180075. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémek elektrokémiai megmunkálására
3 180075 4 lehetőség arra, hogy impulzust adjunk a munkafeszültséghez az elektródok maximális közelítésekor, vagyis akkor, amikor az elektródok közötti távolság minimális, tehát a megmunkáló felület és a szerszámelektród közötti esetleges rövidzárlati zavar megszüntetésére szükség lenne. A feszültségimpulzusokat az ismert eljárásban tehát a szerszámelektród előtolásakor vagy visszahúzásakor, vagyis az elektródok közötti tér változó értékei mellett vezetik be. Tekintettel arra, hogy a legtöbb esetben a rezgésamplitúdó mintegy 0,2 mm és az üzemi feszültség jel-szünet aránya 2 és 3 között van, az elektrokémiai oldási folyamat nagy átlagos elektródok közötti távolság mellett zajlik, ami a megmunkálási pontosságot ront ja. Ez különösen a megmunkálandó belső tér oldalfelületeire vonatkozik. Ha a jel-szünet arányt a megmunkálási pontosság javítása érdekében 5 és 10 közötti értékre emelik (ezt példáid úgy érik el, hogy az impulzusok hosszát az üzemfeszültségben jelentősen növelik), az előtolási sebességek komoly mértékben csökkennek. Ezen túlmenően, ha az elektródokat egy kiegészítő feszültségforrásból táplálják, az érintkezés hatására erős felületi lepusztulás jön létre mind a szerszámelektródon mind pedig a munkadarabon. Az elektródok érintkezésekor ezen túlmenően a szerszámelektród és a munkadarab felületének mechanikai károsodása is bekövetkezhet, különösen kis méretű üreges terhek megmunkálásakor. Az egyik elektródnak feszültségimpulzusokkal szinkronizált rezgő mozgását felhasználó elektrokémiai megmunkálási eljárások és az elektródok közötti tér nagyságának szabályozására ugyanilyen eleven működő eljárások ismert változatai csak korlátos megmunkálási pontosságot, teljesítményt és jóságot képesek, különösen a komplikált felületi kialakítások mellett, biztosítani. Az elektrokémiai megmunkálásra ismeretesek olyan berendezések, amelyek a folyamat különböző zavarai esetén keletkező és az elektródok közötti térben lezajló zárlatokkal összefüggő áramváltozások elemzése alapján működik. Ezek a berendezések azonban nem alkalmasak impulzusos áram felhasználásával elektrokémiai megmunkálás végzésére, mivel az impulzussorozat nagyfrekvenciás spektuma az elektródok közötti térben a nagyfrekvenciás rezgések mikrozárlatok miatt keletkező segédjeleit elnyomják. Az elektrokémiai megmunkálás céljaira rezgőelektróddal és impulzusárammal működő berendezéseket is kidolgoztak, amelyek szabályozó alapelv szerint működnek: az elektródok kölcsönös érintkezésének hiányában a berendezés az egyik elektródot automatikusan előretolja, míg az érintkezés alatt az előtolás hiányzik. A működést előidéző impulzusfeszültség csak az elektródok előmozgatásakor, illetve távolításakor, vagyis az elektródok közötti tér nagy tartományban változó értéke mellett vezethető be, ami a másolási pontosságot és a megmunkálási teljesítményt jelentősen rontja. A találmány feladata olyan módszer kidolgozása fémek elektronikai megmunkálására, amelyben az elektródokra adott feszültségimpulzusok bevezetésével szinkron az egyik elektród kényszerrezgését alkalmazzuk, továbbá feladata az eljárást megvalósító olyan berendezés megvalósítása, amely az impulzusadás alatt mindaddig az időpontig bizonyítja az elektródok közötti tér minimális nagyságát, amíg a szerszámelektród és a munkadarab egymástól minimális nagyságra van. A feladat megoldására olyan elektrokémiai megmunkálási eljárást dolgoztunk ki, amelyben az elektródokra a megmunkálási folyamat során vezetett feszültségimpulzusokkal szinkron kényszerrezgésbe hozott elektródot használunk, és a találmány szerint a feszültségimpulzust az elektródok közelítése során a minimális távolság elérésig biztosítjuk, az elektródok közötti teret jellemző ellenállás időben változó értékének és az elektródok minimális távolságához tartozó ellenállásértéknek hányadosaként értelmezett relatív ellenállás értékét megfigyeljük, majd az elektrolitban az elektródok egymástól való eltávolításakor fellépő kavitáció által a relatív ellenállás értékében előidézett változást ellenőrizzük, és az elektródok közötti tér nagyságát •is a tér bemenetén az elektrolit nyomását a relatív ellenállás megkövetelt változásai értékének állandósága mellett szabályozzuk. A találmány szerint tehát az elektródok közötti távolságot és az elektródok közötti tér bemenetén az elektrolit nyomását szabályozzuk, és eközben a relatív ellenállás egy előre meghatározott változási értékét állandónak tekintjük. A kavitáció által a relatív ellenállásban az elektródok egymástól való távolításakor előidézett megváltozást az elektródok közötti távolság egy megadott tartományának periodikus beállításával adjuk meg. Az ellenállás értékét mindenkor mérjük és tároljuk. A mérések között a tárolt értéket a relatív ellenállás folyamatosan változó aktuális értékével hasonlítjuk össze. Abból a célból, hogy az elektródok egymástól való távolításakor fellépő kavitáció miatt a relatív ellenállásban előidézett megváltozási érték követését megfelelő pontossággal biztosíthassunk, a relatív ellenállás idő szerinti második deriváljál mérjük. Ha az áram-feszültség karakterisztika csökkentő ágában üzemelő tápforrást használunk, a kavitáció miatt a relatív ellenállásban az elektródok egymástól való távolításakor előidézett megváltozás egyszerű és kényelmes vezérlési eljárás létrehozására alkalmas, amelyben a feszültség folyamatos értékének és az elektródok közötti minimális távolság minimális értéke mellett mért feszültség hányadosának arányaként meghatározott elektródfeszültség értékét követjük. Ezen kívül a relatív elektródfeszültség megváltozási értékét is követjük második deriváltjának mérésével, aminek célja az érzékenység növelése, és a feszültségimpulzus különböző alakjai szerint végzett szabályozás tartományának kibővítése. A találmány szerinti feladatot oly módon is megoldhatjuk, hogy elektrokémiai megmunkálásra berendezést dolgozunk ki, amelyben a találmány szerint az elektródokra kavitációadó csatlakozik, amelynek kimenete a megmunkálási intenzitást szabályozó vezérlőegység bemenetére csatlakozik. Ez a vezérlőegység egy a kavitációt az elektródok közötti minimális távolsága mellett jellemző paraméter értékéhez kialakított első kiválasztó- és tároló5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
