Оптимизационные и ограничивающие АС

Каким же образом АС реагирует на эти изменения? Существуют два основных способа:

1. Оптимизационные АС (АСО - Adaptive Control Optimization)

2. Ограничивающие АС (АСС - Adaptive Control Constraint).

При АСО для станочной системы определяется общий индекс производительности, например производительность в шт. в единицу времени или себестоимость единицы объема удаленного металла. Целью управления является максимизация индекса производительности путем подбора подач и частот вращения шпинделя. Чаще всего выполняется максимизация отношения

(20.1)

Трудность заключается в том, что практически невозможно в процессе обработки измерить скорость износа инструмента. Поэтому и индекс производительности невозможно отслеживать в реальном масштабе времени. С появлением соответствующих датчиков данные системы получат большое распространение. Пока АСО не вышли из стен лабораторий.

Рис. 21.2 - Встраивание адаптивных функций в УП на АРТ.

Системы типа АСС реально применяются в промышленности. Они измеряют параметры процесса в реальном масштабе времени и сравнивают их с установленными ограничениями. Целью управления является удержание параметров в заданных рамках. В набор оборудования входят тензодатчики на шпинделе, измеряющие силу резания (по изгибу шпинделя), измерители тока привода главного движения (датчики мощности), контроллер АС и интерфейс с контроллером ЧПУ. Программное обеспечение, позволяющее реализовать адаптивное управление из УП, обычно выполняется в виде особой подпрограммы (Рис. 20.2).

Подпрограмма адаптивного управления максимизирует объем удаляемого материала в каждый момент обработки. Для этого в программе задается некоторое предельно допустимое значение силы резания и при обработке устанавливаются такие подача и частота вращения шпинделя, при которых реальная сила резания не превышает расчетную. Например, если сила резания резко падает, это означает, что в детали обнаружено "окно" и инструмент не производит резания. Следовательно, подачу можно резко увеличить. Как только инструмент снова входит в заготовку, сила резания резко возрастает, что приводит к снижению подачи. Реакция АС измеряется миллисекундами, поэтому риск поломки инструмента практически отсутствует. Функциональная схема всей АС показана на Рис. 20.3.

Рис. 21.3 - Функциональная схема АС.

В некоторых случаях измеряют не один, а несколько параметров. Оптимальным представляется измерение температуры, крутящего момента и вибрации на шпинделе.

Использование адаптивных систем приводит к серьезному росту производительности. Так, при фрезеровании дюралюминиевых нервюр закрылков основное время составило 152 мин. на обычном станке с ЧПУ и 81 мин. на станке с адаптивным управлением. В целом для фрезерования сокращение времени достигает 60%, для сверления - около 40%.