Адаптивное регулирование

Adaptive Control & Monitoring (ACM) - Система Адаптивного Регулирования и Мониторинга

Система осуществляет контроль условий резания в режиме реального времени и автоматически изменяет подачу до её оптимального уровня для каждой отдельной операции. Система постоянно отслеживает состояние режущего инструмента и информирует о необходимости смены инструмента, что позволяет избежать дорогостоящих поломок или необоснованных преждевременных замен инструмента. В случае необходимости OMATIVE ACM останавливает станок из-за перегрузки или в случае фиксации поломки инструмента.

В процессе управления OMATIVE АСМ учитывает многочисленные факторы, влияющие на процесс резания: параметры резания, реальную нагрузку на инструмент, уровень износа инструмента, характеристики материала и т.д.

Системы OMATIVE АСМ существенно снижают время обработки, предотвращают поломки инструмента, нанесение ущерба деталям и станкам, а также минимизируют простои производства.

Состав

OMATIVE ACM имеет различные конфигурации для каждой системы ЧПУ. В зависимости от системы, OMATIVE ACM может быть установлено как в программном так и в программном — аппаратном варианте.

В каждой конфигурации OMATIVE ACM состоит из двух основных компонентов:

1. система реального времени, выполняющая адаптивное управление и контроль
2. пользовательский интерфейс, используемый для установок различных параметров ACM, а также отражающий на экране ЧПУ в реальном времени работу ACM и статистику результатов этой работы.

В зависимости от типа ЧПУ, каждый компонент системы может быть полностью интегрирован в программное обеспечение системы ЧПУ или представлять из себя автономную аппаратную часть.

Решения полностью интегрированные в ЧПУ предпочтительнее, так как не требуют установки дополнительного оборудования и проведения монтажных работ на станке.

Однако чисто программное решение доступно, как правило, только для последних моделей систем ЧПУ. Для более старых моделей могут потребоваться отдельные аппаратные компоненты.

Преимущества

Сокращение времени резания	OMATIVE ACM сокращает время резания, увеличивая подачу, при этом поддерживая допустимую максимальную нагрузку на шпиндель для данного режущего инструмента и материала заготовки.
Защита инструмента	Когда происходит перегрузка, OMATIVE ACM уменьшает подачу до приемлемого уровня. Этот уровень автоматически определен его внутренней экспертной системой. Когда условия разрешают, OMATIVE ACM снова увеличивает подачу. Для активизации защиты инструмента вмешательство оператора не требуется.
Обнаружение поломки инструмента	OMATIVE ACM учится обнаруживать поломку инструмента во время обработки одной заготовки. В случае поломки инструмента в течение обработки последующих заготовок, OMATIVE ACM реагирует немедленно, останавливая станок.
Обнаружение перегрузки инструмента	OMATIVE ACM обнаруживает ситуацию перегрузки инструмента всякий раз, когда нагрузка приближается к допустимому для данного инструмента пределу. OMATIVE ACM реагирует немедленно, или в конце операции, в зависимости от параметров настройки.
Обнаружение перегрузки шпинделя	OMATIVE ACM обнаруживает ситуацию перегрузки двигателя шпинделя всякий раз, когда фактическая мощность на двигателе больше, чем номинальная мощность, определенная для двигателя шпинделя станка. OMATIVE ACM реагирует немедленно, останавливая станок.
Мониторинг состояния инструмента	Когда мониторинг состояния инструмента активизирован, OMATIVE ACM показывает износ инструмента на экранах статистики. Когда износ инструмента превышает 100 %, OMATIVE ACM останавливает станок.
Мониторинг мощности шпинделя	OMATIVE ACM непрерывно показывает текущий уровень мощности шпинделя. Уровень мощности выражен как процент от номинальной мощности шпинделя.

Операционные режимы

Каждая операция может быть установлена в один из трех режимов – Регулирование подачи, Мониторинг или Запись событий.

1. Регулирование подачи

Уникальная экспертная система OMATIVE АСМ постоянно измеряет текущую величину нагрузки на шпинделе, рассчитывает оптимальные значения подачи для каждого конкретного инструмента и материала заготовки и в режиме реального времени регулирует подачу.

