электроэрозионно прошивное приспособление к сверлильному станку — Электроэрозионная и электрохимическая размерная обработка — Металлический форум

Естессно, важна и скорость нарастания тока, хотя эти параметры для разных фаз работы ключа. Но ! От превышения di/dt банально спасает низкоомный балласт…

Хотя , я , как и Вы, просто тупо запараллелил несколько ключей, для запаса как по 1-му, так и по 2-му параметру… RCD спасла.

применение оптронов чисто физически не введет мосфеты в критические зн-я нарастания U / I

С драйверами я решил для себя так : а на фига ? если охота будет — просто тупо воткну вместо оптрона драйвер… посмотрю , что получится. Но пока также, как в рекламе с Досей… типа «а нафига платить больше, если результат одинаковый ? » 🙂

Про наносекунды — поищите Spark Gap model — и в симулятор её …. я лично также начинал с 1 мксек импульсов — но увидел произв-ть и отказался от них.

Всё таки это уже чистовые режимы с ничтожной произв-тью ( в случае прошивного вар-та)…. Мне понравиласть призв-ть где то от 30 мксек со скважностью >1 но <2

На проволоке вот попробую 1 мксек, но позже… пока механику доделываю для вырезного, тоже ничего внятного сказать не могу…

А вообще, aftaev — скажу не Вам лично, но всем, кто удосужится прочесть:

да странно то, что критиковать горазды всё, а выложить своё, хоть и» не совсем то» — нет народа.

Во всём инете рабочих схем — раз два и обчёлся: langlois , scott и ШГИ 🙂

все чем-то своим заняты, типо «насущным», а принять действенное участие в разработке — никак… я тоже мог бы заниматься своими делами и ждать, пока кто-нить что — нить родит. Потом качнуть «по-бырому», спаять и усё.

Давай те уж если сообща, то сообща.

Я спрашивал про CAM -soft — никто не ответил !!! И с какого к**я тут чёто выкладывать этим»следящим за темой» ? Вместо того, чтоб следить за ней — почитали б книжки умные…. Немилова или Могоряна, или того ж Langlois-а…. Учиться никогда не поздно !

не зря буржуи придумали термин «know how»…….

:hi:

Здравствуйте.Коснулся электроэрозии.С весны прошлого года установили три станка прошивных.Возникшие проблемы — выбор ист питания , силовые ключи , их охлаждения , следящая . Сейчас остановился на 150 V (трансформатор 220110),В нем же сделал защиту от перегрузки , плавный заряда силовых конденсаторов .Силовые ключи — полевые spw47N60c3 две штуки.В сток поставил по 1,02 Ом (2 х 0,51Ом С5-16В) (перестраховка).Управление силовым ключом через драйвер IR2127 (точно не помню).На затворе у силовых ключей стоят на З-И бытрый стабилитрон и диод (защита от перенапряжения и ).Управление — задающий генератор — 10кГц-99кГц, длит имп 0.4-10 мксек.Слежение за к.з.(ток выставляется).При кз генератор выкл на дельта t ,чтоб ключи «отдохнули».С искрового промежутка выпрямленное среднее напряжение на следящую.Напряжение след подстраивается (меньше порога- отвод , больше — едим вниз далее ).При достижении заданной глубины генератор и силовой ист питания откл .Электрод выезжает из детали. В слежении ввендены дрожь и периодичекий подъем электрода для прочистки(есть регуляторы).Регуляторы скорости — быстрая (для отъезда вверх и в ручном режиме для подвода электрода), медленная — собственно для прошивки.Прошивал хрупкие материалы (сквозные отверстия в магните — проверка тонкого режима , так как при сквозном выходе из магнита , если электрод «давит » на деталь , то образуются сколы),вольфрам — грубый , «мощный » режим (600Вт).Среда — водопроводная вода. Габариты стандартный корпус от лаб блока питания 0.5х0.5х0.25 м .Затраты материальные около 20-30т.р.

