Совершенствование процесса управления станком.

Условно данный способ совершенствования разбивается на три группы: программная коррекция (разомкнутая система); коррекция на основе обратной связи (замкнутая система); коррекция на основе компенсации возмущающих воздействий (системы с управлением по возмущению).

Программная коррекция станка. Данный метод работает следующим образом. На стадии проектирования технологического процесса механической обработки изделий рассчитывается суммарная погреш-

п=з

ность У Error (см. п. 1.1), возникающая в процессе резания [14], и

;=1

заносится в корректирующую программу оборудования с ЧПУ. При этом управляющее воздействие изменяется по заранее установленному закону. Данный способ не нашел широкого применения, так как для его реализации необходимо иметь большие базы данных, описывающие различные технологические параметры для каждого конкретного станка, режущего инструмента и т.п.

Далее данный метод трансформировался в способ коррекции по результатам калибровки станка, который заключается в следующем. Первичные отклонения станка определяются на стадии калибровки и вносятся в управляющую программу оборудования с ЧПУ, например люфты и шаг винта по всем управляющим координатам. Современное оборудование с ЧПУ оснащается системами, способными корректировать 21 отклонение по трем управляющим координатам (станки Siemens AG). Невозможность учёта всех возможных возмущающих воздействий является недостатком станков данной группы. Коррекция на основе интегральных отклонений заключается в том, что отклонения непосредственно измеряются на исполнительных механизмах станка, что увеличивает производительность данного метода, но трудоемкость произведения измерений снижает ценность данного способа.

Коррекция на основе обратной связи. В замкнутых системах оборудования с ЧПУ для обратной связи используются два потока информации. Один поток поступает от считывающего устройства, а второй - от сенсоров, измеряющих действительные перемещения суппортов, кареток или других исполнительных органов станка. При этом информация, поступающая от считывающего устройства, корректируется с учетом поступающих из блока памяти сведений о результатах обработки предыдущей заготовки. За счет этого повышается точность обработки, так как изменения условий работы, то есть режимов резания, запоминаются и обобщаются в устройствах самонастройки памяти станка, а затем преобразуются в управляющий сигнал. Недостатком данных систем является тот фактор, что при автоматизации процедур самонастройки учитываются только систематические погрешности, а наличие случайных погрешностей, возникающих при механической обработке изделий, не учитывается.

Коррекция на основе компенсации возмущающих воздействий. К достоинствам данного метода следует отнести высокое быстродействие. К недостаткам то, что цепь компенсации обеспечивает необходимое качество контроля только при действии того возмущения, на которое она рассчитана. При действии другого возмущения нужно вводить дополнительные контуры управления, что усложняет систему. При этом цепь компенсации не является обратной связью, так как по ней передаётся входной сигнал, а не регулируемая (выходная) величина объекта управления.

Из вышеуказанного следует, что разработка систем управления оборудованием с ЧПУ, позволяющих реагировать на изменение случайных погрешностей, является актуальной задачей. При этом наиболее эффективным инструментом решения подобных задач является адаптация сложных систем [15]. Однако для повышения результативности данных методов управления необходим дополнительный инструментарий, позволяющий количественно формализовать зависимости между входными и выходными параметрами сложных систем управления. Наиболее тривиальным с точки зрения управления является аппарат нечеткой логики.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >