Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2019

Розмір шрифту: 
Стабілізація потужності при фрезеруванні на верстаті з ЧПК
М. С. Румянцев, Ю. В. Петраков

Остання редакція: 2019-05-19

Анотація


Ідея стабілізації процесу різання за допомогою замкнених систем автоматичного управління (САУ) була реалізована вченими школи Б. С. Балакшина ще у 80-ті роки минулого сторіччя [1].

Наразі фірма Omative System США [2] пропонує систему, побудовану на використанні поточної інформації, реалізовану на сучасному рівні для верстатів із ЧПУ. Оскільки застосовується поточне управління безпосередньо через систему ЧПУ і контролери приводів, фірма розробила різні версії, адаптовані до систем верстатів провідних виробників: Siemens, Fanuc, Heidenhain.

Перевага запропонованих технічних рішень полягає у тому, що процес оброблення складних поверхонь фрезеруванням є квазістаціонирним, потребує постійного управління, а управління за поточною інформацією виконує його стабілізацію і надає виграш у часі [3].

Фірмою запропоноване керування з метою стабілізації за одним каналом, а саме, повздовжньою подачею.

Метою цього дослідження є розроблення системи автоматичного управління процесом різання при фрезерування кінцевою сферичною фрезою 3D поверхонь при одночасному управлінні за каналом подачі (рух формоутворення) і частоти обертання фрези (головний рух різання). Ефективність такого управління визначається залежністю окружної складової сили різання [4]:

Fo= Cp ·Sz1-k·B·sin1-kθ, Н.

Тому потужність різання:

Pow=Cp ·Sz1-k·B·sin1-kθ·π·d·nф·10-3 , Вт.

Таким чином, при управлінні по двом каналом одночасно слід очікувати можливості не тільки стабілізації потужності фрезерування, а й дотримання вимог за шорсткістю обробленої поверхні, що наближає процес до оптимального [5].

Висновок

При проектуванні запропонованої САУ необхідно ураховувати процес різання, як об’єкт, що управляється для забезпечення сталості системи з необхідними запасом сталості за амплітудою (>12 dB) і за фазою (>40с).


Ключові слова


стабілізація фрезерування; управління процесом різання

Посилання


1. Балакшин Б.С. (ред.) Адаптивное управление станками / М.: Машиностроение, 1973. – 688 с.

2. Системы адаптивного регулирования и мониторинга для металлообрабатывающих станков с CNC / http://www.omative.com/173890/ACM.

3. Петраков Ю.В. Розвиток САМ-систем автоматизованого програмування верстатів з ЧПУ: Монографія. – К.: Січкар, 2011. – 220с.

4. Петраков Ю.В. Лабораторно-комп’ютерний практикум з теорії різання: Навчальний посібник для студентів, що навчаються за напрямом «Інженерна механіка».- Київ: Політехніка, 2006.

5. Jerard. R., Fussell B., Ercan M. On-line Optimization of Cutting Conditions for NC Machining // Manufacturing & Industrial Innovation Research Conference, Tampa, Florida, 2011.