Важные ,на мой взгляд, проблемы , которые надо было решать — охлаждение силовых ключей и слежени за кз.

Сейчас буду ещё ,наверно, собирать станок .Возьму скорее всего другие силовые ключи.Этими же станками удалял метчики .

Теперь еще про высоком КПД:

Когда еще важен высокий КПД — если нужен блок с малыми габаритами (и весом).

Наставить резисторов помощнее, прикрутить рядом вентиляторов побольше — эт, конечно, можно (и не слишком оно дорого выйдет, с т.з электроэнергии), но все это занимает место. Если надо генератор полегче весом и поменьше размерами — придется хитрить с КПД.

*******************************Касательно корпуса генератора***************************

Так же генератору понадобится стальной (чтоб меньше помех выходило наружу) корпус.

Очень неплохо бы засунуть генератор в корпус от компьютерного БП — вещь эта дешевая, массово изготовляемая, есть розетки для питания 2 шт, вентилятор, место для крепления платы.

Что ограничивает: рассеиваемая мощность и размеры самой платы генератора. Режим работы что у генератора, что у БП — длительный. Касательно рассеиваемой мощности: вот, допустим, эта ссылка:

fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/22647

Искать раздел «Коэффициент полезного действия».

Там приведены характеристики какого-то блока питания. При 700 Вт нагрузки КПД 80%, т.е. 175 Вт рассеиваемой мощности. Вот где-то на эту величину и стоит равняться.

Так же там ссылаются на стандарт ATX12V 2.2 (стандарт касается компьютерных БП), желающие могут его отыскать, если пожелают. Если не ошибаюсь, он допускает КПД 72%, при мощности до 450 Вт (т.е. те же рассеиваемые 175 Вт).

Все это при температуре окружающей среды 50 С (ATX 12V Power Supply Design Guide)

Вот и получается, при среднем напряжении на МЭП=25 В:

Средний ток (А)/Мощность на МЭП (Вт)/минимальный КПД

5/125/42%

10/250/60%

15/375/68%

20/500/74%

30/750/81%

40/1000/85%

Приветствую.

Во первых, пришел к выводу, что КПД должен быть обоснованным, иначе можно проектировать генератор до бесконечности.

Ограничения накладывают:

а) Мощность, которую можно получить из сети

б) Стоимость электроэнергии.

Как определять минимально допустимый КПД:

предполагается, что станок работает сколько-то часов в месяц

1) Задать ограничение мощности, получаемой из сети

2) Задать ограничение стоимости электроэнергии в месяц

3) Задать максимальный средний ток обработки.

Мощность на МЭП Рмэп = Iср*Uср

Потребляемая мощность = Рмэп/КПД

Полная мощность (нагрузка на сеть) = Рмэп/[КПД*cos(фи)]

После этого будет видно, какие КПД подходящие, а какие нет.

Для примера, вот такие вот графики получились (г. Киев, электроэнергия — 0,1872 грн/кВт. Предполагается, что станок работает 300 часов в месяц. Uср.мэп = 25 В (напряжение на МЭП зависит от материала электродов, жидкости, длительности импульсов и скважности).

рис. 1

рис. 2

Касательно рис.1: например, нас интересует ток 30 А.

Во первых, ограничение по мощности сети: допустим, включаем генератор в розетку 16 А (режим работы длительный, 10-15 часов подряд, потому превышать рекомендуемый ток не хотелось бы, чтоб что-то не расплавилось). Допустим, коэффициент мощности (он же cos(фи)) = 0.8. Что видно из графика: минимальный КПД где-то между 25 и 30%. Теперь, допустим, есть еще и ограничение по стоимости электроэнергии вводим (не больше 70 грн/месяц при 300 ч. работы в месяц). В таком случае, получается, КПД должен быть не меньше 60 %. Итог: КПД не меньше 60 %.

Касательно рис.2: Отмечаем на нем КПД основных типов генераторов (релаксационных RC где-то 20-25, безнакопительных с резистором, ограничивающим ток (типа ШГИ) — около 30-50%, релаксационных RLC, безнакопительных с дросселем, ограничивающим ток — около 60-80% и т.д.

Задаем ограничение по стоимости энергии за месяц. Задаем ограничение по нагрузке на сеть. И прикидываем, какой тип генератора будет пригоден (например, при 70 грн/мес и токе до 15 А вполне можно передрать схему ШГИ — будет достаточно).

Чем проще генератор — тем быстрее сделать, но больше потери.

Во вторых, продолжу выкладывать имеющуюся литературу

depositfiles.com/files/0nhyzda1c

Я ориентируюсь по теории из букварей , зачем такое быстродействие защиты — вообще не понимаю.

Здесь м.б. ошибаюсь в теории, поправьте , если не так. 😉

Если электрод-инструмент сложной конфигурации с сильно меняющейся площадью рабочей поверхности, то, хорошо бы менять основные параметры задающего генератора (в работе) — порог на срабатывание защиты, ограничение рабочего I,U итд.

Соорудил на макетке схему на PIC, согласно терминологии из букварей — безнакопительную, с генерированием методом прерывания. Ёмкости только в фильтрах стабилизатора. Ограничитель тока — на таком же IRF1310, управляется c pic-a. В работе ещё не проверял, м.б. вообще не то…

На днях надо попробовать, с разным ЭИ — пока щётку графитовую пытать…свои схемки ( пусть не отлаженные), имхо, никто не даст, видимо это большая коммерческая тайна ? :patsak:

R1 — 2Mегаом ? За что его так ?

А так :микросхема дефицитная, ничего особого в ней нет.

Моя экспериментальная схемка, потипо собачки Павлова:

Пик 877 — моск.

c ИП U (пока 24в 20А мах) — на электрод через балластный резистор

деталь — mosfet-ом на землю.

Я не закладываю каких-л драйверов для MOSFET, пока управляю им через IRLML2402

Со стока через делитель U ( резистивный со стабилитроном в нижнем плече) — на повторитель U (собран на ОУ LM324) — на вход АЦП 1 канал

С электрода — аналогичный узел на 2-й канал.

Как я понял, кроме ИХХ и КЗ придется вылавливать т.н. фиктивные импульсы.

Поджига пока нет, он усложнит мою простецкую конструкцию 🙂

Зато могу пиком генерить что угодно, в.т.ч и сигналы управления для ИП :yahoo:

имхо про схему скотта.

Номиналы деталей в его конструкции — это нечто. И там тоже нужен микроконтроллер, писанина в любом случае наметится…

Можно взять принципы взаимодействия узлов в его схеме, хотя он вообще ничего нового не изобрел.

Приветствую.

Касательно авторегуляции: конечно, современные регуляторы хитро устроены, но для домашних целей возможно подойдут устройства 60-х годов.

depositfiles.com/files/opif9q047

Вкратце рекомендуют там вот что: если кз — ускоренно отводить инструмент пока не начнутся импульсы хх, если хх — начинают подводить инструмент, потихоньку. Если рабочие импульсы — значит, ничего не делаем (двигатель подачи остановлен).

Основная трудность — отличить рабочий импульс от фиктивного, а хх и кз легко отличить от рабочего.

При кз напряжение на МЭП меньше 10-15 В, если так — то кз. При хх нема ожидаемого тока, напряжение на МЭП = напряжению хх источника (а оно должно быть 60 и больше вольт). Если есть напряжение и ток — значит, рабочий или фиктивный, напряжение на МЭП 20-40 В.

При том методе регуляции, что описан, вероятность появления фиктивных импульсов мала.

