Устройство для двусторонней электрохимической обработки

.5 ил,6 д(,) О ектрохими споньзова и деталей че но электрохиющий два. иводы ЭИ, онного пе- хнологичеэле узе ре мещения го напр ение обоих бой момент ины сьема нию одного пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Тульский политехнический институт (72) Н.А. Егоров, С.В. Котенев, В.С. Сальников и С.А, Шкитов(56) Седыкин Ф.В. Размерная электрохими-. ческая обработка деталей машин, М.: Машиностроение, 1976, с, 302.Система управления для электрохимического станка: Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Тула, ТулПИ, ОНИЛ - 4, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУСТОРОННЕЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Сущность изобретения: в устройстве для двусторонней электрохимической обработки, содержащем два электрода- инструмента 8 и 9, приводы 4 и 5; электро, дов-инструментов, систему 1 управления, задающую циклограмму движения одного Изобретение относится к эой обработке и может бытьдля двусторонней обработин.Известен станок ЭХС 10 длеской обработки (ЭХО), имтрода-инструмента (ЭИ), пзадания циклограммы синхдвух ЭИ, источник тяжения (ИТН),В данном станке перемещ производится синхронно в лю мейи, а определение велич ЭХО осуществляется по каса 743739 А 1 привода электрода-инструмента и источник 3 технологического напряжения, первый, второй и третий выходы системы управления подвода, отвода и тактового. соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 2 управления, Первый, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого привода электрода-инструмента, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления - с первым, вто- рым и третьим входами второго привода электрода-инструмента. Следующие два выхода блока управления подключенй к соответствующим входам управления двух блоков 6 и 7 коммутации технологического напряжения, включенных между отрицательным полюсом источника технологического напряжения и двумя электродами-инструментами 8 и.9, другие два выхода блока управления соединены соответственно со входа и останова системы управления ЭИ с электродом-деталью (ЭД) при сведении обоих ЭИ к ЭД.Данный станок обладает тем недостатком, что межэлектродные зазоры (МЭЗ) не могут быть выставлены равными, поскольку производительность ЭХО с противоположных сторон ЭД всегда различается. Это приводит к снижению точности ЭХО, В результате ЭХО на различающихся МЭЗ возникает погрешность формы. а вследствие синхронной остановки ЭИ по окончании ЭХО - погрешность размера.Известен станок ЭРО 120 для ЭХО с одним приводим ЭИ. одним ИТН. системой управления (СУ), одним каналом управленияприводом ЭИ, простым удвоением каждогоузла и агрегата которого можно устранитьнедостаток станка ЭХС 10. Но полученныйтаким образом станок был бы неоправданногромоздок и дорог,Данный станок используется для двусторонней ЭХО таким образом, что два ЭИприводятся в движение одним приводом иперемещаются синхронно, Здесь СУ задаетциклогрэмму движения привода двух ЭИ,которыми обрабатывается ЭД при включении ИТН по команде СУ,Такое использование станка не позволяет выставлять МЭЗ каждого ЭИ раздельно, а также останавливать и отключать одинЭИ от ИТН и продолжать обработку другимЭИ; что является причиной возникновенияпогрешности формы и погрешности размера.Целью изобретения является повышение точности двусторонней ЭХО.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для двусторонней электрохимической обработки, содержащем дваэлектрода-инструмента, приводы электродов-инструментов, систему управления, задающую циклограмму движения одногопривода электрода-инструмента и источниктехнологического напряжения, первый. второй и третий выходы системы управленияподвода, отвода и тактовый), соединены соответственно с первым, вторым и третьимвходами блока управления (БУ), .