SU1116563A1 - Process for installaion for machining articles by glow discharge - Google Patents
Process for installaion for machining articles by glow discharge Download PDFInfo
- Publication number
- SU1116563A1 SU1116563A1 SU813287761A SU3287761A SU1116563A1 SU 1116563 A1 SU1116563 A1 SU 1116563A1 SU 813287761 A SU813287761 A SU 813287761A SU 3287761 A SU3287761 A SU 3287761A SU 1116563 A1 SU1116563 A1 SU 1116563A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- discharge
- output
- arc
- products
- control unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
1. Способ обработки изделий с помощью тлеющего разр да, при котором размещают изделие в разр дной камере, подают на разр дный промежуток злектрические импульсы, зажигают трею1чий разр д дл термообработки изделий, в процессе которой контролируют и ограничивают параметры возникающих в камере паразитных дуговых разр дов, отличающийс тем, что, с целью повыщени производительности, в качестве ограничиваемого параметра выбирают энергию дугового разр да и ограничивают ее по температуре издели .1. A method of treating products using a glow discharge, in which the product is placed in the discharge chamber, is supplied to the discharge gap by electric pulses, the triple discharge is ignited for the heat treatment of the products, during which parasitic arc discharges occur in the chamber , characterized in that, in order to increase productivity, the energy of the arc discharge is chosen as the limited parameter and it is limited by the temperature of the product.
Description
2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что энергию дугового разр да ограничивают, снижа длитель ность дугового разр да пр мопропорционально увеличению температуры издели . 3.Установка дл обработки изделий , с помощью тлеющего разр да, содержаща источник посто нного напр жени , положительный вывод которого через снабженный блоком управлени тиристорный мост с конденсатором в. диагонали подключен к аноду разр дно камеры, катод которой соединен с одним концом токоограничивающей индуктивности , св занной другим концом с отрицательным выводом источника, об| )атный диод и датчик температуры, отличающа с тем, что, с целью повьшени производительности установки, она снабжена двум управл емыми вентил ми,- блоком принудительной коммутации и блоком управлени длительностью дугового разр да , вход которого соединен с выходом датчика температуры, первый выход - с управл ющим входом первого вентил , подключенного параллельно разр дной камере, второй выход - с управл ющим входом блока управлени 11 мостом, третий выход - с входом блока принудительной коммутации, св занного выходом с управл ющим входом второго вентил , анод которого подключен к второму концу индуктивности , а катод - к отриц тельному выводу источника посто нного напр жени и аноду обратного диода, св занного катодом с анодом камеры, причем второй конец индуктивности соединен с анодом неуправл емого вентил , подключенного катодом к положительному выводу источника. 4. Установка поп.-З, отличающа с тем, что блок управлени длительностью дугового разр да содержит сумматор с задатчиком опорного напр жени , выход сумматора подключен к управл ющему входу регулируемого элемента задержки времени, соединенного входом с выходом блока определени дугового разр да, а выходом - с входом формировател импульсов , причем входом блока управлени служит вход сумматора, первым выходом - выход формировател вторым выходом - выход блока определени дугового разр да, а третьим выходом - выход элемента задержки времени.2. The method according to claim 1, in which the energy of the arc discharge is limited, reducing the duration of the arc discharge, is proportional to the increase in the temperature of the product. 3. Installation for processing products using a glow discharge, containing a constant voltage source, the positive terminal of which is through a thyristor bridge equipped with a control unit. diagonally connected to the anode of the chamber, the cathode of which is connected to one end of the current-limiting inductance connected to the other end of the negative terminal of the source, about | a) diode and a temperature sensor, characterized in that, in order to increase the performance of the installation, it is equipped with two controllable valves, a forced switching unit and an arc discharge duration control unit, the input of which is connected to the output of the temperature sensor, the first output with the control input of the first valve connected in parallel to the discharge chamber, the second output - with the control input of the control unit 11 bridge, the third output - with the input of the forced switching unit connected with the output of the control unit the second valve, the anode of which is connected to the second end of the inductance, and the cathode to the negative output of the constant voltage source and the anode of the reverse diode connected by a cathode to the chamber anode, the second end of the inductance connected to the anode of the uncontrolled valve connected to the cathode positive conclusion source. 4. Installation pop.W, characterized in that the arc-duration control unit contains an adder with a reference voltage adjuster, the output of the adder is connected to the control input of an adjustable time delay element connected by the input to the output of the arc definition unit, and output — with an input of the pulse former, where the input of the control unit is the input of the adder, the first output — the output of the former, the second output — the output of the arc discharge unit, and the third output — the output of the delay element eni
Изобретение относитс к электротермии и может быть использовано в технологических процессах, проводимых с помощыр тлеющего разр да.The invention relates to electrothermal and can be used in technological processes carried out with the help of a glow discharge.
Избестна установка, дл обработки изделий с помощью тлеющего разр да и способ обработки изделий с помощью тлеющего разр да, заключающийс в том, что дл электропитани разр дной камеры используют напр жение импульсной формы с регулируемой скважностью 1A separate installation for the treatment of products using a glow discharge and a method for the treatment of products using a glow discharge, which means that the voltage of the pulse shape with an adjustable duty cycle 1 is used to power the discharge chamber.
Однако указанные способ и установка не позвол ют измен ть параметры дуговых разр дов оперативно и в требуемых пределах.However, the said method and installation do not allow changing the parameters of the arc bits operatively and within the required limits.
Наиболее близким по технической сути вл етс способ обработки изделий с помощью тлеющего разр да, при котором размещают изделие в разр дной к&мере, подают на разр дный промежуток электрические импульсы, зажигают тлеющий разр д дл термооб- . работки изделий, в процессе которойThe closest to the technical essence is the method of processing products with the help of a glow discharge, at which the product is placed in a discharge to & a measure, electrical pulses are supplied to the discharge gap, and the glow discharge is ignited for a heat discharge. product development, during which
контролируют и ограничивают параметры возникающих в камере паразитных дуговых разр дов С21.control and limit the parameters of the parasitic arc discharges C21 arising in the chamber.
Данный способ может быть реализован в установке дл обработки издеЛИЙ с помощью тлеющего разр да,This method can be implemented in an installation for processing products using a glow discharge,
содержащей источник посто нного напр жени , положительный выводкоторого через снабженный блоком управлени тиристорньй мост с конденсаторомcontaining a source of constant voltage, the positive terminal of which through a thyristor bridge equipped with a control unit with a capacitor
с диагонали подключен к аноду разр дной камеры, катод которой соединен с одним концом токоограничивающей индуктивности, св занной другим концом с отрицательным выводом источника, обратный диод и датчик темпера туры .(21.diagonally connected to the anode of the discharge chamber, the cathode of which is connected to one end of the current-limiting inductance connected to the other end of the source, a reverse diode and a temperature sensor (21.
Однако в известном способе и установке не предусмотрены возможности изменени уровней ограничени парамеров дуговых разр дов в ходе процесса по мере изменени параметров.процессHowever, in the known method and installation, it is not possible to vary the levels of limitation of the arc discharge parameters during the process as the parameters change.
Цель изобретени - оптимизаци процессов, проводимых с помощью сильноточного тлеющего разр да, в частности повьш)ение их производительност за счет уменьшени времени очистки и нагрева изделий по требуемой температуры .The purpose of the invention is to optimize the processes carried out with the help of a high-current glow discharge, in particular, to increase their productivity by reducing the cleaning time and heating the products to the required temperature.
Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу обработки изделий с помощью тлеющего разр да в качестве ограничиваемого параметра выбирают энергию дугового разр да и ограничивают ее по температуре издели .This goal is achieved by the fact that according to the method of processing products using a glow discharge, the energy of the arc discharge is selected as the limited parameter and limited by the temperature of the product.
Энергию дугового разр да ограничивают , снижа длительность дугового разр да пр мопропорционально увеличению температуры издели .The energy of the arc discharge is limited, reducing the duration of the arc discharge directly proportional to the increase in the temperature of the product.
Поставленна цель достигаетс тем что установка дл обработки изделий с помощью тлеющего разр да снабжена двум управл емыми вентил ми, блоком принудительной коммутации и блоком управлени длительностью дугового разр да,, вход которого соединен с . выходом датчика температуры, первый выход - с управл ющим входом первого вентил , подключенного параллельно разр дной камере, второй выход - с управл ющим входом блока управлени ;мостом, третий выход - с входом блока принудительной коммутации, св - занного выходом с управл ющим входом второго вентил , анод которого подключен к второму концу индуктивности а катод - к отрицательному выводу источника посто нного напр жени и аноду обратного диода, св занного катодом с анодом камеры, причем второй конец индуктивности соединен с анодом неуправл емого вентил , подключенного катодом к положительномуThis goal is achieved by the fact that the installation for processing products using a glow discharge is equipped with two controllable gates, a forced switching unit and an arc-duration control unit, whose input is connected to. the output of the temperature sensor, the first output from the control input of the first valve connected in parallel to the discharge chamber, the second output from the control input of the control unit; the bridge, the third output to the input of the forced switching unit connected to the output of the second control input the valve, the anode of which is connected to the second end of the inductance and the cathode to the negative terminal of the DC voltage source and the anode of the reverse diode connected with the cathode to the anode of the chamber, the second end of the inductance connected to the anode ravl emogo gate, cathode connected to the positive
выводу источника. Isource output. I
Блок управлени длительностью дугового разр да содержит сумматор с задатчиком опорного напр жени , выход суму1атора подключен к управл ющему входу регулируемого элемента задержки времени, соединенного с выходом блока определени дугового разр да, а выходом - с входом формировател импульсов, причем входом блока управлени служит вход сумматора , первым выходом - выход формировател , вторым выходом - блока определени разр да, а третьи выходом - выход элемента задержки времени.The arc discharge control unit contains an adder with a reference voltage setting unit, the output of the summator is connected to the control input of an adjustable time delay element connected to the output of the arc definition unit, and the output is connected to the pulse generator input, and the input of the control unit is the input of the adder , the first output is the output of the imaging unit, the second output is the discharge determination unit, and the third output is the output of the time delay element.
На фиг. 1 показаны зависимости требуемого уровн ограничени длительности дуговых разр дов от температуры изделий (верхн крива экспериментальна ) , на фиг. 2 - схема установки; на фиг. 3 - блок-схема блока управлени длительностью дугового разр да.FIG. Figure 1 shows the dependences of the required level of limiting the duration of arc discharges on the temperature of products (the upper curve is experimental); FIG. 2 - installation diagram; in fig. 3 is a block diagram of an arc discharge control unit.
Установка, предназначенна дл ионного азотировани , содержит источник 1 посто нного напр жени , разр дную камеру 2, тиристорный мост на тиристорах 3-6 с конденсатором 7 в диагонали и блоком 8 управлени , управл емые вентили 9 и 10, токоограничивающую индуктивность 11, обратный ди.од 12, диод 13, датчThe installation intended for ionic nitriding contains a source of constant voltage 1, a discharge chamber 2, a thyristor bridge on thyristors 3-6 with a capacitor 7 in the diagonal, and a control unit 8 controlled by valves 9 and 10, a current-limiting inductance 11, a reverse dia .od 12, diode 13, dat
14температуры изделий, блок 15 управлени длительностью дуговых разр дов и устройство 16 принудительной коммутации 17, 18, 19 - выходы блока 15, 20 - выход блока 8. Блок14 temperature products, block 15 controls the duration of the arc bits and the device 16 forced switching 17, 18, 19 - outputs of the block 15, 20 - output of the block 8. Block
15состоит из блока 21 определени дугового разр да, регулируемого элемента 22 задержки времени, сумматора 23 и формировател 24 импульсов.15 consists of an arc discharge detecting unit 21, an adjustable time delay element 22, an adder 23 and a pulse shaper 24.
Установка работает следунндим образом.The installation works in the following way.
При включении попеременно пар тиристоров 3, 6 и 4, 5 одновременно с тиристором 9, осуществл емом системе управлени В, к разр дной камере прикладьшаютс импульсы напр .жени , амплитуда которых примерно равна удвоенному значению выходного напр жени источника 1. Регулиру их частоту, можно регулировать среднее значение напр жени и тока разр да.When alternately switching thyristor pairs 3, 6 and 4, 5 simultaneously with thyristor 9, performed by control system B, voltage pulses are applied to the discharge chamber, the amplitude of which is approximately equal to twice the output voltage of source 1. By adjusting their frequency, adjust the average value of the voltage and discharge current.
