SU998077A1 - Apparatus for controlling interelectrode gap - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано при копировально-прошивочных операци х.The invention relates to electrophysical and electrochemical processing methods and can be used in copy-piercing operations.

Известно устройство регулировани  межэлектродного зазора при электрохимической обработке, состо щее из подключенного к датчику высокочастотных колебаний резонансного усилител  с блоком параметрического управлени  и цепью обратной св зи, выход которого подключен к блокам управлени  приводом подачи и источником технологического тока t1 .A device for adjusting the interelectrode gap during electrochemical processing is known. It consists of a high-frequency oscillation connected to a sensor and a parametric control unit with a feedback circuit, the output of which is connected to control units of the feed drive and the process current source t1.

Недостатком описанного устройства  вл етс  низка  точность регулировани  межэлектродного зазора. Это св зано с тем, что коэффициент усилени  резонансного усилител  поставлен в зависимость от скважности импульсов от высокочастотных колебаний, котора   вл етс  случайной величиной и может мен тьс  при нормальном протекании процесса обработки, привод  к ошибкам в регулировании зазора. Кроме того, в данном устройстве не учитываетс  ; .веро тностный характер амплитуд высокочастотных колебаний, что также приводит к ошибкам в регулировании зазора .The disadvantage of the described device is the low accuracy of the adjustment of the interelectrode gap. This is due to the fact that the gain factor of a resonant amplifier is dependent on the pulse duty ratio of high-frequency oscillations, which is a random value and may vary with the normal course of the treatment process, leading to errors in the regulation of the gap. In addition, this device is not taken into account; The nature of the amplitudes of high-frequency oscillations, which also leads to errors in the regulation of the gap.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  устройство регулировани  межэлектродного зазора, содержащее датчик высокочастотных колебаний, подключенный параллельно электроду-инструменту и обрабатывае10 мой детали и источнику технологического тока, усилитель, входом соединенный с выходом датчика высокочастотных колебаний, управл емый привод подачи, жестко св занный с электро15 дом-инструментом, причем входы ключевого устройства подключены к выходам усилител  и схемы управлени , соединенной с источником технологического тока, af выход через квадратор подклю20 чен к одному входу интегратора, соединенного другим входом со схемой управлени , выход интегратора через схему сравнени  подключен к управл емому приводу подачи Г 2 J .The closest in technical essence and the achieved result to the invention is the device for controlling the interelectrode gap, which contains a high-frequency oscillation sensor connected in parallel to the tool electrode and the workpiece and the process current source, an amplifier connected to the output of the high-frequency oscillation sensor, controlled feed drive rigidly connected to an electrical instrument, the inputs of the key device are connected to the outputs of the amplifier and control circuit, connecting ennoy with technological current source, af podklyu20 squarer output via chen to one input of the integrator, the other input connected with the control circuitry, the output of the integrator circuit through the comparator is connected to the controlled feed drive F 2 J.

2525

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность регулировани  межэлектродного зазора, обусловленна  дискретным характером регулировани . Это св зано с тем, что напр 30 жение, соответствующее дисперсии верхних, .полуволн высокочастотных колебаний, вырабатываетс  интегратором не непрерывно, а периодически, в то врем , как подача электродаг инструмента осуществл етс  непрерывно . В результате э паузах между сигналами с выхода интегратора информаци  о величине зазора отсутствует. Кроме того, не учитываетс  информаци  о межэлектродном зазоре, заключенна  в нижних полуволнах высоко частотных колебаний. Целью -изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  межэлектродного зазора, Поставленна - цель достигаетс  тем что в устройство регулировани  межэлектродного зазора, содержащее последовательно подключенный к межалек родному зазору привод подачи-, св зан ный со схемой сравнени , и параллель но подключенные к мЬжэлектродному за зору источник технологического тока и дифференцирующую цепочку, соединен ную с усилителем и схему управлени , подсоединенную к первому ключевому устройству, св занному с квадратором введены два обратно включен.ных детек тора, второй квадратор, инвертирую дее устройство, второе ключевое устройство и апериодическое звено, при этом выход усилител  подключен к входам двух обратно включенных детекторов , причем первый детектор св  зан с первым квадратором, -а второй детектор св зан с вторым квадратором подсоединенным через инвертирующее устройство к первому входу второго ключевого устройст.ва, второй вход торого подсоединен к выходу схемы управлени , а выходы цервого и второ го ключевых устройств подключены к входу апериодического звена, св занного со схемой сравнени . Два обратно включенных детектора служат дл  выделени  как верхних, та и нижних полуволн высокочастотных колебаний. Это необходимо дл  нормальной работы- обоих квадраторов. Причем первый квадратор оперирует с верхней полуволной высокочастотных колебаний, а второй квадратор - с ни ней. Таким образом, полностью исполь зуетс : информаци  о межэлектродном зазоре, заключенна  в высокочастотны колебани х. Инвертирующее устройство служит дл  преобразовани  отрицатель ного напр жени  с выхода второго ква ратора в напр жение положительной пол рности. Второе ключевое устройст во формирует ансамбль реализации ниж ней полуволны высокочастотных колеба ний . Введение апериодического звена позвол ет непрерывно получать значеHtfe дисперсии высокочастотных колебаний . . На чертеже представлена блок-схема устройства регулировани  межэлектродного зазора. Устройство содержит последовательно подключенный к межэлектродному зазору 1 привод подачи 2, св занный со схемой сравнени  3, и параллельно подключенные к межэлектродному зазору 1 источник технологического тока 4 и дифференцирующую цепочку 5, .соединенную с усилителем 6, и схему управлени  7, подсоединенную к первому ключевому устройству 8, св занному с первым квадратором 9, выход усилител  6 подключен к входам двух обратно включенных детекторов 10 и 11, причем первый детектор 10 св зан с первым квадратором 9, а второй детектор 11 - с вторым квадратором 12, подсоединенным через инвертирующее устройство 13 к первому входу второго ключевого устройства 14, второй вход которого подсоединен к выходу схемы управлени  7,.а выходы первого 8 и второго 14 ключевых устройств подключены к входу периодического звена 15, св занного со схемой сравнени  3. Устройство работает следующим образом . В начале обработки без подачи, электролита устанавливаетс  требуема  вeJ.ичинa межэлектродного зазора, затем подаетс  электролит, включаетс  источник технологического тока 4 и замер етс  при неподвижных электродах эталонное значение дисперсии высокочастотных колебаний ТЭэ , соответствующее установленному зазору, оценка дисперсии производитс  по ансамблю реализаций высокочастотных колебаний, измеренному при неизменном зазоре. Это возможно потому, что скорость изменени  межэлектродного зазора при электрохимической обработке относительно мала. Поэтому всегда можно подобрать такой интервал времени измерени  ансамбл  реализаций,.в течение которого зазор практически не изменен . Формирование ансамбл  реализаций высокочастотных колебаний необходимо дл  более точной оценки дисперсии , а соответственно, и величины зазора. Если обработка ведетс  на выпр мленном напр жении, то длительность реализации выбираетс  равной периоду переменной составл ющей выпр мленного напр жени . При обработке на импульсном напр жении длительность реализаций равна длительности импульса технологического напр жени . Измеренное эталонное значение оценки дисперсии D заводитс  в схему сравнени  3, после чего привод подачи 2 начинает движение электрода-инструмента в сторону обрабатываемой детали.A disadvantage of the known device is the low accuracy of the adjustment of the interelectrode gap, due to the discrete nature of the adjustment. This is due to the fact that the voltage corresponding to the dispersion of the upper, high-frequency oscillation waves is not generated continuously by the integrator, but periodically, while the tool electrodes are supplied continuously. As a result of the e pauses between the signals from the integrator output, there is no information about the size of the gap. In addition, the information on the interelectrode gap contained in the lower half-waves of high-frequency oscillations is not taken into account. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the regulation of the interelectrode gap. The goal is achieved by the fact that the device for controlling the interelectrode gap, which contains a supply drive connected in series to the interelectrode gap, is connected in parallel with the source electrode. a technological current and a differentiating chain connected to an amplifier and a control circuit connected to the first key device connected to the quad are introduced two the second quadrant, inverting the device, the second key device and the aperiodic link, while the amplifier output is connected to the inputs of two back-turned detectors, the first detector connected to the first quad, and the second detector is connected to the second a quadrant connected via an inverting device to the first input of the second key device, the second input of which is connected to the output of the control circuit, and the outputs of the first and second key devices are connected to the input of the aperiodic ene associated with the comparison circuit. The two back-turned detectors serve to highlight both the upper and the lower half-waves of high-frequency oscillations. This is necessary for normal operation of both quadrants. Moreover, the first quad operates with the upper half-wave of high-frequency oscillations, and the second quad operates with it. Thus, the following is fully utilized: the information about the interelectrode gap, enclosed in high-frequency oscillations. An inverting device is used to convert the negative voltage from the output of the second square into a positive polarity voltage. The second key device forms an ensemble of realization of the lower half-wave of high-frequency oscillations. The introduction of an aperiodic link allows one to continuously obtain the value of the dispersion of high-frequency oscillations. . The drawing shows a block diagram of a device for adjusting the interelectrode gap. The device contains a feed drive 2 connected in series to the interelectrode gap 1, connected to the comparison circuit 3, and in parallel the process current source 4 and differentiating chain 5 connected to the amplifier 6 connected to the interelectrode gap 1, and the control circuit 7 connected to the first key The device 8 connected to the first quad 9, the output of the amplifier 6 is connected to the inputs of two back-connected detectors 10 and 11, the first detector 10 being connected to the first quad 9, and the second detector 11 to the second quad Attorney 12 connected via an inverting device 13 to the first input of the second key device 14, the second input of which is connected to the output of the control circuit 7. The outputs of the first 8 and second 14 key devices are connected to the input of the periodic link 15 associated with the comparison circuit 3. The device works as follows. At the beginning of processing without supplying the electrolyte, the required integer electrode gap is set, then the electrolyte is supplied, the process current source 4 is turned on and the reference value of the high-frequency oscillations TEE is measured with stationary electrodes, the dispersion is estimated over the ensemble of high-frequency oscillations, measured with a constant gap. This is possible because the rate of change of the interelectrode gap during electrochemical processing is relatively small. Therefore, it is always possible to choose a time interval for measuring an ensemble of realizations during which the gap is almost unchanged. The formation of an ensemble of realizations of high-frequency oscillations is necessary for a more accurate estimate of the variance, and accordingly, the size of the gap. If the treatment is conducted on a rectified voltage, the implementation time is chosen equal to the period of the variable component of the rectified voltage. When processing on a pulsed voltage, the duration of realizations is equal to the duration of a technological voltage pulse. The measured reference value for estimating the dispersion D is inserted into a comparison circuit 3, after which the feed drive 2 begins to move the tool electrode towards the workpiece.

С выхода дифференцирующей цепочки 5 усилителем б высокочастотные колебани  через диоды-детекторы 10 и 11 подаютс  соответственно на квадраторы 9 и 12. С выхода квадратора 9 напр жение , пропорциональное квадратор верхней полуволны высокочастотных колебаний, поступает на ключевое устройство 8, а с выхода квадратора 12 нпр жение , пропорциональное квадратор нижней полуволны высокочастотных колебаний , через инвертирующее устройство 13 поступает на ключевое устройство 14. Таким образом, на выходе апериодического звена 15 формируетс  напр жение положительной пол рности, соответствующее квадратору как положительных , так и отрицательных полуволн высокочастотных колебаний. Апериодическое звено 15 непрерывно формирует на своем выходе напр жение, пропорциональное оценкам дисперсии высокочастотных колебаний D-j , значени  которых соответствуют текущей величине межэлектродного зазора. При этом посто нна  .времени апериодического звена 15 выбираетс  равной суммарной длительности реализаций высокочастотных колебаний, составл ющих ансамбль. С выхода апериодического звена 15 напр жение, соответствующее текущему значению дисперсии Di , поступает на схему сравнени  3. Сигнал ошибки -Dg вырабатываемый схемой сравнени  3, отрабатываетс  приводом подачи 2. В результате непрерывно поддерживаетс  заданна  величина межэлектродного зазора.From the output of the differentiating chain 5 by the amplifier b, high-frequency oscillations through the diodes-detectors 10 and 11 are supplied to quadrants 9 and 12, respectively. From the output of the quadrant 9, a voltage proportional to the quadrant of the upper half-wave of the high-frequency oscillations goes to the key device 8, and from the output of the quadrant 12 npr proportional to the quad of the lower half-wave of high-frequency oscillations, through the inverting device 13 enters the key device 14. Thus, at the output of the aperiodic link 15, a voltage is formed positive polarity corresponding to the quadrant of both positive and negative half-waves of high-frequency oscillations. Aperiodic link 15 continuously forms at its output a voltage proportional to the estimated dispersion of high-frequency oscillations D-j, the values of which correspond to the current value of the interelectrode gap. In this case, the constant time of the aperiodic link 15 is chosen to be equal to the total duration of the realization of the high-frequency oscillations that make up the ensemble. From the output of the aperiodic link 15, the voltage corresponding to the current value of the variance Di is fed to the comparison circuit 3. The error signal -Dg produced by the comparison circuit 3 is processed by the feed drive 2. As a result, the specified interelectrode gap is continuously maintained.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет не менее чем в два раза повысить точность регулировани  межэлектродного зазора.The proposed device, in comparison with the known one, allows at least two times more accurate adjustment of the interelectrode gap.

Повышение точности происходит за счет непрерывного измерени  текущих значений оценок дисперсии высокочастотных колебаний, а также за счет Accuracy increase occurs due to continuous measurement of current values of dispersion estimates of high-frequency oscillations, and also due to

полного использовани  информации о межэлектродном зазоре, заключенной в высокочастотных колебани х.full use of information about the interelectrode gap, enclosed in high-frequency oscillations.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 554990, кл. В 23 Р 1/14, 1976.1. USSR author's certificate number 554990, cl. B 23 P 1/14, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 837713, кл. В 23 Р 1/14, 1979.2. USSR author's certificate number 837713, cl. B 23 P 1/14, 1979.