Генератор для електроерозійної обробки

Генератор для електроерозійної обробки, що містить задавальний генератор, блок оптимальної напруги, блок підвищеної потужності, схему порівняння, схему реєстрації пробою та вентилі, при цьому схема порівняння підключена до виходів Корисна модель відноситься до металообробки, зокрема до електрофізичних і електрохімічних методів обробки, а саме до методів електроерозійної обробки (ЕЕО) Відомий генератор імпульсів технологічного струму для електроерозійних верстатів, що містить мостовий інвертор (на тиристорах), конденсатор, дросель, схему 'або" [АС СССР №1816580 В23Н7/04, Бюл №19, 23 05 93], в який, з метою підвищення продуктивності та якості обробки, введені фільтри нижніх частот Недоліком цього генератора є недостатньо висока частота імпульсів струму, при перевищенні межі якої відбувається порушення прямокутної форми імпульсів, що викликано наявністю в схемі дроселів Крім того, прямокутна форма імпульсів не оптимальна для умов електроерозійного дротяного різання Відомий генератор який подає на міжелектродний проміжок (МЕП) імпульси з затягнутими задніми фронтами [АС СССР №1632663 В23Н1/02, Бюл №9, 07 03 91], що містить діоди, тиристори, конденсатор, джерело живлення, дросель Недоліком даного пристрою є затягування заднього фронту імпульсу, що призводить до коливань значення міжелектродного проміжку та збільшення часу обробки, внаслідок збільшення паузи між окремими імпульсами схеми реєстрації пробою, а виходи блока оптимальної напруги та блока підвищеної потужності підключені один до одного через вентилі, який відрізняється тим, що додатково введені зв'язок між задавальним генератором і схемою порівняння, схема синхронізації, до якої підключені входи блока оптимальної напруги та блока підвищеної потужності, а також блок обмеження часу затримки пробою, вихід якого підключений до схеми порівняння, при цьому блок підвищеної потужності комутується тільки за умови, що час затримки пробою більше Тф (час фіктивного розряду) і менше 1/3 тривалості імпульсу струму Відоме джерело для живлення електроерозійного обладнання, що містить задавальний генератор, блок оптимальної напруги, блок підвищеної потужності, схему порівняння, схему реєстрації пробою та вентилі, при чому схема порівняння підключена до виходів схеми реєстрації пробою, а виходи блоку оптимальної напруги та блоку підвищеної потужності підключені один до одного через вентилі [АС СССР №1371812 В23Н1/02, 5/02, Бюл №5, 07 02 88] В даному джерелі живлення потік імпульсів від задавального генератора до формувача переривається сигналами блока реєстрації пробоїв шляхом подачі сигналу заборони на схему спів падання Одночасно блок реєстрації подає сигнал на ключ, забезпечуючи подачу струму на (МЕП) Вказане джерело живлення найбільш близьке по технічній сутності до корисної моделі, що заявляється Недоліком цього джерела є нестабільність частоти слідування імпульсів по напрузі, що призводить до зменшення керованості процесу В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення генератора для електроерозійної обробки шляхом включення додаткових зв'язків та блоків, підвищення максимального робочого струму імпульсів при дотриманні оптимальної величини напруги на МЕП, щоб підвищити продуктивність ЕЕО та стабільність параметрів МЕП СО ю о> 10153 Це досягається тим, що в генератор для ЕЕО, який містить задавальний генератор, блок оптимальної напруги, блок підвищеної потужності, схему порівняння, схему реєстрації пробою та вентилі, згідно корисної моделі, додатково введені зв'язок між задавальним генератором і схемою порівняння, схему синхронізації, до якої підключені входи блоку оптимальної напруги та блоку підвищеної потужності, а також блок обмеження часу затримки пробою, вихід якого підключається до схеми порівняння, в якому задавальний генератор постійно подає імпульси оптимальної напруги на міжелектродний проміжок, причому блок підвищеної потужності комутується тільки за умови, що час затримки пробою більше Тф (час фіктивного розряду) і менше 1/з тривалості імпульсу струму Схема порівняння при виникненні пробою МЕП в заданому діапазоні часу дозволяє підключення блоку підвищеної потужності, енергія якого витрачається безпосередньо на руйнування матеріалу електродів Значення оптимальної напруги визначається величиною МЕП, провідністю робочої рідини, шорсткістю поверхні та матеріалами дротяного електрода-інструмента (ДЕІ) і деталі Кожна з вказаних ознак є необхідною, а всі разом достатніми для досягнення технічного результатуТехнічним результатом є підвищення продуктивності ЕЕО та стабільності параметрів