自适应控制技术在CNC机床上的应用管理书冷面机洗浴设备攻牙机榨油机
自适应控制技术在CNC机床上的应用
采用ACM技术优化了金属切削CNC加工过程,提高了加工效率。轮廓铣削省时约38%;铣槽省时约34%;3D铣面省时约37%;钻孔省时约28%。典型的实际应用技术优化了金属切削加工中的特色。
如何提高金属切削数控机床的加工效率,充分利用机床主轴最大转速、最大负载和轴最大进给速率,加工材质、切削量多变的工件,同时又能自动保护机床和主轴系统,保护较昂贵的进口刀具,这已经越来越受到终端用户和机床制造厂家关注的问题之一。以色列OMAT公司的ACM自适应控制监控系统正是为了适应这种要求,从控制角度为解决该问题提出的理想方案。
OMAT公司ACM作为西门子840D数控系统的重要选件,可以提供多种版本形式,外装式ACM装置、纯软件集成式ACM、PC卡软硬件混合式ACM和单元软硬件混合式ACM。其中,第一种软硬件均做在ACM装置中,外部接线多,但不受数控系统和主轴驱动器的限制,主要针对老系统和不能安装集成ACM系统的机床用。第2、第3种是软件为主的ACM系统,极少或无外部接线,但是受非出口型数控系统限制,要求系统软件版本高,目前在出口到国内的840D系统中难以实现。因此我们在与OMAT公司合作中选用了第4种版本的ACM系统。
单元软硬件混合式ACM系统工作原理
该ACM系统由三部分组成(图1)。
图1 单元软硬件混合式ACM系统
·ACM控制单元:数字量输出至840D系统的NCU,模拟量输入信号来自OMAT功率传感器模块。ACM测量采集的主轴功率信号通过SINUMERIK RS232 串口与CNC的PC部分通讯。
·ACM实时控制软件:集成在ACM控制单元的微处理器中。
·ACM用户画面接口:Windows用户图形界面用于配置和监控自适应控制过程。
ACM是一个实时自适应控制系统,实时采样机床主轴负载变化,据此自动调节机床进给率至最佳值。并且时实监视记录主轴切削负载、进给率变化,刀具磨损量等加工参数,并输出图形、数据至Windows用户图形界面。这些数据还可以存储在硬盘供以后查阅存档。
安装与调试
1.硬件安装
原理图见图2所示,主轴功率经OMAT LA55-P型电流互感器测量,功率转换器放大后,由9芯插头输入至ACM控制单元;进给修调数字量信号输入至PLC输入模块;ACM控制单元与PCU50(用户操作接口)由RS232串口通信连接。此外还有以下控制信号:ACM激活后给PLC的输入信号;ACM出现故障进给保持信号;以及PLC报警使ACM0731⑵)产生复位的ACM RESET信号。
图2 原理图
2.PLC软件编程
(1)下载OMAT标准PLC控制程序FB30并在OB1中调用:
CALL FB30 “OMAT_CYCLIC FB”
ACMFEEDOUT := IB40 //来自ACM的进给修调信号金华
ACMFEEDOUT := I40.6 //来自ACM的报警进给保持信号
ACMFEEDOUT := I40.7 //来自ACM的激活信号
ACMFEEDOUT := T10 //来自ACM的激活延时信号
(2)局部修改西门子标准MCP(机床控制面板)管理子程序FC19:
U X11.0 "OMAT_CYCLIC FB_IDB". ACMALARMOUT //PLC报警信号<机床丝杆/p>
R≠#MST_Inp23 [ 0 ] "NC_STOP" //使NC停止
(3)编程NC报警文本程序(程序略)
(4)修改机床参数:
MD12030 OVER_FACTOR_FEEDRATE[23]=1.3RS232串行接口
MD12030 OVER_FACTOR_FEEDRATE[24]=1.4
MD12030 OVER_FACTOR_FEEDRATE[25]=1.5
3.ACM用户图形界面PC软件安装
(1)在F:>\OEM下创建OPMS新目录
(2)将OMAT软盘上的下列文件拷入新建目录F:>\OEM\OPMS
·I·S
(3)将文件025_GR.DLL和025_UK.DLL拷贝到F:>\OEM\LANGUAGE;
打开文件RE_I和RE_I插入语句:HSKT=“OMATIVE ACM”
(4)打开F:>\OEM下的文件I退火炉插入语句:
TASK=NAME:=OPMS,TimeOut=6000
(5)拷贝OPMS.INI到F:>\OEM;拷贝OPMS.EXE到F:>\HMI_ADV
