Системы механической обработки с адаптивным управлением

Системы механической обработки с адаптивным управлением [c.241]

В большинстве систем адаптивного управления с оптимизацией пытаются максимизировать отношение темпа удаления материала с детали к скорости износа инструмента, т.е. критерий качества является функцией от ТУ М/СИИ, где ТУМ-темп удаления материала, СИИ — скорость износа инструмента. Трудность использования такого критерия состоит в том, что при современной измерительной технике величину СИИ нельзя измерить в реальном времени. Следовательно, влиять на вышеприведенный критерий качества в процессе работы нельзя. В конечном итоге разрабатываемые датчики достигнут такого уровня, что станет возможным измерение истинного показателя эффективности процесса в реальном времени. Когда это произойдет, системы адаптивного управления с оптимизацией станут более полезными. Однако в связи с тем, что проблема датчиков для АУ с оптимизацией пока не решена, почти все существующие системы механической обработки с адаптивным управлением относятся ко второму типу. [c.244]

Широкое использование станков, сочетающих числовое программное управление с адаптивными системами, оптимизирующих процессы резания, будет интенсифицировать процессы механической обработки. [c.199]

В книге изложены принципы, методы и средства конструирования адаптивных робототехнических комплексов (РТК). Рассмотрены вопросы гибкого программирования и адаптивного управления РТК. Описаны различные типы манипуляционных н транспортных роботов, станков и обрабатывающих центров с микропроцессорными системами адаптивного управления. Рассмотрены особенности систем адаптивного контроля и перспективы применения в машиностроении систем искусственного интеллекта. Приведены примеры адаптивных РТК для механической обработки, сварки и сборки, используемых в составе гибких автоматизированных производств. [c.2]

Системы АПУ принято делить на два класса в зависимости от характера используемого критерия качества. Если критерием качества является достижение экстремума соответствующего функционала, то системы АПУ относятся к оптимальным (или экстремальным). Однако решение задачи оптимального адаптивного управления станком в ряде случаев (например, при использовании к качестве функционала качества приведенных затрат) наталкивается на значительные трудности. Поэтому на практике задача решается лишь в простейших случаях с использованием эвристических приемов и эмпирических формул. Так, при расчете режимов обработки и систем АПУ, оптимальных по времени стойкости инструмента, часто используют упрощенную математическую модель механической обработки, аппроксимирующую эмпирические зависимости. Но даже в этом случае алгоритмы оптимального АПУ станком могут оказаться слишком сложными. Их реализация сопряжена с большими техническими сложностями, связанными с организацией необходимых измерений непосредственно в зоне резания и фильтрацией помех. Кроме того, время поиска экстремума может оказаться соизмеримым с временем обработки. [c.123]

Адаптивные РТК механической обработки в условиях ГАП должны обладать способностью автоматически реагировать на изменение физико-механических свойств заготовок и износ инструмента. Это необходимо для самонастройки системы управления станками с целью обеспечения заданной точности обработки. Например, в токарных станках с ЧПУ все шире применяются средства размерной самонастройки, осуществляющие коррекцию программ управления режущим инструментом по результатам измерения размеров ранее изготовленных деталей. Применение таких средств позволяет автоматизировать процесс управления точностью механообработки. Это достигается благодаря применению САК, непосредственно встраиваемых в станки с ЧПУ и обрабатывающие центры. [c.274]

Ниже следует перечень типичных источников, вносящих изменения в условия механической обработки в таких случаях можно с наибольшим эффектом применять адаптивное управление. Чтобы оправдать использование системы АУ, вовсе не обязательно наличие сразу всех этих факторов. Однако, чем больше меняются условия работы, тем больше подходит данный процесс для внедрения систем адаптивного управления. [c.243]

Термин адаптивное управление в случае операций обработки деталей на станках относится к такой системе, в которой производится измерение определенных выходных переменных процесса, с тем чтобы результаты этих измерений использовать для управления скоростями резания и (или) подачи. В системах механической обработки с адаптивным управлением использовались, например, такие переменные, как биения шпинделя, сила, момент, температура резания, амплитуда вибраций, затрачиваемая мощность и др. Иными словами, почти все параметры процесса резания металла, которые поддаются измерению, пытались использовать в экспериментальных системах АУ. Причины разработки адаптивных систем механической обработки заключаются в стремлении повысить эффективность вьшолнения этих процессов. Типичными показателями эффективности механической обработки служат темп удале- [c.241]

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ С ОПТИМИЗАЦИЕЙ. Этот подход применялся в первых исследованиях компании Вепёк по системам механической обработки с адаптивным управлением. При такой форме АУ для системы задают критерий качества, который служит показателем эффективности всего процесса в целом (например, производительность, затраты на единицу объема удаленного металла). Цель устройства адаптивного управления состоит в оптимизации этого критерия качества путем изменений скоростей резания и(или) подачи в процессе работы. [c.244]

В системе механической обработки с адаптивным управлением можно измерять и более одной переменной, характеризующей процесс. Вначале в системе фирмы Bendix пытались использовать три сигнала, ха-рактеризуюпщх температуру, крутящий момент и вибрацию. В настоящее время в системе компании Ma ote h используются сила воздей- [c.246]

