Особенности технологической задачи для черновой обработки

Черновая обработка должна обеспечить наивысшую производительность и наименьшую себестоимость.

В УЧПУ устанавливается специальное математическое обеспечение, обеспечивающее решение задач оптимизации режимов резания. Это задача чисто математическая. Составляется целевая функция, которая связывает критерий оптимизации с оптимизируемыми параметрами. В качестве критерия могут выступать:

- минимальное время обработки (режимы резания должны обеспечить максимальный съем металла в единицу времени);

- минимальная себестоимость обработки (в этом случае режимы резания должны быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить не только высокую производительность, но и сохранность режущего инструмента).

Оптимизируемыми параметрами являются:

- скорость вращения шпинделя;

- подача;

- глубина резания.

На оптимизируемые параметры накладываются ограничения, которые определяют область допустимых значений режимов резания. Ограничения могут быть связаны с конструктивной жесткостью узлов станка, допустимой мощностью резания (мощность двигателя главного движения), допустимой волнистостью поверхности, условиями стружкообразования, условиями работы инструмента (разрушение режущей кромки).

Процесс резания постоянно контролируется с помощью датчиков, например, датчика мощности резания, датчика температуры. Система при вычислении оптимальных параметров резания, должна учитывать свойства заготовки, например, твердость ее поверхностного слоя. Такое управление процессом является адаптивным.

Системы PCNC

В этих системах большое значение обычно уделяется решению терминальной задачи, а именно – разработке управляющей программы, ее моделированию, представлению информации оператору о работе станка.

Возможны 4 варианта реализации системы PCNC:

1. Вводится специальный терминальный процессор.

2. УЧПУ состоит из двух равноправных компьютеров, один из которых – компьютер ЧПУ, другой – терминальный.

3. Основным компьютером ЧПУ становится терминальный, в который, как подчиненный, вводится компьютер ЧПУ, который уже называется контроллером.

4. Все задачи – логическая, терминальная, геометрическая, технологическая – решаются одним мощным процессором.

Характерными особенностями систем PCNC являются:

1. Реализация траектории перемещения инструмента с помощью полиномиальной интерполяции (сложные участки траектории теперь могут описываться не только с помощью дуг окружности, но и с помощью полиномов вплоть до 5 порядка).

2. Пяти- …. девятикоординатная интерполяция (т.е. одновременное управление сразу по 5-ти 8-ти приводам подачи).

3. Многокоординатная коррекция инструмента (учет корректоров по нескольким координатам).

4. Возможность обслуживания нескольких станков одновременно.

5. Наличие мощной системы для автоматизации разработки управляющих программ.

6. Использование волоконно-оптического кольца в качестве канала связи.

7. Наличие системы для трехмерной визуализации процесса обработки.