Nav view search

Navigation

Search

«Адаптивна система управління верстатами з ЧПК»

(керівник Петраков Ю.В.)

Виконані роботи з визначення структури САУ. Встановлено, що структура має містити такі основні модулі: модуль оптимізації, модуль каналу прямого управління, модуль каналу зворотного зв’язку і модуль управління режимом оброблення. Більшість модулів системи адаптивного управління, що створюється, планується реалізувати програмним шляхом, а у якості каналу зворотного зв’язку використовувати інтерфейс RS232, який є на кожному сучасному верстаті з ЧПК.

Вирішено створювати універсальну систему адаптивного управління, а її реалізацію проводити для двох, найбільш розповсюджених видів оброблення різанням: фрезерування і точіння. Тому для розроблення відповідного математичного забезпечення необхідно перш за все розробити адекватні математичні моделі цих процесів, що є об’єктами, які управляються і входять до замкненого ланцюга системи адаптивного управління, а отже впливають на якість управління, зокрема сталість процесу.

Експериментально доведено, що розроблений програмний засіб дозволяє адекватно ідентифікувати різні характеристики процесу різання на сучасному верстаті з ЧПК. Експериментальні дослідження підтвердили його спроможність використовуватись в якості каналу зворотного зв’язку в системі автоматичного регулювання управлінням процесом різання за подачею.

Наступний крок з реалізації САУ – перевірка функціонування всього замкненого контуру у складі створеної системи адаптивного управління. Для вирішення цієї задачі була створена експериментальна установка та розроблена методика проведення досліджень. Експериментальна установка була створена за розробленою раніше функціональною схемою і складається зі стійки ЧПК фірми HAAS, спеціально розробленої апаратної частини і програмної частини, що завантажена у персональний комп’ютер. Апаратна частина перетворює сигнал управління, який генерується відповідною процедурою в програмній частині САУ в сигнал, що сприймається енкодером стійки. Слід зауважити, що процедури проектування еквідистанти входять у будь-які САМ-системи, але для вирішення поставленої задачі моделювання зрізування припуску, такі процедури мають бути встановлені у програмі моделювання і функціонувати зі сформованими цифровими масивами контуру деталі.

Розроблена математична модель фрезерування контурів деталей, яка, завдяки створеним числовим процедурам, була втілена у прикладній програмі. При моделюванні визначаються основні характеристики процесу – дуга різання і окружна складова сили різання. Підтверджено, що фрезерування контурів деталей є квазістаціонарним процесом, який потребує управління подачею для його стабілізації. Створена програма моделювання дозволяє проектувати в автоматичному режимі закон управління, який приводить до стабілізації процесу за силою різання.

Результати роботи впроваджено в навчальний процес при викладанні дисципліни «Управління процесами різання».

За звітний період виконання роботи захищена 1 кандидатська дисертація, видано 1 навчальний посібник, 1 монографія, опубліковано 11 статей, зроблено 17 доповідей на конференціях, подано 3 заявки на винахід.

До виконання роботи залучалось 12 студентів. За результатами наукових досліджень студентами захищено 3 магістерських дисертації, 3 дипломних проекти спеціаліста та 1 дипломний проект бакалавра.