SU971603A2 - Устройство дл автоматического регулировани режимов электроэрозионных станков - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области электроэрозионной обработки токопровод щих материалов, а именно к устройствам автоматического регули- ровани  режимов обработки на электроэрозионных станках.

По основному авт.св. №623690 известно устройство дл  автоматического регулировани  режимов электроэрозионных станков lio заранее определенной программе переключени  режимов в функции площади поперечного сечени  электродов, измер емой в процессе обработки 1.

Устройство состоит из систет ы измерени  площади обработки, функционального преобразовател , задакицего программу переключени  режимов, и блока переключени  режимов. Система измерени  площади обработки выполнена в виде счетчика энергии, расходуемой на эрозионный процесс, и представл ет собой электродвигатель посто нного тока, обмотка  кор  которого включена последовательно с источником питани  и двум  усилител ми вход одного из которых св зан с эрозионным промежутком, а другого - с шунтом, причем вал двигател  св зан с функциональным преобразователем.

Существенныгл недостатком этого . устройства  вл етс  низка  статическа  точность,, так как электродвигатель посто нного тока, как элемент счетчика энергии, управл етс  .системой разомкнутого типа, не подавл ющей таких помех, как падение напр жени  в  корной цепи двигател , колебание напр жени  источника пита10 ни , дрейф выходного напр жени  обоих усилителей и т.д. Другим недостатком устройства  вл етс  низкое быстродействие в переходных режимах, вызванное тем, что в системах разомк15 нутого типа врем  переходного процесса определ етс  четырехкратным значением электромеханической посто нной времени двигател , обусловленной инерционностью его  кор . Поэтому

20 работа регул тора межэлектродного промежутка будет малоэффективной, особенно в режимах холостого хода и короткого загФ1кани , что снижает как производительность, так и каче25 ство процесса обработки.

Целью изобретени   вл етс  повышение статистической точности и быстродействи  настройки на оптимальный 30 режим обработки, а следовательно.

повышение производительности и качества процесса обработки.

Цель достигаетс  тем, что устройство по авт.св. №623690 дл  автоматического регулировани  режимов электроэрозионных станков снабжено пропорционгшьно-интегральным регул тором скорости и преобразователем мощности, к выходу которого подключен электродвигатель посто нного тока, выход регул тора скорости соединен с входом преобразовател  мощности, а два входа регул тора скорости соответственно подключены к выходам усилителей и преобразовател  мощности.

За счет включени  в устройство регул тора с пропорционально-интегральным законом изменени  выходного напр жени  при управлении приводным электродвигателем возникает форсировка в переходных процессах, способствующа  повышению быстродействи  Настройка же регул тора с пропорционально-интегральным .законом изменени  выходного напр жени  на электромеханическую посто нную времени электродвигател  (наибольша  посто нна  времени контура регулировани  - регул тор и управл емЕЛй усилитель с электродвигателем), работающего в системе измерени  площади обработки электроэрозионных станков обеспечивает компенсацию этой посто нной времени, а следовательно, повышение быстродействи  настройки на оптимальный режим обработки. За счет включени  в схему указанного регул тора управлени  частотой вращени  электродвигател  осуществл етс  без перерегулировани , а управление частотой вращени  электродвигател  в широких пределах отрабатываетс  с большой точностью.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Двигатель 1 посто нного тока по  корной цепи подключен к выходу преобразовател  2 мощности, вход которого соединен с выходом регул тора 3 скорости. Дл  формировани  пропорционально-интегральной 3 ависимости выходного напр жени  от входного выход регул тора 3 скорости св зан с входом посредством резистора 4 и емкости 5. Вход регул тора 3 скорости соединен с выходом преобразовател  2 мощности через резистор 6, Второй вход регул тора 3 скорости через резистор 7 соединен с выходной цепью усилителей 8 и 9, получающих питание от источника 10. На вход усилител  8 подаетс  сигнал, равный напр жению межэлектродного промежутка 11. Вход усилител  9 подсоединен к шунту 12 в цепи источника питани  Unur межэлектродного промежутка. Вал 1цвигател  св зан с функциональным

преобразователем 13, выход которого подключен к переключателю 14 режимов .

Рассмотрим работу предлагаемого устройства.

В процессе работы система измерени  площади обработки получает информацию по напр жению с эрозионного промежутка 11, а по току - с шунта 12. При достаточно большом рассто нии между электродом-инструментом и деталью (холостой ход) усилитель 8 открыт, а усилитель 9 закрыт. В этом случае регул тор межэлектродного промежутка перемещает электродинструмент к детали. При сближении электрода-инструмента и детали в некоторый момент происходит электрический пробой промежутка и через шунт 12 начинает протекать ток, что приводит к увеличению напр жени  на шунте и уменьшению напр жени  на эрозионном промежутке 11. В результате этого усилитель 9 начинает закрыватьс . Разность выходных напр жений усилителей 8 и 9 и напр жение управл ющего преобразовател  мощности 2 поступает на вход регу- , л тора 3 скорости соответственно через резисторы 7 и 6. Алгебраическа  сумма указанных сигналов усиливаетс  регул тором 3 скорости, а затем управл ющим преобразователем 2 мощности и подаетс  на  корную цепь электродвигател  1. Двигатель 1 начинает вращатьс  с частотой вращени  пропорциональной суммарной энергии импульсов, реализуемой в межэлектродном промежутке. Функциональный преобразователь 13, св занный с валом двигател , преобразует угол поворота вала двигател  в последовательный р д сигналов, программа которых составл етс  по заранее установленны уровн м накопленной полезной энергии пропорциональным соответствующим участкам площадей обрабатываемой фигуры. Последовательный р д сигналов с функционального блока поступает на регул тор 14 режимов, который воздействует на регул тор межэлектродного- промежутка, настроенный на поддержание энергии, соответствующей максимальной производительности процесса съема металла. Пропорционально-интегральный регул тор 3 обеспечивает форсйровку при управлении двигателем 1. Выполн   настройку регул тора 3 на компенсацию электромеханической посто нной времени двигател , удаетс  существенно повысить быстродействие настройки на оптимальный режим обработки. Большой же коэффициент усилени  пропорционально-интегрального регул тора в статическом режиме обеспечийает повышение статической точности при настройке на оптимальный режим обработки.

В случае контакта электрода-инструм&нта и детали (короткое закыкание напр жение на эрозионном промежутке падает до нул , а на шунте достигает максимальной величины. При этом усилитель 8 закрываетс , а усилитель 9 полностью открываетс , и двигатель 1 перестает вращатьс . Регул тор межэлектродного промежутка смещает электрод-инструмент вверх. Таким образом, вращение вала двигател  осу ществл етс  только в одну сторону и учитывает лишь полезную энергию, реализуемую на эрозионном промежутке Повышение статической точности и быстродействи  настройки на оптимальный режим обработки осуществл етс  аналогичным образом, как и при сближении электрода-инструмента в детали. Введение интегральной составл ющей в закон управлени  регул тора скорости сводит ошибку в регулировании частоты вращени  в статическом режиме к малому значению. Придание регул тору пропорционально-интегральных свойств и охват его вместе с ,управл е№1М усилителем обратной св зью по напр жению двигател  приводит к существенному снижению результирующей посто нной времени всего контура, а следовательно к повышению быстродействи , что объ сн етс  изменением выходного напр жени  регул тора и компенсацией запаздывани , вносимого управл емым усилителем и Электродвигателем.

Таким образом повы1иаетс  производительность и качеств обработки.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР №623690, кл. В 23 Р 1/02, 1976.