Пятница, 04 Май 2018 14:03

Адаптивная система управления станком

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

Прежде всего, аэрокосмический материал очень сложный для обработки. Стандарты воздушных судов настолько высоки, что многие такие детали должны быть полностью получены из одного сплошного блока титана для максимальной целостности. при обработке титана инструмент очень быстро разрушается. Для многих авиакосмических машинистов решение является компромиссом. Когда дело доходит изменения подачи и скорости, нужно менять их в безопасных диапазонах. Операторы предполагают наихудшие условия обработки и программируют инструмент для медленного перемещения материала. Причины просты: «Есть много факторов, которые они должны учитывать, а материал очень дорог. Таким образом, разрушение инструмента может привести к очень дорогостоящей браковки детали. Они будут придерживаться консервативного подхода, чтобы предотвратить это».

система мониторинга инструмента с датчиками

 

Решить эту проблему может технология адаптивного управления Caron Engineering.


Как работает адаптивное управление.

TMAC MP от Caron Engineering (контроль за адаптацией инструмента с многопроцессорным мониторингом) был разработан так, чтобы максимально точно решить проблемы, описанные выше. TMAC объединяет датчики и центральный процессор, взаимодействующий с многодиапазонным преобразователем мощности, чтобы «узнать» оптимальную нагрузку на мощность инструмента, чтобы адаптировать скорость подачи. Помещение довольно простое. Как только что описано, оператор, столкнувшийся с тяжелообрабатываемым и дорогим материалом часто выбирает бережную обработку. Инструмент перемещается по металлу с медленной и постоянной подачей. По мере того как инструмент проходит через более и менее трудные места детали, сила нагрузки привода шпинделя падает и опускается соответственно. Помимо неэффективности это грозит поломкой инструмента, если пользователь не проявляет осторожность в проходах.

 

 

Чтобы предотвратить такие условия, TMAC подключается к ЧПУ и делает переменную скорость подачи для всего разреза. После контроля мощности шпинделя в режиме «обучения», когда машина разрезает деталь новыми инструментами, она устанавливает максимальные и целевые значения мощности и автоматически регулирует скорость подачи для поддержания постоянной нагрузки.
Вставка показывает, как она разворачивается на экране TMAC MP.

 

Обработка происходит с выборочным резанием: белая линия показывает фактическую нагрузку на рез с течением времени, измеренную в мошьности в соответствии с левой осью Y. Фиолетовая линия указывает настройку подачи в реальном времени. По мере уменьшения нагрузки на нагрузку через более легкие участки разреза скорость подачи увеличивается. Когда инструмент входит в более жесткие участки разреза, сила нагрузки увеличивается, а скорость подачи замедляется.

 

Процесс машинного обучения позволяет TMAC заранее установить целевой верхний предел для силовой нагрузки (представленный прямой зеленой линией), а также нижний предел для скорости подачи (оранжевая линия), ниже которой система знает, что инструмент должен быть так как требуется замена, так как срез всегда требует большей мощности по мере того, как инструмент изнашивается, и поскольку он привязан к ЧПУ, он может привести к тому, что скорость подачи будет равна нулю и будет сигнализировать об автоматическом смене инструмента в таком случае. Это по существу предотвращает разрушение разрушения инструмента. В то время как обычно инструмент будет продолжать двигаться, пока он больше не сможет срезать, мониторинг адаптивного управления постепенно уменьшает скорость подачи, поскольку тупой инструмент требует большей мощности, и он по крайней мере, закончит свой рез.

 

Общая эффективность адаптивного контроля, по данным Caron Engineering, - это способность более жестко и эффективно резать твердые металлы, такие как титан, сокращая время резки и экономить время. По словам компании, экономия времени цикла может колебаться от 20 до 60 процентов. Адаптивное управление особенно полезно при использовании компонентов авиационных двигателей, таких как обработка встроенных роторов, при которых металл вокруг сварных соединений может быть затвердевшим.

Сохраненный алгоритмом.
При всех этих преимуществах наблюдается усложнение в определенных ситуациях, а именно, в которых жесткий аэрокосмический материал требует обработки инструментом большого диаметра со скоростью менее 1000 об / мин.


Когда вы начинаете механическую обработку титана, характеристики материала не позволяют быстро его обрабатывать. В этом случае чувствительность TMAC становится невысокой, поскольку при таких низких скоростях резания, иногда достигающих 200 или 300 об / мин, система фактически регистрирует увеличение мощности, вызванное сопротивлением каждого зуба, входящего в материал.

 

 

Результирующая линия выглядит как странно выглядящая пила, и ее многочисленные колебания мощности появляются как зубы. В соответствии с традиционным адаптивным управлением, корректировка скорости подачи TMAC в конечном итоге будет отражать каждый из этих крошечных шипов, что снижает эффективность.

 

Последняя инновация TMAC называется «пилообразный алгоритм», представляет собой усовершенствованную форму адаптивного управления, предназначенную для решения этой проблемы путем изучения «частоты прохождения зубьев» каждого инструмента.

Вычисляя точное колебание мощности каждого зуба, проходящего через материал и усредняющее мощность всех канавок для данного вращения, адаптивное управление может реагировать на режущее действие всего инструмента вместо каждого отдельного зуба. Результатом является более плавный, повышающийся или падающий в зависимости от средней мощности нагрузки инструмента, проходящего через разрез, вместо пилообразного рисунка в скорости подачи (фиолетовая линия). Новое время сокращения сокращается примерно до 36 секунд.

 

 

TMAC MP - это, прежде всего, монитор работы станка. Тот факт, что он существует на отдельном процессоре и использует собственный набор датчиков Caron, означает, что система может использоваться на устаревших машинах; но ограничение связано с возможностью адаптивного управления, поскольку для этого требуется ЧПУ, которая позволяет TMAC переопределять скорость подачи.

Тем не менее, система может измерять мощность двигателя шпинделя (первичный индикатор, используемый при адаптивном управлении), вибрацию, деформацию, давление охлаждающей жидкости, расход охлаждающей жидкости и скорость шпинделя для мониторинга срока службы инструмента, затраченной работы, здоровья подшипника и реального времени резания. Несмотря на то, что продукт существует уже более 30 лет, компания, похоже, оказалась в какой-то момент, так как производители собираются подключать свои цеха и собирать данные.

 

 

Так как датчики Caron собирают большой объем данных для диагностики процесса, системной интеграции и расширенной аналитики. Как и другие контрольные продукты Caron, TMAC совместим с MTConnect. Все датчики могут использоваться TMAC для реагирования на аномалии при нормальной работе машины и предоставления пользователю сообщений и сигналов тревоги.

Самая большая открытая возможность - автоматическая работа, так как не нужно быть рядом с машиной, когда TMAC автоматически контролирует мощность, корректирует ее в реальном времени и уведомляет пользователя о необходимости изменения инструмента (или заказе автоматического инструмента изменить себя).

 

 

«У нас были ситуации, когда клиент переходил от одного оператора на машину до одного оператора на каждые семь машин, чтобы просто загружать материал», - говорит директор фирмы производителя.

Очевидно, что добавление робота для погрузки и разгрузки в ячейку, поддерживаемую TMAC и адаптивным управлением, означает, что машина может работать на труднообрабатываемых заготовках полностью без присмотра.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 309 раз Последнее изменение Суббота, 05 Май 2018 13:18
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии