180075. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémek elektrokémiai megmunkálására
9 180075 10 megadott értékkel nehéz, és ezért az összehasonlítást csak a kavitáció legintenzívebb kifejlődésének pillanatáig kell végezni. Éppen ezért a folyamat vezérlésében a derivált az elektródok közötti tér relatív ellenállásainak második deriváltját érdemes felhasználni. Egy függvény második deriváltjának értéke arányos a függvénynek az adott pontban megállapítható görbületével, és ezért, mivel a kavitáció intenzitása a relatív ellenállás görbéjének lokális extrémumaként jelentkezik, ahol a görbületi fok a lokális extrémum csúcsával a kavitáció intenzitásának növekedésével növekszik, célszerű az amplitúdóösszeliasonlítás módszerével a paraméter aktuális értékét a megadott értékhez viszonyítani, majd kétszeri differenciálás után a kavitációs fok megváltoztatását a görbe lokális extrémumanak a 3c ábrán lá tható megváltoztatásaként kialakítani. Ezen a görbén az elektródok közötti tér relatív ellenállásának második deriváltja látható, és jó! látszik, hogy a globális cxtrémumok amplitúdóit bemutató Aj...A', impulzusok az elektródok közötti térre jellemző minimális Sml„ távolság megváltoztatásával növekednek (2. ábra). Az áram-feszültség jelleg görbecsökkenő szakaszában üzemelő 1 tápforrás felhasználásakor (1. ábra) a folyamat vezérléséhez az elektrolitban az elektródok egymástól való széthúzásakor létrejött kavitáció által a relatív elektródfeszültségben létrehozott változásokat mérjük. Relatív feszültségként az elektród feszültség és az elektródok közötti minimális SmI„ távolsághoz tartozó feszültségérték hányadosát értjük. A relatív paraméterek szerinti vezérlés kiküszöböli az 1 tápforrás feszültségének, az elektrolit, vagy a megmunkálandó felület hőmérsékletének változása stb. által okozott hibákat. Ismeretes, hogy áramforrásról fogyasztót táplálva a fogyasztón az ellenállással arányos feszültség van jelen. Ez azt jelenti, hogy az U elektródfeszültség impulzus a kavitáció intenzitásától függően változó alakú. A 3d ábra azt mutatja, hogy az elektródok közötti S térre jellemző minimális Smln távolság csökkenésekor (2. ábra) a C1...C4 lokális extrémumok értéke a görbén a relativ elektródfeszültség megváltozásával növekvő értéket mutat. A relatív feszültségnek a kavitáció intenzitását meghatározó változásait leíró görbe lokális extrémurnának megváltozását és ennek alapján a megmunkálási folyamathoz szükséges egzakt érték meghatározását a relatív elektródfeszültség második deriváltjának értéke alapján végezzük. A 3e ábra azt mutatja, hogy az elektródok közötti S térre jellemző minimális S„„„ távolság csökkenésével a relatív feszültség második deriváltjának görbéjén a globális extrémumok C^.-Cî amplitúdói növekednek. Az elektrokémiai megmunkálást végző rendszer a 2 szerszám elektródra és a 3 munkadarabra csatlakozó 7 kavitációadót tartalmaz (4. ábra). A 7 kavitációadó kimenete 9 vezérlőegység egyik 8 bemenetére csatlakozik. A 9 vezérlőegység a megmunkálási intenzitást határozza meg. A 2 szerszám elektród és a 3 munkadarab impulzusüzemű I tápforrás kimeneti sínjeire csatlakozik. A 9 vezérlőegység 10 első kiválasztó- és tárolóegységet tartalmaz, amely az elektródok közötti S térre jellemző minimális Smln távolsága mellett érvényes kavitációpramétert tárolja. A 10 első kiválasztó és tárolóegység a kavitációparaméter függvényének relatív értékét meghatározó 12 első számolóegység 11 bemenetére csatlakozik (4. ábra). A 12 első számolóegység 13 bemenete és a 10 első kiválasztó- és tárolóegység 14 bemenete a 7 kavitációadó kimenetéhez csatlakozik. A 12 első számolóegység kimeneté 16 második kiválasztó- és tárolóegység 15 bemenetére van vezetve. A 16 második kiválasztó- és tárolóegység a kavitációparaméterek függvényének relatív értékét tárolja és 18 összehasonlító egység 17 bemenetére van vezetve. A 18 összehasonlító egység a kavitációparaméter függvényének aktuális értékét és egy előre megadott értéket hasonlítja össze, és 19 bemenetére a 16 második kiválasztó- és tárolóegység kimenete csatlakozik. A 18 összehasonlító egység kimenete 21 zárókapcsolás 20 bemenetére csatlakozik, míg a 21 zárókapcsolás kimenete a D vezérlőegység kimeneteként a megmunkálási intenzitást szabályozó jelet szolgáltat egy 22 beállító mechanizmus részére. A 10 első, illetve a 16 második kiválasztó- és tárolóegység 23, 24, és 25,26 vezérlőbemenetei, továbbá a 21 zárókapcsolás 27 vezérlőbemenete 28 időbeni vezérlést biztosító egységhez van vezetve. A 10 első kiválasztó- és tárolóegység (5. ábra) az elektródok közötti minimális Smln távolságra jellemző kavitációparamétert tárolja. Alapeleme egy 29 tárolókondenzátor, amelynek egyik fegyverzete földelt és másik fegyverzete 30 MOSFET tranzisztoron (fém-oxid térvezérlésű tranzisztoron) keresztül a 10 első kiválasztó- és tárolóegység 14 bemenetével és a 12 első számolóegység 11 bemenetével kapcsolódik. A 29 tárolókondenzátor kisütőköre egyik sarkával a 29 tárolókondenzátor földeletlen fegyverzetével kapcsolt 31 ellenállásból áll. A 31 ellenállás másik sarka 32 MOSFET tranzisztoron keresztid a földre kapcsolódik. A 30 és 32 MOSFET tranzisztorok vezérlőbemenetei a 10 első kiválasztó- és tárolóegység 23 és 24 vezérlőbemeneteire csatlakoznak. A kavitációparaméter függvényének relatív értékét meghatározó 12 első számolóegység-osztó berendezés, amely 33 műveleti erősítőt tartalmaz. A 33 műveleti erősítő invertáló bemenete és a kimenete egy 34 kondenzátoron keresztül kapcsolódik, míg az invertáló bemenet 35 összegező ellenálláson keresztül 36 függvénygenerátorhoz is kapcsolódik, továbbá 37 összegező ellenálláson keresztül 38 műveleti erősítő kimenetével. A 38 műveleti erősítő kimenete a 18 összehasonlító egység 17 bemenetére van vezetve. A 38 műveleti erősítő invertáló bemenete a 12 első számolóegység 14 bemenetére és 39 ellenálláson keresztül a 38 műveleti erősítő kimenetére csatlakozik. A 36 függvénygenerátor két változó szorzatát szolgáltatja, és egyik bemenetével a 33 műveleti erősítő kimenetére, másik bemenetével a 12 első számolóegység 11 bemenetére kapcsolódik. A 33 és 38 műveleti erősítők nem invertáló bemenetéi a földbe vannak vezetve. A 16 második kiválasztó- és tárolóegységben a kavitációparaméter függvényének relatív értékét 5 10 35 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
