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超高速数控机床控制系统的辅助控制技术

  • 发布日期:2017-12-20     信息来源:本站      浏览次数:633
    •      超高速加工中会遇到其他一系列问题,主要是:机床加工中非线性、多点热源温升引起的快速变形;刀具和工件的故障检测及安全控制;高速冷却和快速排屑;整体加工中的可靠性问题及为了提率而必须与之相配的科学化管理技术等。上述问题主要通过PMC内部可编程机床控制器快速响应的控制技术来解决。

      (1)对热变形采用多变量控制算法:在多输入多输出系统中对多个变量实现快速控制以辅助热源或辅助冷源实现机床预冷或预热。

      (2)因主轴以每分钟数万转高速回转,极大的离心力可使破裂的刀片如子弹般飞向四周,除了加固防护罩等措施外,还必须采用在线监控刀具破损和磨损系统,一旦发生不正常迹象即进行报警和安全保护控制。

      (3)超高速加工中的大量切屑往往阻塞工作台面造成运动不畅,并且切屑是高温热源会造成机床变形和烧灼人体。解决这一问题的一般办法是通过PMC控制高压冷却液(压力为5~7MPa),使流量达0.1m3/min,起到排屑和冷却的双重作用。但从环保和降低成本考虑,将来采用无冷却液加工。

      (4)可靠性问题在超高速加工机床中再一次突出其原因是在这种加工中影响可靠性的综合因素繁多,如自动换刀系统,在主轴高速切削中若发生一点问题就可能产生极大的损失,所以往往不设置换刀机械手而由主轴头移动至若干指定位置直接换刀。对控制系统而言,它的MTBF(平均故障间隔时间)要高于普通数控机床几十倍才能达到应有的效率和质量。

      (5)管理技术在所有领域都起着决定作用,但就目前而论,在我国的超高速数控加工领域中矛盾更为突出,一台超高速数控机床必须有一批高水平高素质的人员组合在一个团队中,互相合作,紧密配合,解决工艺编程、操作、维护问题,安排好物料、刀具、工夹具,制定周密的计划,按数控车间的生产准备、计划调度和信息集成软件进行综合管理。否则,一台超高速机床将起不到作用。

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