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

  • І. В. Віштак Вінницький національний технічний університет
  • Є. О. Кобилянський Вінницький національний технічний університет

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.

Дані про авторів

І. В. Віштак, Вінницький національний технічний університет
кандидат технічних наук, старший викладач кафедри безпеки життєдіяльності та педагогіки безпеки
Є. О. Кобилянський, Вінницький національний технічний університет
інженер кафедри безпеки життєдіяльності та педагогіки безпеки

Посилання

1. Автоматизированое проектирование металлорежущего инструмента / В. А. Гречишников,
Г. Н. Кирсанов, А. В. Катаев и др. – М. : Мосстанкин, 1984. – 107 с.
2. Грановский Г. И. Резание металлов / Г. И. Грановский, В. Г. Грановский. – М. : Высшая школа, 1986. – 304 с.
3. Речишников В. А. Системы автоматизированного проектирования режущих инструментов /
В. А. Речишников. – М. : ВНИИТЭМР, 1987. – Вып. 2. – Сер. 9. – 52 с.
4. Адаптивное управление технологическими процессами / Ю. М. Соломенцев [и др.]. — М. : Машиностроение, 1980. — 536 с.
5. Дегтярев Ю. И. Методы оптимизации : учеб. пособие для вузов / Ю. И. Дегтярев. – М. : Сов. радио, 1980. – 272 с.
6. Чистяков А. В. Оптимизация эксплуатационно-технологических процессов в машиностроении / А. В. Чистяков, В. И. Бутенко, А. Я. Гоголев ; Новочерк. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск : НГТУ, 1997. – 228 с.
7. Кузнецов Ю. И. Оснастка для станков с ЧПУ : справочник / Ю. И. Кузнецов, А. Р. Маслов, А. Н. Байков. – М. : Машиностроение, 1975. – 391 с.
8. Маслов А. Р. Современны тенденции в конструировании специального режущего и вспомогательного инструмента для автоматизированных производств / А. Р. Маслов. – М. : ВНИИТЭМР, 1985. – 48 с.
9. Pearce R. 4000 Years of Sheet Metal Forming. // Formability of Metallic Materials – 2000 A. D., ASTM STP 753. ASTM, 1982. – С. 3–18.


===============REFERENCES================
1. Automate the design of cutting tools / V. A. Grechishnikov, G. N. Kirsanov, A. V. Kataev and others. M .: Mosstankin, 1984. – 107 p.
2. Granovsky G. I. Cutting metals / . G. I. Granovsky, V. G. Granovsky M .: Higher School, 1986. – 304 p.
3. Rechishnikov V. A. Computer-aided design of cutting tools / V. A. Rechishnikov M .: VNIITEMR. Ser. 9. 1987. Vol. 2. – 52 p.
4. Adaptive control of technological processes / U. M. Solomencev [ and ect.]. – M. Mashinostroenie, 1980. – 536 p.
5. Methods of optimization. Text. / U. I. Degtyarev – Ucheb. manual for schools. M .: Sov. radio - 1980 – 272 p.
6. Optimization of operational and technological processes in mechanical engineering /
A. V. Chistyakov, V. I. Butenko, A. Y. Gogolev, Novocherk. state. tehn. Univ. Novocherkassk: Novosibirsk State Technical University - 1997. - 228 p.
7. Kuznetsov Y. I. Accessories for CNC: мanual /Y. I. Kuznetsov, A. R. Maslov, A. N. Bayikov. M .: Mechanical Engineering, 1975. – 391 p.
8. Maslov A. R. Current trends in the design of a special cutting and auxiliary tools for automated production / A. R. Maslov. – M .: VNIITEMR, 1985. – 48 p.
9. Yatsenko V. S. Microcontrollers MICROCHIP, a practical guide / V. S. Yatsenko. – M. : Radio and communication, 2005. – 452 p.
10. Pearce R. 4000 Years of Sheet Metal Forming. // Formability of Metallic Materials – 2000 A. D., ASTM STP 753. ASTM, 1982. – С. 3-18.
Опубліковано
2017-01-23
Як цитувати
ВІШТАК, І. В.; КОБИЛЯНСЬКИЙ, Є. О.. РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ КЕРУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЮ ЛІНІЄЮ ОБРОБКИ ЛИСТОВОГО МЕТАЛУ З ВИКОРИСТАННЯМ ДАТЧИКІВ АДАПТИВНОГО КЕРУВАННЯ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ. Вісник машинобудування та транспорту, [S.l.], n. 2, p. 37-42, jan. 2017. ISSN 2413-4503. Доступно за адресою: <https://vmt.vntu.edu.ua/index.php/vmt/article/view/52>. Дата доступу: 20 nov. 2017
Номер
Розділ
Articles

Ключові слова

листовий метал; рубка, гільйотинні ножиці; точне різання; адаптивні датчики; верстати з ЧПУ