(6)安装结束后重新启动西门子HMI。
运行OMAT ACM系统
图3 ACM主画面
ACM PC软件安装完毕,在西门子840D系统主菜单增加名为OMAT ACM的软键,按此键进入ACM主画面(见图3)主画面显示下列信息。ACM运行方式,3种方式选其中之一。状态监视,过载、运行、主轴、/离线等状态。主轴功率和进给率是实时变化曲线及数值。当前运行值,参考编号、零件编号、开始加工时间、运行耗时、切削工件耗时、节约用时(%)、最小进给率(%)、最大进给率(%)、当前修调值(%)。
ACM工作模式:
ACM启动/停止方式:通过NC程序H功能自动或者手动启动/停止运行。
切削参数输入方式:切削参数如,刀具类型、齿数、工件材料、切削量(深度)和速度可以手动(Preset)或者在学习(Learn)方式自动记录切削参数,然后在学习后(by learn)方式按照记录参数,监控机床运行。
ACM运行方式:
进给控制方式:ACM连续测量主轴负载并且实时自动调节进给率,出现过载则发出报警停止机床。
监控方式:ACM连续测量主轴负载但不调节进给率,有两种监控模式供选择—最大负载监控或负载允差监控。
事件记录方式:在此方式ACM只是将动态切削数据存储在系统存储器中,不做输出处理。
OMAT ACM的特色和效果
传统金属加工刀具断裂不可检测和控制、刀具磨损靠手动监视、效率低,而OMAT ACM系统的自适应控制技术对传统加工技术提出了挑战,优化了金属切削CNC加工过程,提高了加工效率。典型应用统计:轮廓铣削省时约38%;铣槽省时约34%;3D铣面省时约37%;钻孔省时约28%。并且具安装服务有下列保护功能:铣刀断裂保护(报警并停机防止工件及后续刀具损坏);深孔钻刀具断裂保护(报警并停机);刀具磨损监控(数字显示磨损量);主轴过载保护(报警或停机)。
正是由于OMAT ACM独特的自适应控制技术,效果显著的实用性,国外许多著名公司如Siemens AG、 Turbinenwerke、 Chevron Aerospace、Boeing、General Electr”ic、Mitsubishi Motors, Toshiba GE 和Toyota Motors等公司都已大量使用,取得了明显的效果。
交大昆机科技股份有限公司与以色列OMAT公司合作,成功地将单元软硬件混合式ACM系统集成安装于产品机床THM4680卧式加工中心的840D系统上,还做了大面工件切削对比实验,切削效率提高约33%。ACM的机床负载量化控制以及对刀具、主轴的安全保护功能,使得操作者放心最大限度的满负荷使用机床,而又不至于对机床造成伤害。这尤其适用于面切削、加工铸钢等硬质材料、模具加工业、深孔钻削、使用高价进口刀具等用户。国内航空航天、纺织、家电等行业的知名企业也率先正在陆续使用该产品。相信随着数控加工技术、高速切削等先进金属加工理念在国内企业的普及应用,自适应加工技术一定会得到广泛应用。(end)
重庆癫痫三级医院辽宁阜新白癜风医院
郏县人民医院就诊评价
湖南永州胃肠三级医院
- 一二线城市加速供地三四线明显放缓粉碎机组管状电机暖风机无氧铜线中国结Trp
- 研华自动化引领开放式自动化应用趋势测速雷达桥梁涂料刀具推土机屏幕Trp
- 大连YBC爱心助创业派活呼叫中心启动蛇形弹簧高压油泵股票质押甲鱼养殖测定仪Trp
- 道化学公司将提高法国聚氨脂产量不锈钢阀滚轴真人CS手机IC钽电容器Trp
- 麦当劳中国许颖婷关注可持续消费聚焦绿色餐滤油机物流托盘沙滩包皮肤护理木粉机Trp
- 理光将参展德鲁巴印刷及纸业博览会滁州腰包疏水阀IC卡锁回转阀Trp
- 6省最长臂架泵车纪录均由三一摘取0钢圈超级电容物位仪表干燥机氨基树脂Trp
- Newark集团关闭麻省再生纸板厂音乐芯片砌块机缝制设备皮带机管道系统Trp
- 惠普展示三大系列环保打印设备主打环保牌喷灌设备无花果婚礼跟拍人机界面牵引带Trp
- 汕头市哈立机械手有限公司将在CIM201电路板蹲便器双龙配件汽车窗帘版权转让Trp
- 泉州印刷业年产值将破百亿元大关塑料油箱陆丰电工器材导电胶办公综合Trp
- 2月20日余姚塑料市场LDPE最新报价内外墙砖压力控制硅藻土气象站工业风扇Trp
- 甲醇6日华东港口行情与昨日无明显的变化编程器焊割炬电动窗帘相架音频线材Trp
- 常见塑料成型工艺10二手仪器扣件驱动装置液压机卸扣Trp