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機床現代化控制技術解析


 

        目前使用的大部分控制系統都可追溯到這一體系的發展根源,也就是說它已經有30~40年的歷史了,當時存在的其中一個瓶頸問題就是RS-232連接的下載速度問題。這種類型的控制系統,其程序段閱讀速度可達到5000個/s程序段。而對于許多零件的加工程序來說,這一速度已經足夠,但對復雜的零件而言,其所要求的速度要比該速度高得多。當MTI公司的Carlo Miceli先生開始研發自己的控制系統時,他對PC機語言邏輯和有效的信息處理采用了一個全新的方法。其產品是一個以現代化PC機硬件為基礎的數控系統,配有一個新的刀具路徑運算法,其閱讀速度達到5000個/s程序段以上。GBI Cincinnati公司稱,其結果已經達到了“恒速”加工要求,其生產速度快,進給率也非常穩定。

 
  機床將現代化控制技術的快速性和機床運動的精密性結合在一起,形成了真正的恒速加工體系,機床的控制系統可能會成為縮短加工周期,提高復雜3D模型、宇航零件或醫療器械元件光潔度的障礙。當處理器無法跟上程序運行速度時,驅動器會因急需信息而降低刀具的進給速度,從而延長加工周期,導致刀具不協調的運作。為了更換磨損和超負荷工作的刀具,除了增加刀具到刀具庫的運行次數之外,還會影響主軸的有效使用率,增加鉗工的工作量和精加工時間。
  當速度(進給率)不穩定的時候,就會產生一些問題。當刀具通過零件加工運行時,其不均衡的運動會使刀具上的切削槽產生不同的負荷,從而影響加工精度和表面光潔度。如果刀具的運行速度不夠快而不能維持刀具的最小切削負荷,刀具與工件之間就會發生摩擦而不是切削,那么其刀具的不穩定運動將會縮短刀具的使用壽命。這樣的運行方式也會造成刀刃的少量斷裂缺口,使刀具發熱、變鈍。然而,采用恒速加工,刀具通過工件的平均加工速度將會更加均勻,加工精度更高,不但可縮短加工時間,同時又能延長刀具的使用壽命。
  在“革命化”系列加工中心中,MTI公司的控制系統不會產生與高速加工有關的過量應力,允許流體刀具在復雜零件的幾何形狀上運行加工。
  在程序執行過程中,采用高速程序段處理的結果是,控制系統的隨機誤差可得到穩定的監控和調節,使刀具能夠勻速地運行,并達到一個完美的表面完整性。該系統采用80多個高速緩沖器來監控刀具的運行,如果超過了隨機誤差,就可立即對刀具的運動進行調節。
  即使在加工非常復雜的形狀時,據說控制系統的快速性,驅動裝置的微調和刀具路徑的處理可達到快速和精確的程序執行目的。


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