Касательно помех: для избавления от них можно применить развязку через оптрон, как, на пример, у генераторов ШГИ-М.

muralev.narod.ru/archiv/docs/TNC/PGR-9_schematics.pdf

Где-то здесь на сайте валялось описание для ШГИ-М, там описывается и работа этой схемы. Вкратце: в паузах (250 мкс) между пакетами импульсов меряют сопротивление МЭП, для этого подключают источник напряжения 30 В через резистор 150 Ом и измеряют напряжение на МЭП. Начало измерения напряжения на МЭП через 50 мкс после начала паузы, измерение на протяжении 150 мкс, напряжение интегрируется на конденсаторе. Повторное измерение — через 1600 мкс.

Что касается «после каждого импульса»: да, если пауза между импульсами достаточная — то после каждого можно. А если частота высокая — то после пакета импульсов делают паузу, как описано выше — чтоб состояние МЭП немножко устаканилось.

Если есть подозрение на зашлакованность (слишком малое сопротивление) — применяют меры: уменьшают ток, увеличивают прокачку (если есть), делают релаксацию (т.е. отвод-подвод инструмента).

———————————————————

1) «Подача инструмента — шаговым двигателем.

КОммутация MOSFETом.»

2) Где бы нарыть полную схему ДГТ-740

———————————————————

1) Нормально.

2) ХЗ. Но это генератор для вырезных станков. С точки зрения проволочкой разрезать — хорош, а вот для прошивочных станков мало пригоден — износ большой будет.

ИМХО, для домашнего пользования выгоднее иметь то, что называется «генератор для прошивочных станков». Тонкой проволочкой на нем не повырезаешь без специальных мер (порвется), зато износ малый и производительность большая. С электродами и механической частью станка проще — хоть кусок медного провода как электрод поставь ( а на крайний случай и гвоздь сойдет) — и реж металл в любом направлении, не нужен ни протяжный механизм, ни сотни метров проволоки. А если сделать к такому генератору небольшую приставочку — можно и проволокой вырезать.

А вот обратное неверно — генератор для вырезных станков плохо пригоден для прошивки.

Подробнее:

«Индуктивный ограничитель» — катушка индуктивности схема для управления током в ней.

Как, например, здесь:

http://stepmotor.ru

Читать начиная с раздела «Способы изменения направления тока»

Возможны и другие варианты управления током.

Теперь о нагрузке (а нагрузкой является межэлектродный промежуток, МЭП):

В непробитом состоянии МЭП имеет большое сопротивление, ток через него почти не идет. Когда напряжение станет выше предельного, МЭП пробьется, между электродами загорится дуга. Это т.н. напряжение пробоя (Uпр). Оно зависит от длины МЭП (S). Зависимость почти линейная, Uпр = k*S.

Для того, чтоб МЭП не зашлаковывался, он должен быть достаточно большой. То ли электрод нужно подвести к детали, чтоб загорелась дуга, а затем отвести (вибрация), то ли подать на электроды импульс напряжения в неск. сотен вольт (у генераторов ШГИ-М кажись 250 В), это так наз. «импульс поджига»

После того, как загорится дуга, напряжение на МЭП упадет до напряжения горения дуги (Us).

Us мало зависит от тока . Вольт-амперные характеристики из литературы по сварочным аппаратам не годятся, в нашем случае напряжение почти не меняется от самых слабых (десятые доли ампера) до самых сильных (тысячи ампер) токов. Т.е. дугу можно считать стабилитроном с напряжением стабилизации Us.

Это напряжение Us зависит от времени горения дуги (постепенно падает от Usн до Usк, упав до Usк остается постоянным), материалов, жидкости и всяких случайностей (потому имеется разброс значений).

Что из этого следует (для расчета схемы): электроды можно считать замкнутыми, а напряжение на токоограничивающем элементе равным E-Us, где Е — напряжение источника питания.

Если напряжение источника упадет ниже Us — дуга погаснет. Если ток слишком маленький — тоже нехорошо.

Надежным можно считать ток (не среднее значение, а амплитудное) через дугу 0,5 А и больше, для нормального разряда.

После окончания разряда сопротивление МЭП будет меньше, чем до разряда. Если в генераторе импульсов поджига ток ограничивается резистором, то при слишком большой величине этого резистора напряжение на МЭП упадет и пробоя не будет. Потому его советуют делать не больше 100-200 Ом, чем меньше — тем лучше.

О форме импульсов:

при равной мощности на электродах выгодней длинный импульс с меньшей амплитудой, чем короткий с большой. Производительность та же, а износ меньше.

Особой прямоугольности импульса добиваться смысла нема. И треугольные, и трапецеидальные, и синусообразные — все эти формы импульсов успешно применяются.

Из иностранной литературы:

Передний фронт импульсов выгодней пологий, время возрастания тока от 1-3 мкс (для высокой частоты в сотни кгц) и больше. Задний фронт выгодней покороче. Так будет меньше износ. С пологим задним фронтом износ больше. Перед самым окончанием импульса ток выгодней резко поднять — будет лучше выброшен расплавленный металл из лунки и будет больше производительность, а на чистоту поверхности не повлияет. Про характеристики этого предконечного импульса ничего не сказано, на картинке он по амплитуде раза в 2-3 больше основного, а по длительности около 0.1 основного.

При обработке в керосине, масле и пр. жидкостях, содержащих углерод, имеет смысл применять «гребенчатые» импульсы (что это такое — читайте в ссылке, что я давал в прошлом сообщении) . Тогда на электроде-инструменте откладывается пленка углерода , и износ его снижается. Особенно это касается медных электродов (в 10 и больше раз меньше износ), для других материалов не так сильно. Чтоб не подбирать самому его параметры — можно скопировать с генераторов ШГИ-М.

Вот тут

muralev.narod.ru/archiv.htm

есть «Технологическая инструкция на генератор ШГИ-40-440M», там можно все режимы скопировать.

Начну с цитаты:

«В конце 30-х годов супруги Лазаренко, первооткрыватели нового электрофизического метода обработки называли процесс электроискровым. В частности, так этот метод именовался в первых публикациях (1943 г.) и в докторской дисертации Бориса Романовича Лазаренко (1947 г.). Термин «электроэрозия» применительно к этой технологии появился в 50-х годах скорее как результат противостояния различных коллективов, занимавшихся к тому времени проблемами новой технологии. Представляется, что термин «электроискровая» обработка подходит к названию процесса лучше, чем «электроэрозионная». Электрическая искра – это инструмент, который работает в процессе обработки, электроэрозия – это результат, разрушение металла под действием электроискровых разрядов. Если по той же логике, по которой обработку называют «электроэрозионной», называть другие процессы, то сверление, к примеру, будет именоваться «дырением». Создатель первого в мире проволочно-вырезного станка (1954 г., г. Фрязино) Борис Иванович Ставицкий, ученик Лазаренко, во всех своих работах использует термины «электроискровая» и «электроискровой» применительно к технологии, процессу, методу обработки. Как бы то ни было, мы принимаем и термин «электроэрозия». Для приверженцев этого более официального термина мы помещаем его в скобках. Электроискровую (электроэрозионную) обработку называют также «эрозийной», «электроимпульсной», координатно-прошивочную электроискровую обработку часто называют «прожигом». Мы считаем правильными терминами «электроискровая обработка», «элекроискровой станок» и т.д., однако, если кто-то употребляет другой термин — «электроэрозионная», «электроэрозийная обработка», — не считаем это ошибкой.»

—

от себя добавлю:

раньше — лет 40-50 назад было два варианта электроэрозийных методов

1) генератор на конденсаторе, деталь — плюс, электрод — минус — называли электроискровым

2) ламповый генератор импульсов, деталь — минус, электрод — плюс — называли электроимпульсным

сейчас применяются генераторы сложных импульсов с нулевым эффектом электролиза

—-

ИДЕЮ ПОДДЕРЖИВАЮ