Файл: Адаптивное управление металлорежущими станками..pdf

и оптимальная глубина резания в каждом проходе равна полови­ не (припуска

і_ Апр

опт~ Т '

Оптимальная глубина для двух проходов, как следует из пре­

Таким образом, оптимальная глубина обработки в каждом кон­ кретном случае зависит от величины припуска и равна

где количество проходов определено из отношения -5Е- с округ-

tmax

лением в сторону большого целого числа. Следовательно, задачей системы самопрограммирования траектории является вычисление

tn

FS( Z) - F Ü(Z)

Кпр

где

К . FS( Z ) - F R(Z)

•*М1р

с округлением в сторону ближайшего большого числа, и формиро­ вание функции F(Z), обеспечивающей поддержание t = t0пт-

В известных системах ОПТ задачу оптимизации сводят к под­ держанию некоторой глубины резания t0, равной или несколько меньшей tmax. При этом, если Fa{Z) — Fn{Z) ^ t 0, то траектория пере­ мещения инструмента совпадает с ОЧК-

Для реализации поставленной задачи необходимы измеритель­ ные средства, позволяющие Определить фактическую глубину реза­ ния, или, по крайней мере, фиксирующие момент, когда действи­ тельная глубина резания начинает превышать заданную. Для это­ го измеряют один из силовых параметров резания (например, мощность резания, крутящий момент на шпинделе или одну из составляющих силы резания) и сравнивают его с некоторой устав­ кой, которая должна быть предварительно рассчитана( и вве­ дена в систему) для данного материала и резца при глубине ре­ зания to и минимальной подаче smin. Погрешности расчета устав­

команда может быть подана при глубинах резания, отличных от t0.

Особенности алгоритмов работы систем СПТ, При разработке системы самопрограммирования траектории необходимо решить некоторые задачи, связанные с построением алгоритма работы си­ стемы. К таким задачам относятся:

определение вида деталей и заготовок, обрабатываемых с по­ мощью системы ОПТ;

определение способа ввода и объема исходной программы, не­ обходимой для системы ОПТ;

выбор метода выхода инструмента на глубину to в начале про­ хода и в ходе резания;

исключение повторных проходов по обработанным поверхно­ стям;

возврат инструмента в исходное положение для начала следу­ ющего цикла обработки (например, для чистового точения или для смены инструмента);

обработка при изменении осей управления, например для ци­ линдрических и торцовых поверхностей.

Детали, обрабатываемые на токарных станках, изготавливают­ ся из заготовок в основном двух видов: проката или поковки (штамповки). В первом случае диаметр отдельной заготовки не меняется. При этом требования к системе ОПТ весьма ограничены. В частности, система может работать без датчика глубины реза­ ния, так как для ее работы требуется только информация о диа­ метре заготовки, а эта информация может вводиться оператором. Преимущество сочетания подобной системы с обычной системой ЧПУ или другой системой -программного управления состоит в том, что при изменении размера заготовки не нужно изменять ис­ ходную программу, что значительно повышает возможности ис­ пользования станка.

При обработке деталей из поковок возможны резкие перепады диаметров, например, при изготовлении валов с фланцами. В этом

случае возможны поломки, если выход инструмента на заданную глубину резания осуществляется одновременным движением по двум осям (X и Z), а соотношение скоростей по этим осям в соче­ тании с реальным быстродействием системы ведет как к значи­ тельным превышениям нагрузок, так и к «врезанию» в заготовку державки' резца. Обработка паковок с большими перепадами диа-

-метров предъявляет повышенные требования к системе СПТ, осо­ бенно к датчикам и приводам перемещений.

Исходная программа, вводимая в систему программного управ­ ления совместно с дополнительной программой, формируемой си­ стемой СПТ, и обеспечивающая получение годной детали, должна включать, как минимум, описание траектории перемещения инст­ румента, необходимое для обработки ОЧК (случай, когда объем этой части программы может быть сокращен, здесь не рассматри­ вается). Кроме этой информации, программа должна содержать

программирования режимов), исходная программа должна вклю­ чать дополнительную информацию и для этой системы. Если адап­ тивная система регулирования режимов аналоговая, а программа вводится в кодированном виде, то необходимы специальные анало­ гоцифровые и цифроаяалоговые преобразователи. Это ведет к уве­ личению количества адресов и объема памяти ввода и усложняет систему программного управления, что нужно учитывать при раз­ работке алгоритма.

Особенно важен способ ввода координат ОЧК, так как про­ грамма ОЧК должна вводиться в систему столько раз, сколько проходов требуется для обработки детали. Это требование ведет к замене обычных лентопротяжных механизмов, применяемых в си­ стемах ЧПУ, реверсивными с добавлением блоков поиска нужного кадра. Только в системе АСЕМА [95] за счет оригинального алго­ ритма (пригодного только для работы с прямоугольной системой ЧПУ) используется обычный механизм, но при этом увеличены потери времени на холостые перемещения. С учетом требований к исходной программе и способу ее ввода интерес представляют си­ стемы ЧПУ, разработанные специально для работы с системами СПТ, так как в таких системах возможно выполнение ряда функ­ ций в одних и тех же блоках.

При обработке деталей из поковок возможны случаи, когда не­ которая часть заготовки уже обработана в данном проходе по ОЧК, а другая часть еще нет. Желательно, чтобы в следующем проходе инструмент не проходил обработанные поверхности, для чего требуется запоминание соответствующей информации, напри­ мер, координат «встречи» и «отрыва» от ОЧКТак как таких коор­ динат может быть несколько и объем памяти для их запоминания