первый,второй и третий выходы блока управлениясоединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого приводаЭИ, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно спервым, вторым и третьим входами второгопривода ЭИ, следующие два выхода блокауправления подключены к соответствующим входам управления двух блоков коммутации (БК) технологического напряжения,включенных между отрицательным полюсом источника технологического напряжения и двумя электродами-инструментами.другие два выхода блока управления соединены соответственно с входами пуска и останова системы управления, при этом блокуправления включает в себя два ЛК-триггера, два четырехвходовых элемента И-НЕ,два трехвходовых элемента И-НЕ, шестьдвухвходовых элементов И-НЕ. десять инверторов, тумблер переключения режимаработы и два.резистора, причем два входапервого четырехвходового элемента И-НЕсоединены через инверторы соответственно с первым и вторым входами блока управления, его третий вход соединен с третьимвходом блока управления. а четвертый вход соединен с прямым выходом первого триггера, выход первого четырехвходового элемента И - НЕ соединен со счетным входом второго. триггера и через третий инвертор с 5 первым входом второго четырехвходовогоэлемента И - НЕ, входы первого трехвходового элемента И-НЕ соединены с первым и третьим входом блока управления и инверсным выходом первого триггера, выход пер вого трехвходового элемента И-НЕсоединен с первым входом первого двухвходового элемента И-. НЕ, второй вход которого соединен с первым полюсом тумблера переключения режимов работы, вторым 15 входом второго четырехвходового элементаИ - НЕ и через первый резистор с положительной шиной питания, выход первого двухвходового элемента через четвертый инвертор соединен с входами сброса обоих 20 триггеров, прямые выходы обоих триггеровсоединены со своими собственными К-входами, а. инверсные выходы - со своими 3- входами, инверсный выход второго триггера соединен также со счетным входом 25 первого триггера, прямой выход первоготриггера соединен также с первым входомвторого трехвходового элемента и с третьим входом второго четырехвходового элемента, второй вход второго трехвходового эле мента И-НЕ соединен с прямым выходомвторого триггера, третий его вход соединен с четвертым входом второго четырехвходового элемента И - НЕ, вторым полюсом тумблера переключения режимов работы и с 35 первым входом второго двухвходового элемента И-НЕ, а также через второй резистор с положительной шиной питания, прямой выход второго триггера соединен со вторым входом второго двухвходового элемента. а 40 его выход через пятый инвертор соединен спервыми входами соответственно третьего и четвертого двухвходовых элементов, вторые их входы соединены соответственно с первым и вторым входами блока упрэвле-.45 ния, а их выходы соответственно через шестой и седьмой инверторы соединены с первым и вторым выходом блока управления, выход второго трехвходового элемента И - НЕ соединен с первыми входами пятого 50 и шестого двухвходовых элементов И-НЕ,вторые их входы соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления. а их выходы соответственно через восьмой и девятый инверторы соединены с 55 четвертым и пятым выходами блока управ- .ления, выходь 1.пятого инвертора и второго трехвходового элемента И - НЕ соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами блока управления входами управления двух блоков коммутации технологического напряжения, выход второго четырехвходового элемента И-НЕ соединен с входом десятого инвертора и с входом "Останов" системы управления, выход десятого инвертора соединен с входом "Пуск" систе-. 5мы управления, третий вход блока управления соединен с третьим и шестым выходами блока управления, подвижный полюс тумблер переключения режимов работы соеди 10 нен с отрицательной шиной питания На фиг, 1 изображена блок-схема устройства для двухсторонней ЭХО; на фиг, 2 - принципиальная схема БУ; на фиг. 3 - пример конкретного исполнения БК; на фиг. 4 - диаграмма движения обоих ЭИ, включения ИТН, прохождения сигналов по шинам и состояние БУ при двухсторонней ЭХО во времени; на фиг, 5 - диаграмма движения одного из ЭИ при односторонней ЭХО,включения ИТН, прохождения сигналов по шинам и состояние БУ при одностороннейЭХО во времени.