СТАНОК ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Полезная модель относится к оборудованию для электрохимической обработки.
Известен станок электрохимический для размерной обработки деталей, содержащий блок определения нулевого зазора, импульсный источник технологического тока, рабочее пространство с электродом-инструментом и электродом-заготовкой, при этом блок определения нулевого зазора и устройство согласования работы импульсного источника технологического тока с приводом отвода электрода для замены электролита в межэлектродном зазоре выполнены в блоке программного управления (патент РФ №2218248, В23Н 3/02, 10.12.2003).
Недостатком аналога является ограниченные функциональные возможности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является станок для электрохимической обработки (патент РФ №2361703, В23Н 9/00, 20.07.2009), содержащий станину со столом, предназначенным для установки приспособления для обрабатываемого изделия, инструментальную головку с электродом, источник питания, имеющий возможность соединения с обрабатываемым изделием и электродом, системы циркуляции электролита и управления работой станка, при этом инструментальная головка установлена на траверсе, размещенной на закрепленных на станине стойках, и выполнена в виде корпуса, в котором с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения посредством привода установлен полый шток, на одном из торцов которого имеется фланец для монтажа электрода, и который имеет возможность соединения его полости с системой циркуляции электролита, при этом станок снабжен системой активного контроля расхода электролита через зону обработки, встроенной в систему циркуляции и выполненной в виде двух трубопроводов, соединенных с нагнетательным каналом системы циркуляции электролита, один из которых подведен к зоне обработки, а в другом установлен эталон, имеющий калиброванное проходное сечение, причем трубопроводы имеют отводы, подведенные к ротаметру с противоположных сторон его колбы.
Недостатком ближайшего аналога является невысокая точность обработки, а также ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием контроля режимов обработки и свойств электролита.
Задачей полезной модели является повышение точности обработки, повышение качества обрабатываемой поверхности, надежности реализации технологического процесса и расширение функциональных возможностей, за счет системы управления станка, обеспечивающей контроль режимов обработки и свойств электролита.
Поставленная задача решается тем, что станок для электрохимической обработки, содержащий станину со столом, рабочую камеру, электрододержатель, источник питания, соединенный с обрабатываемым изделием и электродом-инструментом, гидравлический блок и систему управления станка, согласно полезной модели, снабжен расположенным в рабочей камере центрирующим мембранным устройством, обеспечивающим возможность возвратно-поступательного колебания электрододержателя с заданной частотой и амплитудой от электромеханического вибратора, причем корпус центрирующего мембранного устройства закреплен на торце полой, связанной с приводом подач, пиноли, и гидравлическим блоком, содержащим двухсекционный бак, состоящий из заборной и сливной секций, с насосом подачи электролита в межэлектродный промежуток и насосом выравнивания температуры электролита в объеме заборной секции бака, с теплообменным агрегатом, датчиком уровня, установленным в сливной секции на уровне максимального заполнения бака, датчиком уровня, установленным в заборной секции бака на уровне соответствующем минимальному объему электролита в секции, причем в двухсекционном баке установлены, связанные с системой управления станка, датчики рН-показателя, удельной электропроводности (λ), температуры электролита, и датчик давления, установленный после фильтра тонкой очистки при подаче электролита в межэлектродный промежуток, при этом система управления станка содержит блок управления источником питания, блок управления электроавтоматикой, блок управления приводом подачи электрода-инструмента, блок осциллографа, блок защиты, построенные на основе микроконтроллеров, объединенные сетью последовательной передачи данных с ведущим управляющим компьютером, связанные с датчиком положения вибратора, при этом блок управления источника питания связан с источником питания, с блоком защиты и обратной связью связан с блоком аналогового-цифрового преобразователя, подключенного к электродам, а блок управления электроавтоматикой связан с приводом вибратора станка, причем блок защиты связан с блоком управления источником питания и с аналого-цифровым преобразователем и с блоком управления приводом подачи электрода-инструмента, который связан с сервоприводом подачи электрода-инструмента, блоком управления источником питания и имеет обратную связь управления с датчиком положения электрода-инструмента, а блок осциллографа соединен с аналогово-цифровым преобразователем.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид станка для электрохимической обработки. На фиг.2 изображен общий вид исполнительной системы станка. На фиг.3 изображена схема гидравлического блока. На фиг.4 изображена структурная схема комплекса для электрохимической обработки.
Станок для электрохимической обработки (фиг.1) состоит из исполнительной системы 1 со столом 2, источника питания 3, гидравлического блока 4 и системы управления станка 5.
Исполнительная система 1 (фиг.2) состоит из станины 6, стола 7, электромеханического вибратора 8 и привода подач 9. Стол 7 и электрододержатель 10 смонтированы в рабочей камере 11, оснащенной двумя раздвижными шторками 12.
Гидравлический блок 4 (фиг.3) содержит двухсекционный бак 13, содержащий заборную и сливную секцию, и оснащенный насосом подачи электролита 14 в межэлектродный промежуток и насосом 15 выравнивания температуры электролита в объеме заборной секции бака, с теплообменным агрегатом 16 датчиком уровня 17, установленным в сливной секции на уровне максимального заполнения бака, датчиком уровня 18, установленным в заборной секции бака на уровне соответствующем минимальному объему электролита в секции. В баке установлены, связанные с системой управления станка 5, датчик рН-показателя 19, датчик удельной электропроводности (λ) 20, датчик температуры 21. На входе электролита в станок, после фильтра тонкой очистки 22 установлен датчик давления 23.
Система управления станка 5 (фиг.4) содержит блок управления 24 источником питания 3, блок управления электроавтоматикой 25, блок управления приводом подачи электрода-инструмента 26, блок осциллографа 27, блок защиты 28, построенные на основе микроконтроллеров, объединенные сетью последовательной передачи данных с ведущим управляющим компьютером 29, связанные с датчиком положения вибратора 30. Блок управления источника питания 24 связан с источником питания 3, с блоком защиты 28 и обратной связью связан с блоком аналогового-цифрового преобразователя 31, подключенного к электродам. Блок управления электроавтоматикой 25 связан с приводом вибратора станка 32. Блок защиты 28 связан с блоком управления источником питания 24 и с аналого-цифровым преобразователем 31 и с блоком управления приводом подачи электрода-инструмента 26, который связан с сервоприводом подачи электрода-инструмента 33, блоком управления источником питания 24 и имеет обратную связь управления с датчиком положения электрода 34. Блок осциллографа 27 соединен с аналогово-цифровым преобразователем 31.
Устройство работает следующим образом. Установленные в закрытой рабочей камере 11 на столе 2 станка обрабатываемая заготовка и закрепленный в электрододержателе 10 электрод-инструмент, при включенном вибраторе сводятся приводом подач до касания, затем разводятся на заданный межэлектродный зазор. Далее включается рабочая подача электрода-инструмента и подводится к обрабатываемой заготовке и электроду-инструменту технологический ток. Электролит из заборной секции двухсекционного бака 13 насосом 14 подачи электролита через фильтр тонкой очистки 22 подается в межэлектродный промежуток и перетекает в сливную секцию двухсекционного бака. Направление движения электролита обозначено стрелками на схеме (фиг.3). Насос 15 выравнивания температуры электролита работает непрерывно и во время работы станка создает равномерное распределение температуры во всем объеме заборной секции. Поддержание требуемой температуры осуществляется терморегулятором за счет циркуляции хладагента внутри теплообменного агрегата 16. Уровень электролита контролируется датчиком уровня 17, установленным в сливной секции на уровне максимального заполнения бака, и датчиком уровня 18, установленным в заборной секции бака на уровне соответствующем минимальному объему электролита в секции. Основные параметры электролита (рН-показатель, удельная электропроводность температура и давление) контролируется соответствующими датчиком рН-показателя 19, датчиком удельной электропроводности (λ) 20, датчиком температуры 21 и датчиком давления 23.
В процессе работы, ведущий управляющий компьютер 29 передает по последовательной шине передачи данных команды управления в блоки управления источником питания 24, блок управления электроавтоматикой 25, блок управления приводом подачи 26, блок защиты 28 и осуществляет мониторинг их состояния, также управляющий компьютер 29 осуществляет прием осциллограмм с блока осциллографа 27 и реализует человеко-машинный интерфейс системы управления станка 5. Блок управления источником питания 24 формирует управляющие источником питания 3 сигналы, синхронно с сигналом датчика положения вибратора 30. Блок защиты 28 реализует алгоритмы распознавания аварийных ситуаций электрического пробоя межэлектродного промежутка и формируют аварийный сигнал, подаваемый в блок управления источником питания 24 и в блок управления приводом подачи 26, который обеспечивает управление скоростью подачи электрода-инструмента, выдает сигнал остановки в блок управления источником питания 24 и обеспечивает ввод в систему значения текущего положения электрода-инструмента. Блок управления электроавтоматикой обеспечивает ввод в систему сигналов дополнительных датчиков электрохимического станка и осуществляет управление вибратором и другими вспомогательными агрегатами (на чертеже не показаны).
Итак, заявляемая полезная модель позволяет повысить точность обработки, достичь повышения качества обрабатываемой поверхности, надежности реализации технологического процесса и расширения функциональных возможностей, за счет контроля режимов обработки и свойств электролита.