МЕП Корисна модель пояснюється кресленнями - фіг 1 - осцилограми робочих імпульсів напруги та струму, - фіг 2 - структурна схема пристрою, - фіг 3 - осцилограми напруги та струму при різних типах пробою МЕП Запропонований генератор для ЕЕО, що зображено на фіг 2, містить задавальний генератор 1, схему синхронізації 2, керований ключ 3, джерело живлення 4, блок оптимальної напруги 5, вентиль 6, схему порівняння 7, датчик струму 8, блок обмеження часу затримки пробою 9, датчик напруги 10, міжелектродний проміжок 11, схему реєстрації пробою 12, вентиль 13, керований ключ 14, джерело живлення 15, блок підвищеної потужності 16 Генератор працює таким чином Задавальний генератор 1 генерує імпульси заданої частоти та тривалості Сигнал з генератора 1 подається на вхід схеми синхронізації 2 звідки надходить до керованого ключа 3, а також надходить на входи схеми порівняння 7 та блоку обмеження часу затримки пробою 9 При спрацюванні ключа 3 оптимальна напруга з джерела живлення 4 надходить через вентиль 6 на міжелектродний проміжок 11 У разі виникнення пробою спрацьовує схема реєстрації пробою 12, з якої на схему порівняння 7 надходять сигнали датчика струму 8 та датчика напруги 10 Схема порівняння 7 в разі наявності сигналу дозволу з блоку обмеження часу затримки пробою 9, генерує імпульс який надходить на схему синхронізації 2 Схема синхронізації 2 відключає блок оптимальної напруги 5 і одночасно посилає сигнал дозволу на керований ключ 14 При спрацюванні ключа 14 струм з блоку підвищеної потужності 16 надходить через вентиль 13 на міжелектродний проміжок 11 В результаті до міжелектродного проміжку спочатку була прикладена оптимальна напруга, яка викликала пробій проміжку, а потім прикладена додаткова енергія з джерела живлення 15, завдяки якій відбувається основний процес обробки Підвищення продуктивності обробки досягається за рахунок того, що при однакових параметрах імпульсів, пропонуємий пристрій забезпечує обробку з меншими величинами міжелектродного проміжку Це дозволяє при однаковому об ємі видаленого матеріалу заготовки прискорити швидкість різання і при цьому підвищити стабільність процесу обробки Час затримки пробою не повинен перевищувати 1/з тривалості імпульсу струму Для кожного енергетичного та частотного режиму генератора існує власний оптимальний час затримки пробою, що визначається експериментальним шляхом Якщо ця умова не виконується - це свідчить про невідповідність умов в міжелектродному проміжку і, як наслідок, про можливе порушення енергетичного балансу розряду При більшому часі затримки пробою відбувається зміщення розподілу енергії в бік ДЕІ, що призводить до погіршення параметрів обробки, підвищення теплового навантаження на дротяний електрод і, ВІДПОВІДНО, збільшує ймовірність обриву ДЕІ Форма імпульсів напруги та струму наведена на фіг 1 Якщо пробій виникає протягом часу Тф - це свідчить про наявність короткого замикання або пробій по продуктам ерозії, що знаходяться в міжелектродному проміжку При цьому енергія розряду витрачається на руйнування продуктів ерозії і підключення до проміжку блоку підвищеної потужності є недоцільним Таким чином, підвищена потужність подається на проміжок лише за умови, що розряд виник після часу Тф, але не більше ніж через у тривалості імпульсу струму Роботу даного пристрою ілюструють осцилограми напруги та струму на МЕП (фігЗ), на яких зображено а) режим холостого ходу, б) режим роботи без ввімкненого блоку підвищеної потужності, в) режим роботи з ввімкненим блоком підвищеної потужності У разі відсутності пробою міжелектродного проміжку працює лише джерело оптимальної напруги 5 Тобто генеруються тільки імпульси, що мають робочу напругу, а блок підвищеної потужності не подає енергію на проміжок Приклад конкретного застосування Даний генератор використовувався при електроерозійній обробці конструкційної Сталі 45 латунним дротом з цинковим покриттям 00,15мм При використанні даного генератора для електроерозійної обробки було зафіксовано підвищення продуктивності електроерозійного дротяного різання на 15 20% порівняно з обробкою генератором без використання додатково введених блоків та зв'язків 10153 імульс напруги блоку підвищенної потужності імульс струму імульс напруги джерела оптимальної напруги Фіг. 1 Задаючий генератор Схема синхронізацій Джерело живлення Керований ключ 4 її* Схема порівняння „ Блок обмеження часу затримки пробою Датчик напруга Датчик струму 10 12 Керований ключ ФігЛ 14 2\13 Джерело живлення 15 16 10153 и t I a) 6) t в) Фіг. З Комп'ютерна верстка А Попік Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42, 01601