РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ КЕРУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЮ ЛІНІЄЮ ОБРОБКИ ЛИСТОВОГО МЕТАЛУ З ВИКОРИСТАННЯМ ДАТЧИКІВ АДАПТИВНОГО КЕРУВАННЯ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ

Анотація

Об’єкт дослідження – різальні верстати з ЧПУ, автоматичні гільйотинні ножиці.

Мета роботи – підвищення якості обробки металу різанням з використанням датчиків адаптивного керування та розробка принципової схеми керування технологічною лінією обробки листового металу з використанням датчиків адаптивного керування.

Різання металу гільйотиною відбувається за принципом «ножиці», коли оброблюваний матеріал подається з рольгангів в робочу зону і, на відведену заздалегідь відстань, опускається масивний ніж гільйотини. Загальним для більшості існуючих систем адаптивного управління при обробці металевих виробів на верстаті з ЧПУ є використання в якості каналу регулювання тільки приводу подачі.

Специфіка технологічних процесів різання та контурної обробки деталей на верстатах з ЧПУ визначає вимоги, що висуваються до адаптивної системи – поєднання чорнової і чистової обробок в одній програмі, тобто – виконання чорнової обробки при максимальному навантаженні на інструмент за критерієм його міцності та виконання чистової обробки при максимальній швидкості з забезпеченням точності розміру поверхонь деталей, що формуються.

Розглядаючи розроблену адаптивну систему числового програмного керування контурною обробкою на верстатах типу Haas SF, Haas VL, можна помітити, що система по каналах головного руху і подачі контурною обробкою забезпечує одночасне граничне регулювання швидкості приводу головного руху в межах, що обмежуються нормативною стійкістю, і подач за критерієм точності розміру деталі при максимальному використанні потужності приводу токарно-револьверного верстата з ЧПУ з кроковим приводом.

При контурному точінні підрізними різцями специфічним є також та обставина, що часто чорнова вибірка маси металу супроводжується чистовим формуванням поверхні, що обробляється торцем інструмента. З огляду на те, що специфіка деформації інструменту тягне за собою розворот площини його торця щодо оброблюваної поверхні, необхідно в цьому випадку за критерій обробки приймати не міцність інструменту, а якість формованої чистової поверхні.

Отже, адаптивна система ЧПУ повинна підтримувати на заданому рівні навантаження на інструмент за критерієм міцності для чорнової обробки і за критерієм точності при чистовій обробці з максимальним використанням потужності регульованого приводу головного руху в межах нормативної стійкості і подач в межах заданих обмежень .

Зазначені вимоги диктують необхідність контролю поточних значень параметрів, пов'язаних з процесом регулювання потужності, величини подачі на зуб, частоти обертання і навантаження на інструмент в чорновому і чистовому режимах із заданням відповідних обмежень.

В адаптивних системах ЧПУ верстатами використовують датчики поточної інформації значень обраних параметрів обробки. При управлінні чорновою обробкою застосовують силові датчики: крутного моменту, сили різання і її складових, амплітуди коливань, пружної деформації інструменту і виконавчих органів, наприклад, шпинделя верстата. Адаптивне управління є дієвим методом підвищення ефективності обробки на верстатах з ЧПУ.

Застосування в адаптивних системах редагування коду на програмному рівні дозволяє істотно розширити і ускладнити алгоритми оптимального та граничного регулювання без значного збільшення витрат і зменшення необхідності в спеціальній апаратурі.