Методи генерування імпульсів

При електроерозійній обробці, залежно від необхідних параметрів, застосовують різні методи генерування. Існує три методи генерування імпульсів: електричний, механічний та комбінований.

Електричним або комбінованим методом генеруються імпульси при електроімпульсній та електроіскровій обробці. В першому випадку імпульси створюються спеціальним генератором імпульсних струмів. Такий генератор є складовою частиною електроерозійного обладнання.

При механічному методі генерування періодичне подавання імпульсів в зону обробки забезпечується відносним механічним рухом електродів, заготовки та інструмента, що ввімкнені в ланцюг не імпульсного, а постійного або змінного струму. Внаслідок вібрації, обертового або поступового руху одного з електродів ланцюг переривається, що призводить до генерування імпульсного струму. На механічному методі генерування імпульсів заснована електроконтактна та анодно-механічна обробка. При комбінованому методі генерування імпульсів суміщається джерело (генератор) сильних імпульсних струмів з механічним рухом одного з електродів. Роль механічного руху в цьому випадку полягає не стільки в генеруванні імпульсів, скільки в забезпеченні обходу інструментом всієї оброблюваної поверхні, полегшенні умов виносу продуктів ерозії та стабілізації процесу.

 

Послідовність виконання роботи

 

 

1. Ознайомитися з фізичними основами електроерозійної обробки.

2. Ознайомитися з устроєм та принципом дії верстата, правилами техніки безпеки.

3. Встановити деталь на столі всередині ванни та закріпити її за допомогою струбцини та прихватів.

4. Встановити котушку з дротом у блок розмотування, заправити дріт в тракт перемотування та закріпити вільний кінець на прийомній котушці блока намотування.

5. Встановити переливний патрубок на висоту, що забезпечує рівень рідини над верхнім краєм деталі не менше 15 мм.

6. Встановити датчик верхнього рівня рідини таким чином, щоб електрод був опущений нижче рівня переливання на 5 - 10 мм.

7. Встановити автоматичний вимикач на блоці керування верстата в положення “ВКЛ”. На пульті керування загоряться індикатори “СТАНОК” та “ГЕНЕРАТОР”.

8. Натиснути кнопку “СЕТЬ” на пульті керування комплексу. Загориться сигнальна лампа “СЕТЬ”.

9. Під’єднати виходи датчиків струму та напруги до вимірювальних каналів осцилографа С8-12.

10. Дільники напруги на обох входах осцилографа поставити на позначку 2 в /д., а дільник “час/діл” на позначку 2 mс.

11. Встановити автоматичний вимикач генератора в положення “ВКЛ”, загориться лампа “СЕТЬ”. Натиснути кнопку “ПУСК”.

12. У ручному режимі керування комплексом провести такі включення:

· ввімкнути насос промивки дроту;

· ввімкнути насос наповнення ванни;

· на передній панелі верстата відкрити вентилі промивки дроту та наповнення ванни;

· ввімкнути перемотування дроту та встановити потрібну швидкість перемотування та натяг дроту;

· ввімкнути пристрій адаптивного керування;

· кнопками «1»... «5» встановити потрібну частоту імпульсів;

· кнопками «1»... «4» встановити необхідну амплітуду імпульсів;

· підключити навантаження до виходу генератора.

13. Ввести в пам’ять системи ЧПК потрібну керуючу програму та відредагувати її по розмірах встановленої заготовки.

14. На ЧПК виконати операцію “Общий сброс”.

15. Включити приводи подач натисканням кнопки “Приводы подачи включены”, та натиснувши кнопку “выезд в фиксированною точку”, виконати виїзд приводів подачі в “0” системи координат верстата.

16. Визначити “0” системи координат деталі.

17. Включити режим «Автоматическая работа».

18. Натиснути кнопку «ПУСК».

19. Застабілізувати режим роботи осцилографа С8-12.

20. З екрана осцилографа перемалювати форми імпульсів струму та напруги.

21. Після виконання останнього кадру програми на екрані з’явиться команда М02 та напис “СТОП”.