Устройство для двухсторонней ЭХО(фиг. 1) содержит СУ 1 для управления одним приводом ЭИ, БУ 2, ИТН 3, два привода ЭИ 4,5,два БК 6,7,два ЭИ 8,9,для ЭХОЭД 10, причем первый, второй и третий выходы системы управления (подвода, отвода и тактовый) соединены соответственно с пер 30 вым, вторым и третьим входами БУ 2 линиями 11, 12, 13, первый, второй и третийвыходы БУ 2 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами первого привода ЭИ 5 линиями 14, 15, 16, четвертый,35 пятый и шестой выходы БУ 2 соединены соответственно с первым; вторым и третьим входами второго привода ЭИ 4 линиями 17, 18, 19, седьмой и восьмой выходы БУ 2 подключены соответственно к входам управлемежду отрицательным полюсом ИТН 3 посредством линии 22 и двумя ЭИ 8. 9 посредством линий 23, 24, девятый и десятый . выходы БУ 2 соединены соответственно с входами останова и пуска системы управле 45 ния линиями 25. 26, а четвертый выход СУ 2 соединен с входом ИТН 3 линией 27. кроме того, БУ 2 устройства (фиг, 2) включает в себя два Л К-триггера 34, 35, два четырехвхо 50 довых элемента И - НЕ 31, 37. два трехвходовых элемента И-НЕ 30, 40, шесть двухвходовых элементов И - НЕ 32, 39, 42, 43, 44, 45, десять инверторов 28, 29, 33, 36, 38, 41, 46,.47, 48, 49, тумблер 50 переключе 55 ния режима работы и два резистора 51, 52,причем два входа первого четырехвходового элемента И - НЕ 31 соединены через инверторы 28, 29 соответственно с первым и вторым входами БУ 2, его третий вход соединен с третьим входом БУ 2, а четвертый ния двух БК 6, 7 линиями 20, 21 включенных 40 вход соединен с прямым выходом первого триггера 35, выход первогочетырехвходового элемента И-НЕ 31 соединен со счетным входом второго триггера 34 и через третий инвертор 36 с первым входом второго четцрехвходового элемента И - НЕ 37, входы первого трехвходового элемента И-НЕ 30 соединены с первым и третьим входами БУ 2, инверсным выходом первого триггера 35, выход первого трехвходового элемента ИНЕ 30 соединен с первым входом первого двухвходового элемента И-НЕ 32, второй вход которого соединен с первым полюсом тумблера 50 переключения режимов работы, вторым входом второго четырехвходового элемента И-НЕ 37 и через первый резистор 51. с положительной шиной питания, выход первого двухвходового элемента 32 через четвертый инвертор 33 соединен с входами сброса обоих триггеров 34, 35, и рямые выходы обоих триггеров 34, 35,. соединены со своими собственными К-входами, а инверсные выходи - со своими 3-входами инверсный выход второго триггера 34 соединен также со счетным входом первого триггера 35, прямой выход первого триггера 35 соединен также с первым входом второго трехвходового элемента И - НЕ 40 и с третьим входом второго четырехвходового элемента И - НЕ 37. второй вход второго трехвходового элемента И - НЕ 40 соединен с прямым выходом второго триггера 34, третий его вход соединен с четвертым входом второго четырехвходового элемента И-НЕ 37, вторым полюсом тумблера 50 переключениярежимов работы и с первым входом второго двухвходового элемента И - НЕ 39, а также через второй резистор 52 с положительной шиной питания, прямой выход второго триггера 34 соединен с вторым входом второго двухвходового элемента И - НЕ 39, а его выход через. пятый инвертор 41 соединен с первыми входами .