ГЕНЕРАТОР РАБОЧИХ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ПРОВОЛОЧНО-ВЫРЕЗНОГО СТАНКА
WORKING PULSE GENERATOR FOR ELECTRIC EROSION WIRE-CUTOUT MACHINE

Изобретение относится к электроэрозионной обработке, а именно к генерации рабочих импульсов для электроэрозионного станка.
Известны генераторы рабочих импульсов для станков с электроэрозионной обработкой. Станки с электроэрозионной обработкой деталей содержат обычно генератор рабочих импульсов, устройство для крепления обрабатываемой детали, ее перемещения и/или поворота по нескольким координатам, электроэрозионный электрод и средство для его перемещения, узел управления и/или поворота обрабатываемой детали по нескольким координатам. При этом генератор рабочих импульсов подключен к электроэрозионному электроду и к обрабатываемой детали, между которыми образуется электроэрозионный промежуток. Для обработки детали на этот промежуток подают либо однополярные, либо биполярные рабочие импульсы. Известно, что воздействие на электроэрозионный промежуток однополярных импульсов создает в нем постоянную электрическую (электромагнитную) составляющую, которая приводит к электролизу рабочей жидкости и в конечном счете к ухудшению качества обрабатываемой детали.
В качестве прототипа выбран патент РФ №2438841 от 10.01.2012, из которого известен генератор рабочих импульсов для электроэрозионного станка, содержащий задающую схему управления для выработки последовательных импульсов, импульсный трансформатор и корректирующую цепочку, причем первичная обмотка импульсного трансформатора подключена к выходу задающей схемы управления для выработки последовательных импульсов, один из концов вторичной обмотки импульсного трансформатора - к электроэрозионному электроду, другой конец вторичной обмотки заземлен или подключен к устройству для крепления обрабатываемой детали, корректирующая цепочка содержит диод, индуктивность и переменный резистор.
Недостатком данного устройства является то, что в корректирующей цепочке имеется пассивный элемент (переменный резистор), который требует постоянного присутствия и участия оператора на рабочем месте, что усложняет обработку детали, делает этот процесс трудоемким и не позволяет автоматизировать его и в конечном счете удорожает производство детали.
Техническим результатом заявленного изобретения являются упрощение работы и автоматизация процесса работы станка и улучшение качества обработки деталей.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в генераторе рабочих импульсов для электроэрозионного станка, содержащем последовательно соединенные задающую схему управления для выработки последовательных импульсов, импульсный трансформатор и корректирующую цепь, имеющую элемент с управляемой проводимостью и индуктивность, при этом один из концов вторичной обмотки импульсного трансформатора соединен с одним из концов корректирующей цепи, которые выполнены с возможностью подключения к электроэрозионному электроду, а другие концы упомянутых вторичной обмотки и корректирующей цепи подключены к заземлению, согласно изобретению упомянутая корректирующая цепь выполнена в виде последовательно включенных постоянного резистора и активного элемента с управляемой проводимостью в виде транзистора, параллельно которым подключена упомянутая индуктивность, при этом другой конец постоянного резистора и один из концов упомянутой индуктивности соединены с упомянутым одним из концов вторичной обмотки импульсного трансформатора, другой конец индуктивности и один из выводов упомянутого транзистора соединены с заземлением, а упомянутый один из концов вторичной обмотки импульсного трансформатора и управляющий вывод упомянутого транзистора снабжены соответствующими элементами гальванической развязки с возможностью подключения через них к ЧПУ станка.
На схеме 1 показан электроэрозионный станок с генератором рабочих импульсов, где:
1 - задающий генератор импульсов,
2 - числовое программное устройство (ЧПУ),
3 - гальваническая развязка,
4 - импульсный трансформатор,
5 - активная корректирующая цепь,
6 - индуктивность,
7 - электроэрозионный электрод,
8 - электроэрозионный промежуток (рабочий зазор),
9 - обрабатываемая деталь.
Электроэрозионный станок содержит устройство для крепления и перемещения обрабатываемой детали (не показано). Устройство для крепления обрабатываемой детали, ее перемещения и/или поворота по нескольким координатам расположено таким образом, что между обрабатываемой деталью 9 и электроэрозионным электродом 7 создается электроэрозионный промежуток 8. Устройство, необходимое для перемещения электроэрозионного электрода 7, на схеме 1 не показано.
К выходу задающего генератора импульсов 1 своей первичной обмоткой подключен импульсный трансформатор 4. Один конец вторичной обмотки импульсного трансформатора 4 подключен к электроэрозионному электроду 7, а второй конец вторичной обмотки импульсного трансформатора 4 подключен к земле или к устройству крепления и перемещения обрабатываемой детали. Импульсный трансформатор своей индуктивностью обеспечивает требуемые параметры выброса обратной полярности. Эти выбросы обратной полярности необходимы для исключения в электроэрозионном промежутке (рабочем зазоре) 8 постоянной электрической (электромагнитной) составляющей, которая, если она имеется, приводит к ухудшению качества обработки детали.
В активной корректирующей цепи транзистор и резистор соединены последовательно и подключены параллельно вторичной обмотке импульсного трансформатора 4. Данная цепь предназначена для коррекции параметров обратного выброса в электроэрозионный промежуток 8.
Генератор рабочих импульсов для электроэрозионного станка работает следующим образом. Однополярные импульсы с задающего генератора 1 поступают на первичную обмотку импульсного трансформатора 4. На его вторичной обмотке образуется импульс положительной полярности, который поступает в электроэрозионный промежуток 8, где обеспечивает эрозию и обработку детали 9. Когда импульс с задающего генератора заканчивается, на вторичной обмотке импульсного трансформатора за счет его индуктивности будет формироваться отрицательный выброс тока в электроэрозионном промежутке 8. Этот выброс при определенной амплитуде может отрицательно сказаться на качестве обрабатываемой детали.
В активной корректирующей цепи 5 суммарное значение сопротивления КЭ-перехода транзистора и его резистора определяет амплитуду и длительность обратного импульса после прохождения рабочего импульса. Следует отметить, что величина длительности обратного импульса влияет на скважность рабочих импульсов, при их уменьшении повышается производительность электроэрозионного процесса. По цепи обратной связи сигнал с вторичной обмотки через элемент гальванической развязки 3, служащей для передачи сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ними (в качестве такого элемента можно использовать разделительный трансформатор или оптрон), поступает в ЧПУ станка 2, где обрабатывается, там же формируется сигнал управления, который поступает через гальваническую развязку 3 на активную корректирующую цепь 5 и открывает или закрывает транзистор, таким образом, что формируются необходимые параметры обратного выброса, исключающие появление в электроэрозионном промежутке постоянной составляющей, и обеспечивается лучшее качество обработки детали.
Таким образом, предложенное изобретение при некотором усложнении (использование модуля контроля в ЧПУ, гальваническая развязка (оптическая или через трансформатор), активный элемент в корректирующей цепи) позволяет добиться упрощения работы на станке, автоматизации процесса работы станка, технологических линий и улучшения качества обработки деталей при снижении ее себестоимости.
В предложенном изобретении используются известные освоенные устройства и технологические процессы, что позволяет успешно реализовать изобретение.