инструмента, за триравных, периодически повторяющихсяинтервала времени, производят измерения числа рабочих импульсов технологического тока, осуществляющихсъем материала детали, в каждый изполупериодов полного низкочастотногогармонического колебания электродаинструмента от электромагнитного внбратора, по знаку и абсолютной величине разности измерений осуществляют коррекцию межэлектродного зазора.Известно деление общей импульснойпоследовательности, проходящей через межэлектродный зазор, на импульсыхолостого хода, Фиктивные, рабочие и импульсы короткого замыкания.Известны зависимости производительности процесса И от числа рабочих импульсов технологического тока М = к,ттр (1),где к, - коэффициент пропорциональности и числа рабочих импульсов от величины межэлектродногопр п(2максимальное число рабочих импульсов при заданном режиме обработки;значение межэлектродного зазора,соответствующее максимальному числу р рабочих импульсов. При этом вибрация электрода -инструмента, осуществляемая по гармоническо" му закону -А 5(пис, накладывается на текущее значение межэлектродного зазора 2 и зависимость (2) приобретает вид: зазора мафргде 6Р чг Пр=ОВ К(Е+АВпЫС),15 и 2. ф А пыС) =и р 2.) -2 К, (2-2) АЬпШ-К А 9 п ыСС 1 пр 30 подставляя значения производной -дз от числа рабочих импульсов нрпо межэлектродному зазору, вычисленное по (2): получаем окончательно: напр/д 2.=.2 Кпр)Ъ) 35 пр Х+АвпоС)=Пр(2)-А - Б 1 пЫС+К Аьп"Мдпр,Д 1 откуда Ьпр - переменная составляющая числа рабочих импульсов техноло гического тока в межэлектродном зазоре:сЬЬп =и (7.ФАЬ 1 пой)-п (Е)=- - р Аьщийв- р р м имеет ту же частоту, что и вибрация 5 электрода-инструмента или межэлектрод ного зазаора, а амплитуда переменной составляющей Ьпр , равная А(с 1 пф 4),пропорциональна производной дпр)д 1, которая при значениях межэлектродного за- щ зора, больших 2 , отрицательна и убывает по абсолютной величине с прибли" жением межэлектродного зазора 2 к величине 2 , при значении межзлектрод 46ного зазора, равном зазору 2 , произ 3( водная равна нулю, а при значениях зазора меньших 2 становится положительной и возрастает по абсолютной величине с уменьшением межэлектродного зазора.То есть знак и абсолютная величина 60 переменной составляющей числа рабочих импульсов технологического тока, определяемые низкочастотными гармоническиье колебаниями межзлектродного зазора от вибратора, позволяют управ- б 5 где Л - амплитуда колебаний межэлектродного зазора от вибратора,круговая частота колебаний.Для некоторого значения межэлектродного зазора 21=2 + И 5(пес осуществим измерение переменной составлюацей числа рабочих импульсов ЬОр,М 1 мор (2+А 5Рис)Кп (2+И 51 пис 2 )+пр=кд(2-гф) -2 кп(2-2 )А 51 пис-КоИ 51 гЪС+ 2 БФ п г так как и (р)- ч К (2 . %)1 то лять межэлектродным зазором так, чтобы поддерживать число рабочих импульсов технологического тока в нем максимальным, что и позволяет в силу зависимости (1) добиваться максимальнойпроизводительности процесса обработки,Предлагаемый способ позволяет значительно уменьшить время поиска режима максимальной производительности,так как абсолютная величина и знакпеременной составляющей числа рабочих импульсов технологического тока,следующих с высокими частотами (8220 кГц), могут быть определены заодин период низкочастотного гармонического колебания (с частотой обычно 100 Гц) межэлектродного зазора отвибратора,На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства, реализующего способ, нафиг. 2 - график зависимости числа рабочих импульсов технологического токав межэлектродном зазоре от величинызазора, на фиг. 3 - график низкочастотного гармонического колебания межэлектродного зазора для трех его значений, на фиг. 4 - временная зависимость переменной составляющей числарабочих импульсов технологическоготока.Способ может быть осуществлен спомощью устройства, состоящего изэлектрода-инструмента 1, электродадетали 2, генератора технологическоготока 3, регулятора межэлектродного зазора 4, электромагнитного вибратора5, преобразователя 6 низкочастотныхгармонических колебаний электродаинструмента 1 в синусоидальный электрический сигнал, полупроводниковыхдиодов 7 и 8, преобразователей 9, 10синусоидального электрического сигнала в прямоугольный той же частоты,реверсивного счетчика 11, программатора 12, схемы потенциально-импульсного совпадения 13, 14, 15, 16, коммутатора 17, шагового двигателя 18,уставки 19 регулятора межэлектродного зазора, амплитудного анализатора20 импульсов технологического тока,счетчика импульсов 21, схемы совпадения 22, генератора прямоугольныхимпульсов 23, делителя 24, логического элемента НЕ. 25.Устройство работает следующим образом.