При возникновении другого разр д сигнал с выхода 18 блока 15 управлени блокирует импульсы управлени тиристорами 3-6 и 9, поступающие с блока 8 управлени . Кроме того, бло управлени вырабатывает на выходе 19 импульс управлени , открывающий вентиль 10, шунтиру тем самым разр дную камеру, что вызывает погасание дуги. Этот импульс вырабатываетс блоком 15 управлени с задержкой относительно момента возникновени дугового разр да, величина которой определ етс значением сигнала. пропорционального температуре издели поступающего с выхода датчика 14 температуры что и, обеспечивает требуемое изменение уровн ограничени времени горени дуговых разр дов от температуры изделий. Дл ускорени вывода избыточной энергии, накапливаемой в индуктивности 11, одновременно с открытием вентил 10 блок 15 управлени формирует сигнал, который по его выходу 17 подаетс на устройство 16 принудительной коммутации, обеспечива закрывание вентил 9, в результате чего энерги индуктивности 11 выводи с через диод 13 в емкостной фильтр источника 1. После этого блокирующий сигнал с выхода 18 блока управлени снимаетс и схема готова к новому включению. Работа блока 15 управлени заключаетс в следующем. При возникновении дугового разр да на выходе блока 21 по вл етс сигнал, который, поступа на блок 8 управлени , блоки рует генерируемые ею импульсы управлени тиристорами 3-6 и 9. Одновременно этот сигнал подаетс на элемен 22 задержки времени, сигнал управлени которым, определ ющий величину задержки, формируетс сумматором 23. На вход сумматора поступает посто нный сигнал UH , определ ющий значение выходного сигнала при исходной температуре изделий, и сигнал JJf, пропорциональный текущему значе -нию температуры изделий. Формировател 24 импульсов служит дл согласовани выхода элемента 22 с управл ющим входом вентил 10. Выходы блока управлени 17, 18 и 19 соответствуют рдноименным его выходам на фиг. 2. В качестве датчика температуры мо жет использоватьс , например, термопара типа ХА со вторичным прибором типа КСП-2. В качестве блока опреде лени возникновени дуговых разр дов могут быть использованы известные блоки. Воздействие дуговых разр дов на технологический процесс не однозначно . При достаточно больших мощност х и длительности горени дуговые разр ды могут вызывать повреждение поверхности обрабатываемых изделий . Кроме того, дуговые разр ды способствуют более интенсивной .очистке поверхности изделий от загр знений , вызывающих повышенную эмиссию электронов, и необоснованное снижение их мощности и времени горени вызывает уменьшение производительности установки. Наиболее целесообразным вл етс поддержание параметров возникающих дуговых разр дов на некотором предельном уровне, не вызывающем повреждени обрабатываемых изделий. Значение указанного уровн .зависит от состава рабочей газовой смеси, состо ни и требований к поверхности обрабатываемых изделий, их материала, а также текущих параметров процесса (давление, температура и др.). Поэтому дл оптимизации процесса система электропитани должна обеспечивать возможность изменени параметров возникакмцих дуговых разр дов в достаточно широких пределах, в зависимости от указанных вьш1е факторов . Предлагаемый способ был опробован 11ри обработке коленчатых валов двигател автомобил КамАЗ. Основные параметры типового режима их обработки составл ют: температура изделий в режиме насыщени , ток разр да при одновременной обработке 18-коленчатых валов 350 А, врем обработки 24 ч. Изменение уровн ограничени дли- , тельности дуговых разр дов от температуры изделий близко к полученной ; кспериментальной кривой 1 (фиг. 1), отражающей зависимость требуемого уровн ограничени длительности дуговых разр дов (to ) от температуры изделий (Т°С). Использование предлагаемого способа электропитани в этом случае позвол ет сократить врем обработки в среднем на 1,5 ч. Использование предлагаемого спосоа дл обработки изделий с помощью тлеющего разр да и установки дл его осуществлени обеспечивает по сравнению с существующими способами и уст-г ройствами повышение производительности указанных установок вследствие сокращени времени очистки изделий, обеспечиваемого оптимизацией параметров дуговых разр дов.When another discharge occurs, the signal from the output 18 of the control unit 15 blocks the thyristor control pulses 3-6 and 9 from the control unit 8. In addition, the control unit generates a control pulse at the output 19, opening the valve 10, thereby shunting the discharge chamber, which causes the arc to go out. This pulse is generated by the control unit 15 with a delay relative to the moment of occurrence of the arc discharge, the magnitude of which is determined by the signal value. proportional to the temperature of the product coming from the output of the temperature sensor 14, which ensures the required change in the level of limitation of the arc discharge time from the temperature of the products. In order to accelerate the output of the excess energy accumulated in the inductance 11, simultaneously with the opening of the valve 10, the control unit 15 generates a signal which, via its output 17, is fed to the forced switching device 16, ensuring the closing of the valve 9, resulting in the inductance 11 outputting through the diode 13 to the capacitive source filter 1. After that, the blocking signal from the output 18 of the control unit is removed and the circuit is ready for a new switch-on. The operation of control unit 15 is as follows. In the event of an arc discharge, a signal appears at the output of block 21, which, entering the control unit 8, blocks the thyristor control pulses 3-6 and 9 generated by it. At the same time, this signal is applied to the element 22 of the time delay, the control signal The delay value is generated by the adder 23. The adder receives a constant signal UH, which determines the value of the output signal at the initial product temperature, and the signal JJf, which is proportional to