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機(jī)床現(xiàn)代化控制技術(shù)解析


 

        目前使用的大部分控制系統(tǒng)都可追溯到這一體系的發(fā)展根源,也就是說它已經(jīng)有30~40年的歷史了,當(dāng)時存在的其中一個瓶頸問題就是RS-232連接的下載速度問題。這種類型的控制系統(tǒng),其程序段閱讀速度可達(dá)到5000個/s程序段。而對于許多零件的加工程序來說,這一速度已經(jīng)足夠,但對復(fù)雜的零件而言,其所要求的速度要比該速度高得多。當(dāng)MTI公司的Carlo Miceli先生開始研發(fā)自己的控制系統(tǒng)時,他對PC機(jī)語言邏輯和有效的信息處理采用了一個全新的方法。其產(chǎn)品是一個以現(xiàn)代化PC機(jī)硬件為基礎(chǔ)的數(shù)控系統(tǒng),配有一個新的刀具路徑運算法,其閱讀速度達(dá)到5000個/s程序段以上。GBI Cincinnati公司稱,其結(jié)果已經(jīng)達(dá)到了“恒速”加工要求,其生產(chǎn)速度快,進(jìn)給率也非常穩(wěn)定。

 
  機(jī)床將現(xiàn)代化控制技術(shù)的快速性和機(jī)床運動的精密性結(jié)合在一起,形成了真正的恒速加工體系,機(jī)床的控制系統(tǒng)可能會成為縮短加工周期,提高復(fù)雜3D模型、宇航零件或醫(yī)療器械元件光潔度的障礙。當(dāng)處理器無法跟上程序運行速度時,驅(qū)動器會因急需信息而降低刀具的進(jìn)給速度,從而延長加工周期,導(dǎo)致刀具不協(xié)調(diào)的運作。為了更換磨損和超負(fù)荷工作的刀具,除了增加刀具到刀具庫的運行次數(shù)之外,還會影響主軸的有效使用率,增加鉗工的工作量和精加工時間。
  當(dāng)速度(進(jìn)給率)不穩(wěn)定的時候,就會產(chǎn)生一些問題。當(dāng)?shù)毒咄ㄟ^零件加工運行時,其不均衡的運動會使刀具上的切削槽產(chǎn)生不同的負(fù)荷,從而影響加工精度和表面光潔度。如果刀具的運行速度不夠快而不能維持刀具的最小切削負(fù)荷,刀具與工件之間就會發(fā)生摩擦而不是切削,那么其刀具的不穩(wěn)定運動將會縮短刀具的使用壽命。這樣的運行方式也會造成刀刃的少量斷裂缺口,使刀具發(fā)熱、變鈍。然而,采用恒速加工,刀具通過工件的平均加工速度將會更加均勻,加工精度更高,不但可縮短加工時間,同時又能延長刀具的使用壽命。
  在“革命化”系列加工中心中,MTI公司的控制系統(tǒng)不會產(chǎn)生與高速加工有關(guān)的過量應(yīng)力,允許流體刀具在復(fù)雜零件的幾何形狀上運行加工。
  在程序執(zhí)行過程中,采用高速程序段處理的結(jié)果是,控制系統(tǒng)的隨機(jī)誤差可得到穩(wěn)定的監(jiān)控和調(diào)節(jié),使刀具能夠勻速地運行,并達(dá)到一個完美的表面完整性。該系統(tǒng)采用80多個高速緩沖器來監(jiān)控刀具的運行,如果超過了隨機(jī)誤差,就可立即對刀具的運動進(jìn)行調(diào)節(jié)。
  即使在加工非常復(fù)雜的形狀時,據(jù)說控制系統(tǒng)的快速性,驅(qū)動裝置的微調(diào)和刀具路徑的處理可達(dá)到快速和精確的程序執(zhí)行目的。


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