соответственно третьего и четвертого двухвходовых элементов И-НЕ 42, 43, вторые их входы соединень 1 соответственно с первым и вторым входом БУ 2, а их выходы соответственно через шестой и седьмой инверФоры 46, 47 соединены с первым и вторым выходом БУ 2 выход второго трехвходового элемента И - НЕ 40 соединен с первыми входами пятого и шестого двухвходовых элементов И - НЕ 44, 45, вторые их входы соединены соответственно с первым и вторым входом БУ 2, а их выходы соответственно через восьмой и девятый инверторы 48, 49 соединены с четвертым и пятым выходом БУ 2, выходы пятого инвертора 41 и второго трехвходового элемента И-Н Е 40 соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами БУ 2,выход второго четырехвходового элемента И-Н Е 37 соединен с входом десятого инвертора 38 и с девятым выходом БУ 2, выход десятого инвертора 38 соединен с десятым выходом БУ 2, третий вход БУ 2 соединен с третьим и шестым выходами БУ 2, подвижный полюс 3 тумблера 50 переключения режимов работы соединен с отрицательной шиной питания.Устройство работает следующим образом.,При пуске станка на первом выходе СУ 1 устанавливается "1", что служит командой на подвод ЭИ (11 фиг. 4), В течение, всего времени работы СУ 1 с третьего выхода следуют тактовые импульсы, частота которых определяет скорость перемещения ЭИ. БУ 2 находится при этом в исходном состоянии, соответствующем управлению, приводом 5, Это приводит к тому, что на первом выходе БУ 2 устанавливается "1",. Первый привод подводит ЭИ 5 до касания. После касания ЭИ 9 с ЭД 10 (т 2, фиг, 4) на втором выходе СУ 1 устанавливается "1"На втором выходе БУ 2 в результате этого также устанавливается "1", Привод 5 отводит ЭИ 9 от ЭД 10. После достижения заданной величины МЭЗ на втором выходе СУ 1 и на втором выходе БУ 2 (13, фиг, 4), устанавливается "0", привод останавливается. В этот же момент БУ 2переходит во второе состояние, соответствующее управлению приводом 4, и на девятом выходе БУ 2 появляется импульс "1", что соответствует останову СУ 1. По окончании импульса на десятом выходе устанавливается "1", что соответствует пуску СУ 1. Останов осуществляется по переднему фронту импульса, а пуск - по заднему фронту, благодаря чему эти две команды разделены во времени. При подаче на вход "Пуск" СУ 1 логической "1" на первом выходе СУ 1 и на четвертом выходе БУ 2 устанавливается "1".Привод 4 подводит ЭИ 8 к заготовке 10, После касания ЭИ 8 с ЭД 10 (14, фиг. 4), на втором выходе СУ 1 и на пятом выходе БУ 2 устанавливается "1". Привод 4 отводит ЭИ 8 от ЭД 10. После достижения заданной величины МЭЗ на втором выходе СУ 1(15, фиг. 4) устанавливается "0", В этот же момент времени (15, фиг, 4) БУ 2 переходит в третье состояние, соответствующее одновременному управлению сразу двумя приводами ЭИ 4, 5, при этом на пятом выходе БУ 2 устанавливается "0" и привод 4 останавливается, а на седьмом и восьмом выходах БУ 2 устанавливается "1", что является командой. на включение БК 6, 7, На четвертом выходе СУ 1 устанавливается "1". что является командой включения ИТН 3, На шинах ИТН 3 появляется технологическое напряжение. В результате этого технологическоенапряжение от ИТН 3 по шинам 26, 27 подводится соответственно к ЭИ 8, 9. Послепрохождения заданного количества импуль 5 сов технологического напряжения (б, фиг,4) от ИТН 3 на четвертом выходе СУ 1 и наседьмом и восьмом выходах БУ 2 устанавливается "0" - отключается ИТН 3, На второмвыходе СУ 1 и на втором и пятом выходах БУ10 2 устанавливается "1". Приводы 4, 5 синхронно отводят ЭИ 8, 9, от ЭД 10. При достижении заданного промывочного зазора (7;фиг. 4) на первом выходе СУ 1 устанавливается "1", В результате этого БУ 2 переходит15 в первоначальное. состояние, соответствующее управлению приводом 5 ЭИ 9. При этомна втором и пятом выходах БУ 2 устанавливается "0", а нэ первом выходе БУ 2 устанавливается "1", что является командой20 подвода для привода 5, Привод 4 останавливается, а привод 5 подводит ЭИ 9 к ЭД 10.Таким образом, цикл повторяется,В том случае, если устанавливают режим односторонней ЭХО, в зависимости от25 ее вида БУ 2 переходит в состояние, соответствующее управлению одним приводом(первым - привод 5 или вторым - привод 4),При работе, например, с приводом 5 наседьмом выходе БУ 2 устанавливается по 30 стоянно "1". что является командой включения БК 7.