the current value of the product temperature. The pulse driver 24 serves to match the output of the element 22 to the control input of the valve 10. The outputs of the control unit 17, 18 and 19 correspond to the same outputs as in FIG. 2. As a temperature sensor, for example, an XA type thermocouple with a KSP-2 type secondary instrument can be used. As a block for determining the occurrence of arc bits, known blocks can be used. The impact of arc discharges on the process is not unique. At sufficiently high power and duration of burning, arc discharges can cause damage to the surface of the parts being processed. In addition, arc discharges contribute to more intensive cleaning of the surface of products from contaminants that cause increased electron emission, and an unreasonable reduction in their power and burning time causes a decrease in plant performance. The most expedient is to maintain the parameters of arcing arcs at a certain limit level that does not cause damage to the products being processed. The value of the specified level depends on the composition of the working gas mixture, the state and requirements for the surface of the products being processed, their material, as well as the current process parameters (pressure, temperature, etc.). Therefore, in order to optimize the process, the power supply system must provide the possibility of changing the parameters of arcing arcs that occur over a fairly wide range, depending on the above factors. The proposed method was tested in the processing of the engine KamAZ engine crankshafts. The main parameters of the typical processing mode are: the temperature of the products in the saturation mode, the discharge current with simultaneous processing of 18-crankshafts 350 A, the processing time of 24 hours. The change of the limitation level of the duration of arc discharges from the temperature of the products close to that obtained; Experimental curve 1 (Fig. 1), which reflects the dependence of the required level of limiting the duration of arc discharges (to) on the temperature of products (T ° C). The use of the proposed power supply method in this case makes it possible to shorten the processing time by an average of 1.5 hours. The use of the proposed method for treating products using a glow discharge and installation for its implementation ensures an increase in the productivity of these methods compared to the existing methods and devices. installations due to reduced cleaning time of products, provided by optimization of arc discharge parameters.
Фиг. 2FIG. 2
Фиг.ЗFig.Z
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813287761A SU1116563A1 (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Process for installaion for machining articles by glow discharge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813287761A SU1116563A1 (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Process for installaion for machining articles by glow discharge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1116563A1 true SU1116563A1 (en) | 1984-09-30 |
Family
ID=20957870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU813287761A SU1116563A1 (en) | 1981-02-24 | 1981-02-24 | Process for installaion for machining articles by glow discharge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1116563A1 (en) |
-
1981
- 1981-02-24 SU SU813287761A patent/SU1116563A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент GB № 1255321, кл. С 7 и, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР № 623274, кл. Н 05 В 7/16, 1978. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4792730A (en) | Circuit for interrupting arc discharge in a gas-discharge vessel | |
| US3914575A (en) | Power supplying device for the operation of a gas discharge container | |
| US3670136A (en) | Electric discharge machining method and apparatus | |
| GB2187904A (en) | Ion nitriding power supply | |
| SU1116563A1 (en) | Process for installaion for machining articles by glow discharge | |
| US5874703A (en) | Method and apparatus for impulse generator for electroerosive machining of workpieces | |
| US4648952A (en) | Method of controlling thermochemical treatment of workpieces in glow discharge in a treating gas medium and device which embodies this method | |
| EP0007968B1 (en) | Improvements in methods and apparatus for electrical discharge machining | |
| US4357516A (en) | EDM Method and apparatus utilizing successive trains of elementary pulses with controlled pulse-off periods | |
| JPS5854937B2 (en) | Houden Kakoseigiyohouhou | |
| JPS582778B2 (en) | Processing method and equipment using electric spark erosion | |
| KR100556325B1 (en) | Method and apparatus for electrical discharge machining of a workpiece | |
| USRE28734E (en) | EDM power supply for generating self-adaptive discharge pulses | |
| KR20010051444A (en) | Process and device for machining by electroerosion | |
| SU623274A1 (en) | Method of electric supply of gas-discharge thermal plant for workpiece treatment | |
| SU569422A1 (en) | Method of controlling electroerosive treatment process | |
| SU352734A1 (en) | PULSE GENERATOR FOR ELECTROROSION TREATMENT OF METALS | |
| SU585032A1 (en) | Method of electroerosion-chemical working | |
| US2921178A (en) | Method and apparatus for the performance of technical processes by means of electric glow discharges | |
| SU1301594A1 (en) | Method of extremum control of electro-erosion process | |
| SU1078406A1 (en) | Device for adaptive control of current of electrical-discharge machine | |
| SU865575A1 (en) | Method and apparatus for electro-erosion working | |
| RU2065342C1 (en) | Method of control of electric discharges at electric discharge machining and device for its accomplishment | |
| TW371633B (en) | Apparatus and method for controlling wire cutting operation on EDM | |
| SU1078552A1 (en) | Method of adjusting high-voltage thyristor rectifier |