канд. техн. наук, доц.
Ivanov Vladimir M., Ph. D., Associate Professor Faculty of Power
Разработана имитационная модель стабилизации скорости резания для токарных станков с числовым программным управлением. Режим стабилизации скорости резания позволяет решать ряд технологических задач, к числу которых относится повышение производительности обработки и качества поверхности детали, увеличение стойкости режущего инструмента. Доступ к функциям базового программного обеспечения систем ЧПУ ограничен. С учетом этого в данной работе рассматриваются функциональные и алгоритмические особенности систем стабилизации силовых параметров как основа дальнейшей разработки интеллектуального алгоритмического и программного обеспечения. Существующие рекомендации, определяющие режим резания, основаны на эмпирических зависимостях, использование которых для непосредственного применения в алгоритмах автоматического управления затруднено, так как данные зависимости определяют прогнозируемые, а не текущие параметры. В качестве базовой структуры процесса формообразования детали принята нестационарная модель, основные параметры которой определены трехмерной кинематикой универсального станка. Обобщенный подход к системам силовых параметров и синтез регуляторов основных контуров позволили выявить наиболее простой вариант структур, основанный на использовании регуляторов с параметрической обратной связью. Функциональная модель содержит основные компоненты системы ЧПУ: интерполятор, сервоприводы подач и главного движения, а также дополнительные модули цикла и анализа. Рассмотрены высокоскоростная обработка торцевых поверхностей и условия реализации цикловых задач управления. Приведены результаты моделирования, подтверждающие работоспособность функциональных алгоритмов и возможность их использования в интеллектуальных системах ЧПУ.
In this paper a simulation model of cutting speed stabilization for numerical control machines was developed. The mode of cutting speed stabilization allows solving a number of technological problems, including the increase in machining productivity and the quality of the part surface, the increase in durability of the cutting tool.
Access to the functions of the basic software of CNC systems is limited. Taking this into account, this paper considers the functional and algorithmic features of the power parameter stabilization systems, as the basis for the further development of intelligent algorithmic support and software. The existing guidance on cutting conditions is based on empirical dependencies, the use of which for direct application in algorithms for the cutting process automatic control is difficult, since these dependencies determine the predicted, not the current, parameters. The non-stationary model was adopted as the basic structure of the process of shaping parts, the main non-stationary model parameters are determined by the three-dimensional kinematics of the universal machine. The generalized approach to the power parameter systems and the synthesis of the regulators of their main circuits made it possible to identify the simplest version of the structures based on the use of the regulators with parametric feedback. The functional model contains the main components of the CNC system: an interpolator, servo drives of feeds and main motion, as well as additional cycle and analysis modules. The high-speed processing of end surfaces and the conditions for the implementation of cyclic control tasks are considered. The simulation results confirming the performance of functional algorithms and the possibility of their use in intelligent CNC systems are presented.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.