Проектування системи автоматичного керування положенням правлячого електрода в процесі електроерозійного виправлення алмазного круга - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проектування системи автоматичного керування положенням правлячого електрода в процесі електроерозійного виправлення алмазного круга

Методи електроерозійної обробки при шліфуванні твердих матеріалів і сучасна методика реєстрації одиничних імпульсів і їхні види для визначення режимів максимальної продуктивності електроерозійного виправлення. Розробка програмного забезпечення.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
У комплексному проекті: „ Спроектувати агрегатний верстат для обробки отворів у кронштейні та процес заточування свердел алмазними кругами з електроерозійним впливом на його робочу поверхню”
Спецчастина 2. „Спроектувати систему автоматичного керування положенням прав ' ящего електрода в процесі електроерозійної правки алмазного к руга на базі персонального комп ' ютера ”
1. Тема проекту (роботи) Спроектувати систему автоматичного керування положенням прав ' ящего електрода в процесі електр оерозійної правки алмазного круга на базі персонального комп ' ютера.
затверджена наказом по інституту від “ 15 ” березня 20 07 р.№ 278-14
2. Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) 27.06.2007р.
3. Вихідні дані до проекту (роботи)_ результати роботи по НДРс, курсовий проект з проектування
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить розробити) 1 _ Аналіз т ехнологічного процесу алмазної обробки матеріалів . 2 Сучасні методи обробки та правки амазних к ругов . 3.Методика рєєстрації одиничних імпульсів та їх класифікація 4. Розробка функціональної схеми 5. Технічна реалізація. 6. Розробка програмного забезпечення. 7 Розрахунок надійності системи. 8 Розрахунок економічної ефективності.
У даній роботі спроектована система автоматичного управління положенням електрода в процесі електроерозійної правки алмазного круга на базі мікроконтролера.
Вивчено сучасні методи електроерозійної обробки при шліфуванні твердих матеріалів і сучасна методика реєстрації одиничних імпульсів і їхні види для визначення режимів максимальної продуктивності електроерозійного виправлення. Довідалися вплив різних видів імпульсів на процес виправлення.
Виготовлено реальну модель і програмне забезпечення до неї, і вона перевірена на працездатність.
АЛМАЗНИЙ КРУГ, ОДИНИЧНИЙ ІМПУЛЬС, ЕЛЕКТРОЕРОЗІЙНА ОБРОБКА, ІМПУЛЬС КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ, ІМПУЛЬС ХОЛОСТОГО ХОДУ, РОБОЧИЙ ІМПУЛЬС, ЗВ'ЯЗУВАННЯ, АЛМАЗНЕ ЗЕРНО, РЕЖИМ ВИПРАВЛЕННЯ, МІКРОКОНТРОЛЕР, РІДКОКРИСТАЛИЧНИЙ ІНДИКАТОР.
1. Профілювання алмазних струмопровідних кругов способом теплового впливу (електроерозійний метод)
1.1 Фізичні основи електроерозійної обробки алмазоносного шару
2. Сучасні методи електроерозійної обробки при шліфуванні твердих матеріалів
3. Методика реєстрації одиничних імпульсів і їхня класифікація
5.1 Розрахунок ланки виділення імпульсів різної амплітуди і вибір елементів
5.2 Розрахунок і вибір елементів для реалізації блоку опорних напруг
5.4 Вибір тригерів і принцип їхньої роботи
5.5 Проектування формувача скидання тригерів і дозволу рахунка
5.6 Проектування шифрувача і вибір елементів для його реалізації
5.7 Вибір мікроконтролера і рідкокристалічного індикатора
5.8 Вибір крокового двигуна і управління їм
6. Розробка програмного забезпечення
8. Техніко-економічне обґрунтування розробки і виробництва САК положенням правлячого електрода в процесі електроерозійного виправлення алмазного круга
8.1 Розрахунок собівартості і ціни приладу
8.1.1 Розрахунок вартості основних матеріалів
8.1.2 Розрахунок вартості куплених комплектуючих виробів
8.1.3 Розрахунок основної заробітної плати
8.2 Розрахунок валового прибутку і побудова графіка беззбитковості
САУ - система автоматичного управління
Успішне розв'язання задач прискорення науково-технічного прогресу нерозривно зв'язано із широким освоєнням передових технологій, підвищенням продуктивності праці і поліпшенням якості виробленої продукції.
Особливо це відноситься до так називаних важкооброблюваних матеріалів, використовуваним останнім часом при виробництві машин і механізмів, що працюють в екстремальних умовах, обробка яких зв'язана з визначеними труднощями. До таких матеріалів відносяться титанові сплави, що застосовуються в різних галузях техніки через високих міцностних характеристик, малої щільності й інших специфічних властивостей, ванадієві швидкорізальні сталі, що мають високу зносостійкість і міцність.
Використання для їхньої чистової обробки шліфування абразивними кругами характеризується низькою продуктивністю і, у ряді випадків, не задовольняє вимогам, пропонованим до якості обробки.
Серед нових високопродуктивних технологічних процесів обробки важкооброблюваних матеріалів у даний час усе більш широке поширення одержує алмазне шліфування кругами на металевому зв'язуванні, заправленими електроерозійним способом, або комбіновані способи алмазного шліфування з підтримкою в процесі обробки властивостей, що ріжуть, робочої поверхні круга за допомогою електроерозійних впливів.
Електроерозійні впливи на робочу поверхню круга. можуть виконуватися по двох схемах - з підведенням технологічного струму в зону різання або в автономну зону. Обидві схеми знайшли своє застосування при обробці зносостійких штампових сталей, нержавіючих сталей, магнитотвердих сплавів і інших твердих металів і сплавів.
Разом з тим, відсутні рекомендації з вибору способів алмазного шліфування з підтримкою властивостей круга, що ріжуть, за допомогою електроерозійних впливів при обробці титанових сплавів і ванадієвих швидкорізальних сталей, що стримує застосування нових способів шліфування при обробці цих перспективних матеріалів.
Не досліджені шляхи підвищення продуктивності електроерозійного виправлення за рахунок керування процесів з урахуванням видів одиничних імпульсів, інтенсифікації керування механічного руйнування алмазних зерен і ін. Відсутні зведення про вплив схем підведення технологічного струму на вихідні технологічні показники обробки титанового сплаву ВТГ4 і стали Р6М5фз.
Метою роботи є спроектувати систему автоматичного управління положенням електрода при виправленні алмазного круга електроерозійним способом, за рахунок керування процесом обліку видів одиничних імпульсів, висновку їх на екран РКІ і видачі визначеної серії імпульсів на кроковий двигун за підсумками підрахунку круговькості видів імпульсів.
1. ПРОФІЛЮВАННЯ АЛМАЗНИХ СТРУМОПРОВІДНИХ Кругов СПОСОБОМ ТЕПЛОВОГО ВПЛИВУ (ЕЛЕКТРОЕРОЗІЙНИМ МЕТОДОМ)
Застосування електроерозійної обробки для профілювання алмазних струмопровідних кругов є досить перспективним. Це порозумівається декруговькома специфічними особливостями, властивому даному методові: наявністю міжелектродного зазору, вибірковістю процесу і минаючих розрядів, полярним ефектом і ін. Перші результати, що підтвердили ці припущення, були отримані в 1965 р. лабораторією правлячих інструментів ВНІІАЛМАЗа. З цього часу були проведені широкі експериментальні і теоретичні дослідження, що підтвердили доцільність застосування електроерозійної обробки при профілюванні алмазних струмопровідних кругов.
При профілюванні алмазних струмопровідних кругов способом теплового впливу виникає питання про якість виправлення, унаслідок цього круг може бути не готово до подальшої роботи, хоча його «очищення» було вже проведене. Відомо, що при цьому методі виникають різні види імпульсів: холості, робочі, фіктивні і короткого замикання. Вид імпульсів залежить від величини міжелектродного проміжку і визначає продуктивність електроерозійного видалення оброблюваного матеріалу. Розглянемо залежність МЕП на види імпульсів і продуктивність ЕЕО на прикладі рис.1.1.