При некотором значении межэлектродного зазора импульсная последовательность с частотами от 8000 до220000 Гц технологического тока поцепи: генератор 3, электрод-инструмент 1, электрод-деталь 2, генератор 3, протекая через межэлектродныйзазор, осуществляет обработку детали2 в рабочей среде. Посредством анализатора 20 импульсной последовательности из общей последовательностиимпульсов технологического тока выделяются рабочие импульсы, которые ипоступают на счетный вход реверсивного счетчика импульсов 11 через потенциально-импульсную схему совпадения 15,Одновременно наложенные на электрод. инструмент 1 низкочастотные гармонические колебания вибратора 5 преобразуются вибрационным преобразователем 6 в электрический синусоидальный сигнал той же частоты, что и механические колебания электрода-инструмента 1 от вибратора 5. Диодами 7 и 8 из синусоидального сигнала вылеляются положительный и отрицательный полупериоды, которые в дальнейшем посредством преобразователей 9, 10 приводятся к прямоугольным импульсам со ответствующей полярности. Потенциальными сигналами программатора 12 через потенциально-импульсные схемы совп-, - -дения 13, 14, выходы преобразователей 9, 10, подключаются к шинам сло жения или вычитания реверсивного счетчика 11, разрешая сложение или вычитание реверсивньы счетчиком 11 рабочих импульсов технологического тока, поступающих на его вход.с выхода анализатора импульсов 20, через потенциально-импульсную схему совпадения 15.Накопленная разность по команде программатора 12 отрабатывается подключением на в: -д коммутатора 17 ша- ЗО гового двигателя 18 через потенциально-импульсную схему совпадения 16 генератора прямоугольных импульсов 23.Подключение осуществляется по команде программатора 12, Одновремен но импульсы генератора 23 подаются на вход счетчика 21, где суммируются и показания счетчика 21 непрерывно сравниваются в схеме совпадения 22 с разностью, накопленной реверсивным 40 счетчиком 11. При совпадении показа-ний счетчиков 11 и 21 сигнал со схемы совпадения 22 останавливает генератор 23, работающий в автоколебательн режиме Последовательность 45 прямоугольных импульсов генератора 23 одновременно со счетчиком импульсов 21 подается через делитель 24 на коммутатор 17 шагового двигателя 18 уставки 19 регулятора межэлектродного зазора 4. Знак коррекции устав 50 ки регулятора определяется по знаку разности, накопленной в реверсивном счетчике 11, и устанавливается на коммутаторе 17 посредством логического элемента НЕ 25, 55 ср/с(7, то (Е-Е )=-1/2 КА ЬорПо окончании интервала измерениякорректируют уставку регулятора межэлектродного зазора пропорциональновеличине переменной составляющей числа рабочих импульсов со знаком, обратным знаку этой составляющей.Таким образом, установленный после коррекции межэлектродный,зазор будет равен значению 2 , соответствующему режиму максимальной производительности.Формула изобретенияСпособ экстремального регулированияэлектроэрозионного процесса, состоящий в измерении числа импульсов одного из параметров, характеризующихпроцесс, за равные интервалы времени, определении разности этих измерений и коррекции настройки станкапо знаку и величине полученной разности, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с целью уменьшения времени поис"ка максимальной производительностипроцесса и повышению надежности регулирования, на электрод-инструментнакладывают принудительные низкочастотные гармонические колебания и измеряют количество импульсов технологического тока в каждый из полуперио"дов полного колебания электрода-инструмента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Заявка 9 2559026/25-08,кл. В 23 Р 1/00 у 1977 у по которойпринято решение о выдаче авторскогосвидетельства. 60 65 Способ заключается в следующем. Из общей последовательности импульсов, вырабатываемых генератором технологического тока, выделяют только рабочие импульсы, осуществляющие непосредственный съем материала с электрода-деталиОдновременно преобразуют низкочастотные (100 Гц) механические колебания электрода-инструмента в синусоидальный электрический сигнал той же частоты, что и механические колебания электрода-инструмента от вибратора. Затем разделяют полученный сигнал на два, один из которых состоит из положительных, а другой из отрицательных полупериодов синусоидального электрического сигнала. Да - лее преобразуют выделенные однополярные синусоидальные пульсирующие сигналы в импульсы прямоугольной формы одинаковой полярности. Сдвинутые во времени на половину периода однополярные прямоугольные импульсы подаются на шины знака "+" и "-" реверсивного счетчика импульсов, разрешая со-. ответственно сложение или вычитание рабочих импульсов технологического тока. Интервал счета задается и может устанавливаться равным одному или нескольким периодам низкочастотного колебания электрода-инструмента.Показания, накопленные в реверсивном счетчике за интервал измерения, равны переменной составляющей Ьпр числа рабочих импульсов, знак и абсолютная величина которой позволяют корректировать межэлектродный зазор, так как ЬОр пропорциональна (см. выра- жениескийо екто В. Влод гунова. С ставитеистова Т х е о Некма С. М160арствеобретева Же ного к ийио 5 Ра д, 4 П тент , г. Ужгород, Ул. Проектна или Тира НИИПИ Гос по д.елам 13035 Мо Подписи омитета крытий ская на