Снижение нагрузки на шпинделе приводит к увеличению подачи, в то время как увеличение нагрузки ведет к снижению подачи, что особенно важно для грубой и получистовой обработки, когда изменения нагрузки значительны.

В случае перегрузки, Omative ACM выставляет предупреждение на своем экране, или останавливает станок. В этом режиме постоянно выполняется запись событий и, в случае необходимости, контроль поломки инструмента.

2. Мониторинг

Omative ACM автоматически следит за тем, чтобы основные параметры резания не превысили допустимых уровней. Внутренняя экспертная система защиты предупреждает о возможной поломке и при необходимости останавливает станок.

В режиме мониторинга могут быть включены два вида мониторинга:

• проверка превышения нагрузкой максимальной величины

Система непрерывно сравнивает нагрузку на шпинделе с предварительно записанной максимальной величиной для данной операции. Контролируется два уровня: уровень предупреждения и уровень аварии.

• проверка соответствия нагрузки эталону в каждый момент времени

Система непрерывно сравнивает нагрузку на шпинделе с предварительно записанным графиком изменения нагрузки для данной операции. Отслеживаются две граничные полосы: предупредительная полоса и аварийная полоса.

В режиме мониторинга, также как и в режиме управления подачей, Omative ACM сохраняет в памяти станка информацию как о событиях, так и о состоянии станка на каждый момент времени.

3. Запись событий

В режиме запись событий, OMATIVE ACM фиксирует следующую информацию для всех операций:

• время начала и окончания обработки детали и каждой операции
• статус включения/выключения шпинделя
• перегрузку инструмента и шпинделя
• сигналы тревоги
• время резания материала и холостого хода.

Зафиксированные данные могут быть просмотрены на экране Omative ACM или переданы в PC для просмотра и сохранения дополнительной программой Omative?Pro для включения соответствующего статистического анализа. Выбор режимов Адаптивного Управления или Мониторинга, для любой операции, не устраняет функции записи событий, которые остаются активными.

Типы обработок

OMATIVE ACM может использоваться практически для всех типов обработок. Выбирая для конкретной операции режим регулирования подачи, мониторинг или только запись событий, пользователь может получить для любого типа обработки:

• сокращение времени для черновых и получистовых обработок
• мониторинг процесса резания, защиту инструмента и шпинделя от перегрузки
• мониторинг износа инструмента для черновых и получистовых обработок при условии идентичных размеров заготовок и постоянной твердости материала заготовок
• увеличение времени жизни инструмента, и определение поломки инструмента при фрезеровании и сверлении
• запись событий.

OMATIVE ACM может применяться для фрезерных и сверлильных операций, для токарных и шлифовальных станков, для червячного фрезерования, в которых имеются:

• вариации площади резания
• изменения твердости материала заготовки
• существенные изменения в поверхности заготовки от детали к детали
• изменения потока охлаждения
• нестабильность крепления заготовки
• поломка инструмента
• повреждения инструмента или заготовки при входе в материал или при выходе из материала.

Особенности ввода данных

Системе Omative ACM требуются данные описывающие каждую операцию. В зависимости от ACM конфигурации существует несколько вариантов ввода данных:

1. автоматическое формирование задания – ACM формирует задание автоматически во время первого исполнения NC программы. При последующих исполнениях NC программы, ACM регулирует подачу или только мониторит процесс, основываясь на этом задании, запомненном в базе данных. При этом даже не требуется модификация исполняемой NC программы
2. формирование задания по сети – дополнительная программа Omative-Pro может быть использована для подготовки задания на удаленной PC. Текст задания вставляется в NC программу. При первом исполнении NC программы ACM автоматически читает данные и сохраняет их в своей базе. Отдельные инструкции добавляются в NC программу, чтобы информировать ACM о каждой смене инструмента в течении обработки детали
3. ручное формирование задания – для каждого инструмента данные вводятся вручную. Отдельные инструкции добавляются в NC программу, чтобы информировать ACM о каждой смене инструмента в течении обработки детали.

Для своей работы Omative ACM не требует установки вручную пределов нагрузки, так как эти данные попадают в базу данных в результате обучения, при обработке первой детали.