В этом режиме устройство работает следующим образом.При пуске станка на первом выходе СУ35 1 и на первом выходе БУ 2 устанавливается"1" (11, фиг, 5). Привод 5 подводит ЭИ 9 к ЭД10, После касания ЭИ заготовки (т 2, фиг. 5)на втором выходе СУ 1 и на втором выходеБУ 2 устанавливается "1", а на первом выхо 40. де СУ 1 и на первом выходе БУ 2 - "0".Привод 5 отводит ЭИ 9 от ЭД 10. Последостижения заданной величины рабочегозазора на втором выходе СУ 1 и на второмвыходе БУ 2 устанавливается "0" (сЗ, фиг. 5)45 и привод 5 останавливается, Нэ четвертомвыходе СУ 1 устанавливается "1", что является командой на включение ИТН .3, Приэтом на шинах 15 ИТН 3 появляется технологическое напряжение. Так как на входе50 управления БК 7 установлена "1", то технологическое напряжение поступает на ЭИ 9.При этом БК 6 заблокирован и на ЭИ 8напряжение отсутствует, После прохождения заданного количества импульсов (4,55 фиг.5) на ИТН 3 на вторрм выходе СУ 1 и навтором выходе БУ 2 устанавливается "1" ипривод 5 отводит ЭИ 9 от ЭД 1 О. При достижении заданной величины промывочногозазора на первом выходе СУ 1 и ка первомвыходе БУ 2 устанавливается "1". Привод 510 15 20 25 30 35 40 45 50 подводит ЭИ 9 к ЭД 10, Таким образом, циклповторяется,Аналогично работает устройство при управлении приводом 4, БК б. 7, например, может быть выполнен(фиг, 3) в виде тиристора 53, катод которого подключен к отрицательному полюсу ИТН 3, аноды - к ЭИ 8 или 9, а управлягощий электрод через токоограничивающее сопротивление 54 - к эмиттеру транзистора 55, коллектор которого подключен к положительному полюсу дополнительного источника питания, например ИТН 3. а база - к седьмому или восьмому выходу БУ 2.П р и м е р, Устройство было опробовано для управления ЭХО компрессорных лопаток на модернизированном станке ЭХС - 10 М с использованием в качестве электролита 15- ного раствора нитрата натрия при одновременной обработке спинки и корыта,Величина МЭЗ устанавливалась 0,07 мм, Начальная толщина лопатки 18 мм, Требуемая по чертежу толщина 10,30.1-0,05 мм. ЭХО была начата с обеихсторон одновременно. В момент полного удаления припуска со стороны спинки на противоположной стороне оставался припуск 0,7 мм. В это время двухсторонняя ЭХО была пре.- кращена и начата односторонняя ЭХО со стороны корыта лопатки до полного снятия припуска. Измерение геометрии лопаток после ЭХО показало, что погрешность формы лежит в пределах 0.08-0,1 мм, а погрешность размера ( - 0,02) - (+0,02) мм,Те же лопатки были обработаны на станке ЭХС 10 М с синхронной установкой МЭЗ по касанию одного из ЭИ с ЭД при величине контролируемого МЭЗ, равной 0,07 мм, с использованием 15 процентного раствора нитрата натрия, Погрешность формы составила 0,1 - 0,15 мм, погрешность размера 0,05-0.1 мм,Таким образом, двухсторонняя ЭХО с использованием данного устройства обеспечивает более высокую точность.Формула изобретения Устройство для двусторонней электро- химической обработки, содержащее два электрода-инструмента, приводы электродов-инструментов; содержащие три входа,систему управления, содержащую входы пуска и останова и четыре выхода: подвода, отвода, тактового и управления источником технологического напряжения. источник технологического напряжения, о т л и ч а ащ е е с я .