Рисунок 1.1 - Вплив міжелектродного зазору на види імпульсів
Як видно з приведеного графіка, у міру збільшення зазору від зменшується число імпульсів КЗ і росте продуктивність обробки. Існує єдина точка, що відповідає зазорові , у якій через МЕП проходить 100% робочих імпульсів і, якби при 100%-ном використанні імпульсів, можливому тільки при високій концентрації продуктів ерозії, не зникала і «евакуаційна здатність» МЕП, цій точці повинна була б відповідати і максимальна продуктивність. Однак, унаслідок того, що при 100%-ном використанні імпульсів можливе виникнення коливального режиму сервопривода, максимальна швидкість знімання відповідає 5-10% холостих імпульсів при відсутності імпульсів КЗ. При подальшому збільшенні зазору , коли круговькість холостих імпульсів перевищує 5-10%, продуктивність починає падати. Таким чином, здійснюючи управління процесом ЕЕО з урахуванням видів одиничних імпульсів, можна, через універсальність методу, значною мірою зменшити трудомісткість пошуку режимів, що забезпечує максимальну продуктивність електроерозійної обробки. Завдання полягає в тім, щоб розподілити одержувані імпульси на типи і зробити висновок про поточний процес виправлення алмазного круга. Імпульси короткого замикання повинні майже відсутствувати, а холостого ходу - не більш 10%. Якщо отримані дані не відповідають установленим критеріям, треба змінити зазор між електродом і поверхнею алмазного круга, щоб одержати оптимальний режим виправлення, що відповідає нашим критеріям.
1.1 Фізичні основи електроерозійної обробки алмазного шару
Оскруговьки алмазоносний шар струмопровідного шліфувального круга складається з двох різнорідних матеріалів -- струмопровідного зв'язування і не струмопровідних алмазних зерен і наповнювача, процеси, що протікають на електродах, у розглянутій обробці будуть мати специфічні особливості, відмінні від електроерозійної обробки звичайних матеріалів. Передбачається наступний механізм обробки алмазоносного шару. При зближенні алмазного круга (рис. 1.2) з електродом-інструментом до розрядної відстані по найкоротшому шляху між струмопровідними ділянками їхніх поверхонь виникають імпульсні розряди, сумарний вплив яких приводить до ерозії струмопровідних компонентів алмазоносного шару (металевого зв'язування). Паралельно з ерозією зв'язування відбувається оголення алмазних зерен, що, входячи в контакт з електродом-інструментом, випадають при критичному закріпленні їх у зв'язуванні круга. Отже, процес електроерозійної обробки алмазоносного шару складається з ерозійного руйнування зв'язування і механічного видалення алмазних зерен. Інтенсивність знімання алмазоносного шару круга Q у такому випадку може бути визначена:
де Vc. -- обсяг зв'язування, що видаляється; Vз - обсяг зерен, що видаляються; ф -- час обробки.
У сталому режимі лінійні швидкості видалення алмазних зерен і зв'язування рівні між собою, отже, алмазоносный шар, що знімається за час обробки, може бути визначений через обсяг зв'язування, що видаляється:
де k -- коефіцієнт, що враховує об'ємний зміст у зв'язуванні алмазних зерен.
1 - зв'язування алмазного шару; 2 - алмазні зерна; 3 - розряди; 4 - міжелектродне середовище; 5 - електрод-інструмент
Рисунок 1.2 - Схема процесу електроерозійної обробки струмопровідного шару.
При профілюванні алмазних кругов важливий і зворотний процес -- знос електрода-інструмента, що, так само як і обробка алмазоносного шару, відбувається в результаті електроерозійних і механічних процесів. Електроерозійні процеси характеризуються ерозією матеріалу електрода-інструмента при впливі імпульсних розрядів, а механічні -- зносом електрода-інструмента в результаті контакту з ним алмазних зерен.
Отже, при даній обробці алмазних струмопровідних кругов па обох електродах протікають два процеси: електроерозійний, і механічний.
Основу електроерозійних процесів складає ефект ерозії металу в імпульсному електричному розряді. Більшість експериментальних і теоретичних досліджень, проведених у нашій країні і за рубежем, визначають електротермічну природу електричної ерозії, основні положення якої полягають у наступному. При підведенні напруги до електродів у міжелектродному проміжку виникає електричне поле з найбільшою напруженістю в напрямку, що проходить через близько розташовані ділянки на поверхні електродів. При визначеному критичному напруженні пробою порушується діелектрична міцність середовища й утвориться іонізований канал наскрізної провідності. У його утворенні беруть участь диспергированні провідні частки, що знаходяться в міжелектродній рідини і, що втягуються частково в зону розряду уздовж силових ліній електричного поля. Після утворення предразрядного каналу, що з'єднує обидва електроди, починає формуватися основний розрядний канал, при утворенні якого відбувається додаткова іонізація проміжку, що призводить до розширення каналу розряду. По цьому каналі спрямовується електрична енергія у виді імпульсного розряду. Завдяки високій концентрації енергії в зоні розряду розвивається висока температура, що перетвориться на електродах в об'ємні і поверхневі теплові джерела. Виникаючі в результаті ефекту Джоуля-Ленца і при передачі тепла безпосередньо з каналу розряду, ці джерела нагрівають ділянки електродів, що знаходяться в зоні розряду, до високих температур, достатніх для розплавлювання і часткового випару металу.
Природа евакуації розплавленого металу трактується різними авторами по-різному. Ряд гіпотез пояснює евакуацію металу електродинамічними силами, скипанням розчиненого в металі газу, мікроскопічними неоднорідністями, що завжди є в металі і різних властивостях, що володіють, і іншими явищами. Так чи інакше, метал видаляється з локальних поверхонь електродів, застигаючи в навколишнім середовищі у виді дрібних часток, а на поверхні електродів утворяться лунки визначеного розміру і форми. Після розряду протягом деякого часу відбувається деіонизація проміжку (відновлення електричної міцності), і далі через визначений період процес повторюється між іншими прилеглими ділянками електродів. Виходячи з цього, обсяг зв'язування, що видаляється з алмазного круга, може бути виражений через суму обсягів, що видаляються від дії одиночних розрядів:
Дане співвідношення справедливе при збереженні аддитивности процесу, при якому дія одного розряду не накладається на дію наступного. Підставляючи дане співвідношення у вираження (1), одержуємо рівняння, що характеризує інтенсивність знімання алмазоносного шаруючи:
де Vi -- обсяг зв'язування, що видаляється в i-м розряді.
При обробці алмазоносного шару обсяг зв'язування, що видаляється, в одиничному імпульсному розряді залежить також від ступеня розміщення лунок і зв'язуванню між алмазними зернами. Відповідність цих параметрів впливає не тільки на розвиток лунок, але і на якість алмазних зерен, що знаходяться поблизу розряду.
Механічні процеси протікають на електродах у випадку, якщо величина міжелектродного зазору порівнянна з розміром алмазних зерен, і виявляються у видаленні алмазних зерен у міру їхнього оголення зі зв'язування круга й у механічному зносі електрода-інструмента від дії з ним алмазних зерен. Обидва ці процесу взаємозалежні і залежать від розмірів алмазних зерен і міцності їхнього закріплення в зв'язуванні шліфувального круга, а також від величини зазору, що утвориться між електродами. Виступаюче зі зв'язування алмазне зерно в процесі оголення входить у контакт з електродом-інструментом, залишаючи на її поверхні слід з розмірами, що відповідають глибині врізання. У свою чергу зусилля, що виникають при контакті алмазного зерна, утворять у місцях його закріплення критичні напруження, що приводять до вирву алмазного зерна зі зв'язування круга.
Механічні процеси дуже впливають на параметри спрофілюючого круга. Так, у процесі видалення алмазних зерен формується мікропрофіль поверхні, що ріже, що згодом характеризує точність, що ріже здатність і стійкість круга.
2 Сучасні методи електроерозійної обробки при шліфуванні твердих матеріалів
У процесі виправлення усувається погрішність установки шліфувального круга на фланці і закріплення останніх на шпинделі верстата, надається кругу задана геометрична форма, формується необхідний мікропрофіль робочої поверхні, що полягає в забезпеченні необхідної величини виступання алмазних зерен зі зв'язування.
Таким чином, безпосередньо на стадії виправлення закладають визначені показники працездатності круга і якості обробки. Час, затрачуваний на виправлення, збільшує собівартість шліфувальної операції, тому видалення зв'язування й алмазоносного шару в процесі виправлення необхідно здійснювати з максимальною продуктивністю.
Існуючі методи виправлення алмазних кругов на металевих зв'язуваннях по способі впливу на алмазоносний шар можна підрозділити на механічні, хімічні, теплові і комбіновані.
Механічні методи засновані на видаленні зв'язування і сколювання зерен шляхом абразивної обробки. Виправлення алмазних кругов на металевому зв'язуванні абразивними кругами по методу шліфування забезпечує продуктивність до 265 мм 3 /хв і має наступні недоліки:
згладжування робочої поверхні ( виступання зерен, що ріжуть, над зв'язуванням не перевищує 5-10 % розміру зерна ), що приводить до погіршення якості обробленої поверхні і низкою здатності, що ріже, круга
часткове руйнування зерен, удавлення зерен у зв'язування, розворот зерен у напрямку вектора швидкості виправлення, виривши зерен зі зв'язування;
- висока величина зносу абразивного круга, що складає 1000 %.
Для поліпшення виступання зерен зі зв'язування при виправленні механічним способом пропонується використовувати чашковий інструмент із матеріалу GC 1207V, який містить алмазні зерна. У процесі виправлення алмазні зерна відриваються від правлячого інструмента і, потрапляючи в зазор між зв'язуванням круга і матеріалом правлячого інструмента, за рахунок ефекту притирання інтенсифікують видалення зв'язування навколо алмазних зерен шліфувального круга. Регулювання інтенсивності видалення зв'язування здійснюється зміною потоку СОЖ, а також розміром зерен у правлячому інструменті. Виправлення вільним абразивом, подаваним у зазор між притиранням і поверхнею обертового круга, дозволяє збільшити продуктивність виправлення, забезпечити виступання зерен, що ріжуть, над зв'язуванням, але вимагає модернізації устаткування, готування спеціальних суспензій і використовується в основному для кругов простої форми.
Електрохімічний метод виправлення застосовується досить обмежено, хоча за дослідженнями В.Д. Дорофеєва і Т.В. Тудоскі характеризується високою продуктивністю ( до 1000 мм 3 /хв ), мінімальним зносом правлячого електрода-інструмента і відсутністю шкідливих побічних впливів на зерна алмаза. Разом з тим, вибірковість процесу вимагає для кожного зв'язування підбор відповідного електроліту, створює труднощі при виправленні на верстатах, що працюють зі звичайної СОЖ, тому що потрібні додаткові системи подачі електроліту і резервуарів для його збереження, не дозволяє забезпечити точність профілю, не усуває биття круга.
Сполучення електрохімічного методу з механічним впливом на зв'язування і зерна дозволяє підвищити продуктивність виправлення і точність профілю круга, довести продуктивність видалення алмазоносного шару при виправленні велико-зернистих кругов до 500 мм3/хв.
Існуючі способи електроерозійного виправлення ЕЕП шліфувальних кругов по способі ініціювання електричних розрядів можна розділити на двох груп: способи безконтактно- і контактно-ерозійного впливу.
У першому випадку, як і при електроерозійній обробці ( ЕЕО ) металів, пробій міжелектродного проміжку (МЕП) відбувається в результаті скипання окремих ділянок рідини і злиття їхній у суцільний канал, а також утворення струмопровідних містків унаслідок перерозподілу твердих металевих включень у рідині (рис. 2.1). При цьому як джерела технологічного струму використовуються генератори типу ВГ-ЗВ, ШГІ, МГІ, а робітничим середовищем є олія, гас і інші органічні рідини.
Електроерозійний метод виправлення має визначені переваги перед іншими методами, обумовлені його специфічними особливостями. Так, наявність зазору між взаємодіючими поверхнями круга й електрода дозволяє здійснювати безконтактне формоутворення з мінімальним зусиллям і зносом правлячого інструмента; вибірковість і дискретність процесу забезпечує необхідну точність обробки і якість поверхні, що ріже; термічний характер електричної ерозії не ставить даний метод у залежність від фізико-хімічних властивостей абразивомістящого матеріалу; кожне абразивне зерно після виправлення оточено зв'язуванням зі зміненою структурою, що має твердість у 1,3-3 рази більшої, ніж твердість подібної структури; термохімічний вплив ерозії так зерна приводить до утворення на зернах ямок і ступіней, що є додатковими крайками, що ріжуть; після електроерозійного виправлення зерна виступають зі зв'язування на 30-45 мкм, що створює більш розвиту поверхню круга і забезпечує здатність круга, що ріже, у 2,5-3 рази вище, ніж після абразивного виправлення. Електроерозійний метод виправлення забезпечує високу продуктивність (від 100 мм3/хв при чистових і до 1000 мм3/хв при чорнових режимах обробки), порівняно високу точність профілю в межах 5-20 мкм і підвищені властивості рельєфу, що ріжуть.
Недоліками електроерозійного методу виправлення є часткова графітизація алмазних зерен під впливом високих температур при розрядах, необхідність модернізації універсального устаткування або застосування спеціальних установок для виправлення, у зв'язку з тим, що механічні режими виправлення відрізняються від режимів звичайного шліфування.
В другому випадку при контактно-ерозійному способі впливу електричні розряди ініціюються або в результаті наявності ковзного контактування мікронерівностей поверхонь електродів, або при стружечному замиканні електродів з наступним порушенням електричних розрядів ( рис. 2.2 ). У цьому случаї як джерела технологічного струму використовуються генератори типу ІТТ, джерела постійного струму. Технологічним середовищем є, як правило, звичайна шліфувальна СОЖ. Електроерозійне виправлення алмазних кругов на металевих зв'язуваннях методом шліфування електрода при використанні водних розчинів СОЖ забезпечують продуктивність виправлення 200 мм 3 /хв, збільшення в 2,5 рази здатності, що ріже, у порівнянні з абразивним виправленням.
1 - електрод; 2 - канал розряду; 3 - міжелектродне середовище; 4 - зв'язування; 5 - зерно; 6 - ерозія зв'язування; 7 - графітова плівка; 8 - ерозія зерна; 9 - ерозія матеріалу електрода
Рисунок 2.1 - Схема процесу електроерозійної обробки струмопровідного абразивомістящого шару
1 - електрод; 2- середовище; 3 - зерно; 4 - алмазно-абразивний інструмент; 5 - стружка; 6 - мікродуговий розряд
Рисунок 2.2 - Схема виправлення від джерела постійного струму
За рахунок електроерозійного виправлення на кругах зернистості 100/80 - 250/200 може бути досягнутий різновид рельєфу 20-- 90 мкм, відхилення від прямолінійності профілю 10-20 мкм, а відхилення від округлості 8-32 мкм.
Таким чином, обидва способи електроерозійного виправлення шліфувальних кругов відрізняються лише способом ініціювання електричних розрядів, засновані на руйнуванні металевого зв'язування електричними розрядами і по фізичній суті аналогічні ЕЕО металів. Тому спочатку проаналізуємо можливі шляхи інтенсифікації ЕЕО.
Відомо, що при ЕЕО виникають різні виду імпульсів; холості, робочі, фіктивні і короткі замикання (КЗ). Вид імпульсів залежить від величини міжелектродного проміжку і визначає продуктивність електроерозійного видалення оброблюваного матеріалу. Розглянемо вплив величини МЕП на види імпульсів і продуктивність електроерозійної обробки на прикладі рис. 1.1, побудованого за даними роботи Б.Г. Гутніна.
1 - електрод; 2 - ізоляційне покриття; 3 - канал для підведення СОЖ
Рисунок 1.4 - Електроди-інструменти для профілювання поверхні (виправлення) по методу обгинаючої поверхні алмазного круга
Як видно з приведених графіка, у міру збільшення зазору від Qmin зменшується число імпульсів КЗ і росте продуктивність обробки. Існує єдина крапка, що відповідає зазорові б1, у якій через МЕП проходить 100 % робочих імпульсів і, якби при 100%-ном використанні імпульсів, можливому тільки при високій концентрації продуктів ерозії, не зникала і " здатність, що евакуює," МЕП, цій крапці повинна була б відповідати і максимальна продуктивність. Однак, унаслідок того, що при 100%-ном використанні імпульсів можливе виникнення коливального режиму сервопривода, максимальна швидкість знімання відповідає 5-10 % холостих імпульсів при відсутності імпульсів КЗ. При подальшому збільшенні зазору а>а 2 , коли круговькість холостих імпульсів перевищує 5-10 %, продуктивність починає падати.
Таким чином, здійснюючи керування процесом ЕЕО з урахуванням видів одиничних імпульсів, можна, через універсальність методу, значною мірою зменшити трудомісткість пошуку режимів, що забезпечують максимальну продуктивність електроерозійної обробки.
Останнім часом запропоновані різні системи автоматичного регулювання процесу ЕЕО, засновані:
на коефіцієнті використання імпульсів;
на функції процентного вмісту імпульсів КЗ або залежності співвідношення робочих і аномальних розрядів;
Крім того, відомі способи керування абразивно-електроерозійною обробкою з використанням імпульсів КЗ.
Разом з тим, використовувати відомі способи керування ЕЕО з урахуванням видів імпульсів для керування процесом електроерозійного виправлення шліфувальних кругов не представляється можливим через наступні особливості електроерозійного виправлення:
при виправленні анодом служить алмазоносний шар, що має неоднорідну структуру - струмонепроводні алмазні зерна розташовані в струмопровідному зв'язуванні; при ЕЕО оброблюваний матеріал представляє однорідну структуру;
продуктивність виправлення визначається як інтенсивність електроерозійного видалення зв'язування, так і механічного руйнування зерен; при ЕЕО продуктивність обумовлена тільки електроерозійними процесами;
- при виправленні відбувається зшліфовання матеріалу катода алмазними зернами, що перешкоджають зменшенню МЕП, у той же час при ЕЕО можливо зменшення зазору аж до зіткнення поверхні електродів.
На продуктивність ЕЕО впливають властивості технологічного середовища і матеріал електрода, площа обробки, вихідна потужність джерела технологічного струму.
3 Методика реєстрації одиничних імпульсів і їх класифікація
При дослідженні взаємозв'язку видів одиничних імпульсів з механічними режимами електроерозійного виправлення і продуктивністю видалення алмазоносного шару запис одиничних імпульсів струму і напруги здійснювали за допомогою осцилографа Н115 (рис.3.1). Для цієї мети послідовно до гальванометрів осцилографа були підключені додаткові опори: R1 = 30 Ом, R2 = 470 Ом, R3 = 100 Ом - до гальванометра для запису імпульсів струму; R4 = 47 кому і R5 = 5 кОм - до гальванометра для запису імпульсів напруги.
Для виміру інтегральних електричних характеристик процесу електроерозійного виправлення Іср і Ucp використовувалися додаткові амперметри РА1 (0-25 А), РА2 (0-5 А) і вольт-метр PV1 (0-12 В). Підключення приладів і гальванометрів осциллографа G1 до G2 здійснювалося за приведеною схемою (рис. 3.1). Запис здійснювався на осцилографічний фотопапір MC-2-135, швидкість протягання 5000 мм/с.
Записані одиничні імпульси візуально класифікували на чотири види: холості, робочі, імпульси часткового короткого замикання (ЧКЗ) і короткого замикання (КЗ) (рис. 3.2,а,б,у, г), керуючись їхніми визначеннями, приведеними в ДСТ 25331-82, а також у посібнику з експлуатації до блоків харчування ІТТ-35 і ІТТ-9 до алмазно-ерозійних верстатів.
У процесі електроерозійного виправлення робітниче середовище ( 0,3%-ный водний розчин кальцинованої соди ) являє собою слабкий електроліт, а при виникненні механічного контакту між зв'язуванням круга і поверхнею електрода-інструмента відбувається їхнє відносне переміщення зі швидкістю 30-35 м/с. Тому для уточнення форми неодружених імпульсів і імпульсів короткого замикання були проведені спеціальні експерименти.
Перед записом імпульсів неодруженого ходу поверхня ЕІ шліфувалася без подачі на врізання до припинення електричних розрядів. Після цього, не припиняючи обертання шліфувального круга і подачі робітничого середовища, записували імпульси. В описаних умовах неодружений імпульс характеризувався проходженням струму малої амплітуди і відсутністю "підсадження" у вершини імпульсу напруги ( рис. 3.2,а )
а - підключення гальванометрів для запису імпульсів струму й амперметрів;
б - підключення гальванометрів для запису імпульсів напруги і вольтметра
Рисунок 3.1 - Схема підключення гальванометрів осцилографа Н115 і приладів
а) холості; б) робочі; в) часткового короткого замикання; г)короткого замикання
Рисунок 3.2 - Види одиничних імпульсів при виправленні круга в середовищі слабкого електроліту
Імпульси короткого замикання записували при шліфуванні електрода навкруги, на поверхні якого зерна були закриті зв'язуванням. У цьому випадку імпульс КЗ характеризується високим значенням струму і низькою напругою, причому імпульс напруги має характерну закруглену форму ( рис. 3.2,г).
Робочі імпульси при ЕЕП у залежності від умов стружечного замикання мають різну форму й амплітуди струму і напруги ( рис. 3.2,б), а імпульси ЧКЗ характеризуються дробленням імпульсу напруги і високих значень величини струму ( рис. 3.2,в). Дроблення імпульсу напруги говорить про те, що наявне під час імпульсу ЧКЗ коротке замикання ліквідується за час дії цього ж імпульсу.
Після класифікації видів одиничних імпульсів, записаних при проведенні експериментів, визначалася їхня круговькість по видах, якою і характеризувався досліджуваний режим виправлення.
Цей процес, як ми бачимо, дуже трудомісткий і вимагає багато часу, щоб одержати інформацію про якість проведеного виправлення. Потрібно автоматизувати цей процес з наступним висновком результатів на екран рідкокристалічного індикатора. Так само буде здійснюватися управління електродом у залежності від інформації про проведене виправлення.
4 Розробка функціональної схеми для системи автоматичного керуванняположенням електрода при виправленні алмазного круга
Розроблена функціональна схема приведена на рис 4.1 : К - компаратори, Т - RS-тригери, БОН - блок опорних напруг, МК - мікроконтролер, РКІ - рідкокристалічний індикатор.
Для безпеки нашої системи від небажаного перепаду напруги або збільшення струму ми підключаємося до вольтметра, що показує присутність імпульсів між електродом і алмазним кругом. При натисканні на кнопку на кнопку «ПУСК» на клавіатурі МК усі лічильники обнуляются, і система автоматичного контролю починає свою роботу.
Вхідний сигнал знімається між електродом і алмазним кругом. Ця імпульсна напруга подається на вхід кожного з 3-х компараторів. На інший вхід компаратора подається постійна н
Проектування системи автоматичного керування положенням правлячого електрода в процесі електроерозійного виправлення алмазного круга дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Вальдорфская педагогика
Реферат: AfroAmerican Dance Essay Research Paper Samuel A
Отчет по практике по теме Организация работы ЗАО "Агропромбанк"
Отчет по практике по теме Ерофей Павловичская дистанция пути ОАО 'РЖД' ПЧ-11
Контрольная работа по теме Журналистика XVIII века
Язык Эссе
Реферат: The Life Of Mahatma Ghandi Essay Research
Курсовая работа: Перспективные средства передачи информации
Реферат по теме Традиционная текстильная кукла
Реферат: Третья ракета
Социально Психологическая Адаптация Диссертации
Реферат: Космические технологии в автоматизации управлении перевозками
Контрольная работа по теме Налоги. Налоговая система РФ
Сочинение Новый Год 3 Класс
Что Значит Быть Молодым Сочинение
Курсовая работа по теме Налогообложение операций с ценными бумагами
Основные черты построения налоговой системы Франции
Контрольная работа по теме Strategic Planning
Сочинение по теме Борис Исаакович Балтер. До свидания, мальчики!
Как Написать Эссе По Английскому Образец
Особенности наследования по закону - Государство и право курсовая работа
Быт, хозяйственная деятельность, нравы и религиозные представления восточных славян - История и исторические личности презентация
Соотношение доказательств по уголовному делу и оперативных материалов - Государство и право курсовая работа