В системах ЧПУ от ЭВМ, или МЧПУ, традиционные управляющие устройства, реализованные на базе неперестраиваемой ( жестко запаянной ) аппаратуры, заменяются малой (мини- или микро-) ЭВМ. Эта малая ЭВМ используется для выполнения всех (или части) основных функций ЧПУ с помощью программ, хранящихся в ее оперативной памяти. Одним из отличительных свойств МЧПУ является то, что здесь один станок управляется одной ЭВМ. В отличие от этого при другом типе управления от ЭВМ-прямом цифровом управлении (ПЦУ)-одна большая ЭВМ используется для управления несколькими отдельными станками с ЧПУ. Третий тип управления-адаптивное управление-не требует для своей реализации использования дополнительной цифровой вычислительной машины. Механическая обработка с адаптивным управлением предусматривает измерение управляющей системой одной или большего числа переменных, характеризующих процесс обработки (например, усилия резания, температуры, потребляемой мощноста и Т.Д.Х и соответствующее изменение скоростей подачи и (или) резания для компенсации нежелательных отклонений переменных управляемого [c.224]

Метод механической обработки с адаптивным управлением (АУ) был разработан в результате исследований, проведенных в начале 1960-х годов под эгидой ВВС США в научно-исследовательской лаборатории компании Bendix. Первые системы АУ базировались на аналоговых управляющих устройствах, что соответствовало состоянию технологии того времени. Современные системы адаптивного управления используют микропроцессоры и обычно составляют единое целое с существующими системами МЧПУ. Именно по этим соображениям мы считаем целесообразным рассмотреть вопросы адаптивного управления в данной главе, посвященной машинному числовому программному управлению. [c.241]

Системы числового программного управления делятся на незамкнутые (а), замкнутые (б) и замкнутые с адаптивным управлением (в) (рис. 23.3). Незамкнутые (разомкнутые) системы имеют один поток информации от УЧПУ на исполнительный привод. В приводах подач этих систем используются управляющие шаговые двигатели (ШД) с гидроусилителями или силовые шаговые двигатели (СШД). Такие системы находят широкое применение в несложных станках небольших размеров. Недостаток данной системы — отсутствие информации об истинном положении рабочих органов во время обработки детали, что значительно снижает точностные показатели системы, так как точность будет определяться погрешностью отработки импульсов ШД и гидроусилителем, а также погрешностями механических передач. О перемещении имеется только априорная информация, связанная с числом подаваемых импульсов. [c.419]

Проблему управления технологическими процессами следует расм атривать и решать в ее развитии, в связи с прогнозом технического прогресса. Решениями XXV съезда КПСС намечен в перспективе переход в массовом производстве к комплексной автоматизации всего производственного цикла и управления им на основе автоматизированных систем, сочетающих комплексы станков с числовым программным управлением с ЭВМ. Такие системы позволяют быстро осуществлять перестройку оборудования на производство новых видов изделий и обладают адаптивностью, т. е. способностью вырабатывать оптимальную технологию и режимы обработки, самонастраиваться на основе анализа, отбора, запоминания и реализации оптимальных решений. Условием применения таких систем являются разработка и внедрение новых технологических процессов, связанных с применением новых методов формообразования, максимального приближения формы и размеров заготовок к форме и размерам готовых деталей, резкого сокращения объема механической обработки и др. [c.10]

Все это говорит о том, что одной из основных задач в обеспечении качества поверхностного слоя деталей при механической обработке является строжайший контроль за соблюдением теэшологической дисциплины. Для устранения влияния случайных отклонений условий механической обработки на качество изготовляемых деталей с успехом используют различные системы адаптивного управления технологическими процессами. Эти системы базируются на получении информадаи, характеризующей истинное состояние процесса (контроль сил резания, температуры, силы тока и мощности двигателей, давления в гидроцилиндрах, точности обрабатываемого размера и параметров шероховатости и др.), и соответствующих оперативных, как правило, автоматических изменениях режимов резания. [c.333]

Автоматические системы станков с централизованным управлением от ЭВМ имеют следующие преимущества высокую степень автоматизации и универсальности оптимизацию технологического процесса использование принципов адаптивного управления (внесение изменений в настройку станка в зависимости от изменения внешних условий) возможность создания в дальнейшем общих автоматических систем для механической обработки и сборки, т. е. полностью автоматизи- [c.44]

Повышение точности обусловливается непрерывным ростом требований к новым машинам, а также тем, что основной объем механической обработки перемещается в область отделочных операций в связи с совершенствованием технологии изготовления заготовок. Точность повышается при увеличении и выравнивании жесткости технологической системы уменьшении размерного износа режущих инструментов сокращении погрешностей настройки технологической системы, уменьшении ее тепловых деформаций создании адаптивных и самооптимизирующих систем управления точностью, а также установлении рациональных требований к точности станка и режущего инструмента. В каждом отдельном случае необходимо проанализировать возможности уменьшения первичных погрешностей обработки и определить суммарную погрешность. Развитие и совершенствование подобных расчетов важно в поточном и автоматизированном производстве для обоснования технологических решений, установления оптимальных допусков на промежуточные размеры заготовок и управления точностью. [c.411]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...