22. З врахуванням характеристик датчиків струму та напруги і параметрів осцилографа визначити:

- амплітудні значення струму та напруги робочих і холостих імпульсів;

- тривалість імпульсу;

- частоту, період, та сквапність імпульсів;

- приблизно оцінити коефіцієнт використання імпульсів та час затримки пробоїв.

21. Скласти звіт про виконану роботу

 

Зміст звіту

1. Назва роботи.

2. Мета роботи.

3. Теоретичні відомості.

4. Хід виконання та результати виконаної роботи.

5. Висновки та пояснення отриманих результатів.

Контрольні питання

1. Критерій Палатника та його застосування.

2. Основні параметри імпульсу та фактори електроерозійної обробки, які вони визначають.

3. Методи генерування імпульсів технологічного струму.

4. Фізика процесів що відбуваються в міжелектродному проміжку при електроерозійній обробці.

 

 

Лабораторна робота №7

ВИЗНАЧЕННЯ ТОЧНОСТІ ПЕРЕМІЩЕНЬ ПРИВОДІВ ПОДАЧІ ЕЛЕКТРОЕРОЗІЙНОГО ВИРІЗНОГО КОМПЛЕКСУ СЕЛД-02

Мета роботи::Ознайомитися з основними первинними похибками, властивими технології розмірної електроерозійної вирізки; отримати практичні навички визначення точності переміщення приводу; розробити та відредагувати.керуючу програму переміщення приводів для визначення точності їх позиціювання.

Устаткування та матеріали

1. Комплекс моделі СЕЛД-02.

2. Кінцеві міри довжини.

3. Мікатор ІРПВ

4. Струбцини та прихвати.

5. Стійка магнітна.

Загальні відомості

 

До основних первинних похибок, властивих технології розмірної електроерозійної вирізки відносять:

- похибки обумовлені геометричною точністю приводів верстата;

- похибки викликані коливаннями дроту в направляючих;

- похибки обумовлені неточністю виготовлення дроту;

- похибки обумовлені наявністю міжелектродного електричного проміжку;

- похибки обумовлені неточністю визначення координат базових поверхонь;

- похибки викликані зносом дроту;

- похибки температурних деформацій;

- похибки викликані внутрішніми залишковими напругами;

- похибки обумовлені прогинами дротового електрода під дією силових електричних розрядів.

Проведені докладні дослідження основних первинних похибок при різанні заготівель з інструментальних сталей і твердих сплавів дали наступні результати:

- первинна похибка при використанні в якості приводів високоточних лінійних двигунів не перевищує 0. 008 мм;

- первинна похибка при використанні каліброваного дроту не перевищує 0. 004 мм.

- первинна похибка якщо амплітуда коливань не перевищує 0.01 мм і не змінюється згодом, погіршує шорсткість обробленої поверхні, але практично не впливає на геометричну точність контуру;

- первинна похибка залежить від товщини матеріалу заготовки, матеріалу і діаметра дротового електрода, швидкості перемотування, режиму різання. У залежності від комбінації перерахованих параметрів може складати від 0. 002 мм до 0.01 мм;

- первинна похибка при необхідній стабільній електропровідності робочої рідини в зоні опрацювання звичайно не перевищує 0. 004 мм;

- первинні похибки й усуваються правильним добором матеріалу заготівлі, технології різання і дотриманням принципу суміщення баз;

- первинна похибка обумовлена коливаннями температури технологічної системи і деталі. При роботі верстата в термоконстантному помешканні (20° ± 2°С), не перевищує 0. 02 мм,при максимальній довжині різання 350 мм;

- первинна похибка , викликана прогинами дротового електрода при різанні повного знімання може складати 0.03 мм - 0.20 мм

Зазначені похибки мають як систематичний так і випадковий характер. Систематичні похибки . Інші похибки можна віднести до випадкового. Якщо виключити з приведеного переліку похибки викликані прогинами дротового електрода, то максимальна сумарна похибка опрацювання контуру буде рівної:

 

, (1)

 

де K = 1.2 - коефіцієнт, що враховує відхилення закону розподілу похибок від нормального.

 

Середнє значення первинних вимірювань визначається за виразом:

 

, (2)

 

Xi – результат і – того одиничного вимірювання.

Із збільшенням кількості вимірювань (n) середнє значення наближається до граничного значення, яке називається математичним очікуванням і визначається за формулою:

, (3)

 

Якщо систематичне відхилення відсутнє, то математичне очікування дорівнює істинному значенню. В загальному випадку систематична похибка визначається за таким виразом:

, (4)

 

де Х_R – істинне значення (при вимірюваннях та обчисленні обирається рівним кінцевій мірі, похибки кінцевої міри та мікатора не враховуємо).

 

Вираз:

, (5)

 

визначає випадкове відхилення і – го виміру. Математичне очікування квадрату випадкових відхилень називається дисперсією:

, (6)

Квадратний корінь із дисперсії називається середнім квадратичним відхиленням

, (7)

 

Порядок виконання роботи

Робота виконується в наступній послідовності:

1. Ознайомитися з загальними відомостями про роботу.

2. Ознайомитися з устроєм верстата та правилами техніки безпеки.

3. Встановити базову кінцеву міру на скобу верстата за допомогою струбцини 1 (рис. 1) таким чином, щоб її робоча поверхня була приблизно паралельною вісі Y.

4. Встановити мікатор годинникового типу з штативом на станину верстату таким чином, щоб щуп мікатора торкався розмірної поверхні базової кінцевої міри

5. Здійснюючи зворотно – поступальний рух приводу верстата разом з кінцевою мірою вздовж вісі Y, встановити кінцеву міру таким чином, щоб непаралельність її розмірної поверхні вісі Y верстата не перевищувала 0,5 мкм на довжині 30 мм.

6. Вибирати “0” програми та виставити стрілку мікатора на “0”.

7. Скласти керуючу програму та ввести її в пам‘ять системи ЧПК верстата.

8. В автоматичному режим виконати переїзд приводу координати Х на L=5, 8, 10, 20, 40, 60 мм вимірюючи дійсне переміщення приводу за допомогою встановлення (рис. 1.) відповідних кінцевих мір довжини та показань мікатора.

 

 

 

Рис. 1. Схема дослідної установки для вимірювань похибки переміщень приводів верстату “СЕЛД-02”;

1 – струбцина; 2 – мікатор зі штативом; 3 – базова кінцева міра довжини; 4 – змінна кінцева міра довжини; 5 – станина; 6 – щуп; 7 – напрямні.

 

 

7. Результати вимірювань занести до таблиці 1.

8. Для кожної довжини розрахувати математичне очікування результату вимірювання.

9. Для кожної довжини визначити систематичну похибку вимірювання.

10. Розрахувати випадкові значення відхилень кожного вимірювання.

11. Розрахувати дисперсію вимірювання переміщень приводу.

12. Розрахувати середньоквадратичне відхилення переміщень приводу.

13. Результати обчислень занести до таблиці 1

14. Побудувати графік залежності систематичних похибок переміщення приводу від довжини цього переміщення.

 

Таблиця.1 Експериментальні дані та результати обчислень.

 

№ досліду	Задана величина переміщення, мм	Виміряне значення переміщення, мм	Математичне очікування, мм	Систематична похибка, мм	Випадкове відхилення, мм	Дисперсія, мм^2

 

 

Зміст звіту

1. Назва роботи.

2. Мета роботи.

3. Теоретичні відомості.

4. Хід виконання та результати виконаної роботи.

5. Висновки та пояснення отриманих результатів.

Контрольні питання

1. Основні первинні похибки властиві технології електроерозійного дротяного різання.

2. Систематична та випадкова складові похибки прямого вимірювання.

3. Математичне очікування результатів вимірювання, дисперсія, середньоквадратичне відхилення.

4. Правила техніки безпеки при проведенні досліджень.