тем, что, с целью повышения точности обработки, в устройство введены блок управления, два блока коммутации технологического напряжения, первый, второй и третий выходы системы управления соединены соответственно с первым. вторым и третьим входами блока управления. первый, второй и третий выходы блока управления соединены. соответственно. с первым, вторым и третьим входами первого привода электрода-инструмента, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с первым. вторым и третьим входами втррого привода электрода-инструмента, седьмой и восьмой выходы блока управления подключены к соответствующим входам управления двух блоков коммутации технологического напряжения. включенных между отрицагельным полюсом источника технологического напряжения и двумя электродами-инструментами, девятый и десятый выходы блока управления соединены соответственно с входами осганова и пуска системы управления, при этом блок управления включает в себя два 1 К-триггера, два четырехвходовых элемента И - НЕ. два трехвходовых элемента И - НЕ, шесть двухвходовых элементов И - НЕ, десять инверторов, тумблер переключения режима работы и два резистора, причем два входа первого четырехвходового элемента И-НЕ соединены через инверторы соответственно с первым и вторым входами блока управления, его третий вход соединен с третьим входом блока управления, а четвертый вход - с прямым выходом первогоК- триггера, выход первого четырехвходового элемента И-НЕ соединен со счетным входом второго 3 К-триггера и через третий.инвертор - с первым входом второго четырехвходового элемента И - НЕ, входы первого трехвходового элемента И - НЕсоединены с первым и третьим входами блока управления и инверсным выходом первого 3 К-триггера, выход первого трехвходового элемента И - НЕ соединен с первым входом первого двухвходового элемента И - НЕвторой вход которого соединен с первым полюсом тумблера переключения режимов работы, вторым входом второго четырехвходовогс элемента И-НЕ и через первый резистор - с положительной шиной питания, выход первого двухвходового элемента через четвертый инвертор соединен с входами сброса обоих 3 К-триггеров, прямые выходы обоих 3 К-триггеров соединены со своими собственными К-входами, а инверсные выходы - со своими З-входами, инверсный выход второго 3 К-триггера соединен также со счетно входом первого .3 К-триггера, прямой выход первого ЗК-триггера соединен также с первьм входом второго трехвходового элемента И-НЕ и с третьим входом второго четырехвходового элемента И-НЕ, второй вход второго трехвходового элемента И - НЕ соединен с прямым выходом второго ЗК-триггера, третий его вход соединен с четвертым входом второго четырехвходового элемента И-НЕ, вторым полюсом тумблера переключения режимов работы и с первым входом второго двухвходового элемента И-НЕ, а также через второй резистор - с положительной шиной питания, прямой выход второго 3 К-триггера соединен с вторым входом второго двухвходового элемента, а его выход через пятый инвертор соединен с первыми входами соответственно третьего и четвертого двухвходовых элементов, вторые их входы соединены соответственнО с первым и вторым входами блока управления, а их выходы соответственно через шестой и седьмой инверторы - с первым и вторым выходами блока управления, выход второго трехвходового элемента И - НЕ соединен с первыми входами пятого и шестого двухвходовых элементов И - НЕ, вторые их входы соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления; а их выходы соответственно через восьмой и девятый инверторы соедине ны с четвертым и пятым выходами блокауправления, выходы пятого инвертора и второго трехвходового элемента И-НЕ соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами блока управления, входами уп равления двух блоков коммутации технологического напряжения, выход второго четырехвходового элемента И-НЕ соединен. с входом десятого инвертора и с входом"Останов" системы управления. выход деся того инвертора соединен с входом "Пуск"системы управления, третий вход блока управления соединен с третьим и шестым выходами блока управления, общий контакт тумблера переключения режимов работы 20 соединен с отрицательной шиной питания,1743739 яои 17 ыг Линяя 25И ЕИ гния 11 и.н 12 ия ич 17 ия 2 Линия Фиг.5 едактор М.Циткина КоРРектоР М.Макси ец Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям ииям пр113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5 КНТ С изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага