Page 14 - Январь

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Функция управления параметрами резания реализуется следующим образом:
1) в системе ЧПУ программируются свободные М-функции на перехват сигнала, несущего
информацию о требуемой подаче или скорости вращения, с внешнего устройства (в дан-
ном случае УСО) и ставятся в соответствие со свободными портами программируемого ло-
гического контроллера (ПЛК);
2) в тексте программы обработки детали (в системе ЧПУ) на нужной операции вызывают
эти М-функции перед операцией, где необходима адаптация. При этом управление пара-
метрами резания переходит к УСО, которое и формирует управляющий сигнал.
Управляющий сигнал может быть представлен как в аналоговой форме, при этом ам-
плитуда пропорциональна, например, значению подачи, так и в цифровой. Это зависит от
особенностей ПЛК и от наличия у него свободных входов.
Сигнал управления формируется посредством регулятора типа ПИД (пропорциональ-
но-интегрально-дифференциальный) в УСО в диапазоне от 0 до 200% от номинального
значения параметра адаптации. Таким образом может быть достигнут прирост производи-
тельности в 2 раза. В то же время адаптация режима обработки позволяет использовать
инструмент в более щадящем режиме. Кроме этого, введение ВА канала позволяет реализо-
вывать алгоритмы управления, направленные на стабилизацию процесса резания при воз-
никновении интенсивных автоколебаний,
которые ухудшают качество поверхности
и могут спровоцировать поломку РИ. Ещё
одной особенностью автоколебаний явля-
Сигнал управления
(к ПЛК системы ЧПУ) ется тот факт, что при их возникновении
обычно уменьшаются силы резания и, со-
ответственно, потребляемая мощность.
Если в этой ситуации опираться только на
информацию о текущем значении мощно-
сти, то картина будет выглядеть так, буд-
то, например, уменьшилась глубина реза-
ния. На рис. 2 показан пример спектров
ВА сигналов, сопровождающих точение
стальной заготовки на одинаковых режи-
мах, но при разной динамической жёстко-
сти технологической системы. На рис. 2а
показан спектр ВА сигнала, сопровождав-
ший обработку с обычным вылетом рез-
Рис. 1. Функциональная схема макета: 1 ‒мотор-шпиндель, 2 ‒ ца и пиноли задней бабки, а на рис. 2б
инструмент (фреза), 3 ‒деталь, 4 ‒датчик ВА сигналов, ‒ спектр сигнала при увеличенных зна-
5 ‒рабочая плита, 6 ‒согласующее устройство, 7 ‒датчики тока чениях вылетов. Во втором случае потре-
(ДТ) и напряжения (ДН), 8 ‒устройство сбора и обработки,
9 ‒персональный компьютер (ноутбук) с программным обеспе- бляемая мощность была меньше на 25%,
чением хотя значения спектральных максимумов

14 Станочный парк