Điều khiển thớch nghi (Adaptive Control)

Một phần của tài liệu Bai giang Máy công cụ CNC & phương pháp lập trình gia công (Trang 56 - 57)

Khi lập trỡnh NC, điều cần thiết là ta luụn nhập tốc độ trục chớnh và lượng chạy dao cho từng dụng cụ cắt và cho từng thủ tục gia cụng để gia cụng một chi tiết nào đú. Trong quỏ trỡnh gia cụng, khi đĩ cho mỏy chạy thật, nếu cần thiết ta cú thể chủđộng tăng hoặc giảm tốc độ trục chớnh và lượng chạy dao bằng cỏc nỳt điều khiển trờn panel điều khiển khi cảm thấy chếđộ cắt mỡnh đĩ lập trỡnh là lớn hoặc bộ. Cú thể là dao bị mũn cần phải giảm chếđộ cắt để trỏnh vỡ dao hoặc là chiều dài đỳc thay đổi làm tăng chiều dày cắt, hoặc độ cứng của vật gia cụng thay đổi theo vựng. Tuy nhiờn đõy là việc can thiệp của con người vào quỏ trỡnh làm việc của mỏy đểđảm bảo cho nú hoạt đụng tốt nhất trỏnh cỏc hư hỏng cho mỏy nõng cao năng suất và độ chớnh xỏc chi tiết gia cụng. Cụng việc này chỉ cú những người vận hành cú kinh nghiệm mới thực hiện được. Xuất phỏt từ yờu cầu về tớnh tự động hoỏ và khả năng điều khiển tối ưu mà cỏc hệ điều khiển CNC cú khả năng điều khiển thớch nghi tức là tựđộng thay đổi cỏc thụng số gia cụng theo ảnh hưởng ngẫu nhiờn khụng thể dự kiến trước trong suốt quỏ trỡnh gia cụng mà khụng cần tỏc động của người vận hành mỏy. Cỏc ảnh hưởng ngẫu nhiờn đú là:

- Trong nhiều trường hợp, chiều sõu cắt thực tế thay đổi chứ khụng phải là hằng số, nhất là gia cụng thụ.

- Vật liệu của phụi cú thể khụng đồng đều, cơ tớnh của nú cú thể thay đổi theo quy luật biết trước hoặc ngẫu nhiờn.

- Độ mũn của dao thay đổi làm lực cắt thay đổi.

- Sự rung động hoặc biến dạng của cỏc thành phần trong hệ thống cụng nghệ.

Trong cụng nghệ cắt gọt kim loại, điều khiển thớch nghi được hiểu là hệ thống cú khả năng thường xuyờn giỏm sỏt sự thay đổi của cỏc thụng số ra của quỏ trỡnh, căn cứ vào đú để thay đổi cỏc thụng số cụng nghệ sao cho chỳng luụn đạt giỏ trị cao nhất cú thể mà vẫn khụng phỏ vỡ cỏc điều kiện ràng buộc, đảm bảo cho hệ thống hoạt động bỡnh thường.

Trờn hỡnh 3.37 là sơđồ mỏy CNC cú điều khiển thớch nghi (AC). Hệ khiển thớch nghi được ghộp thờm vào hệ CNC bỡnh thường, nú cú nhiệm vụđo cỏc thụng số trạng thỏi và hiệu chỉnh S, F theo cỏc ràng buộc, mục tiờu và luật điều khiển định trước. Trong khi CNC chỉ nhận tớn hiệu phản hồi vị trớ của dao, khụng cú khả năng tựđộng hiệu chỉnh tốc độ cắt S và lượng chạy dao F thỡ AC thường xuyờn giỏm sỏt sự biến động của kớch thước và cơ tớnh của phụi thụng qua lực cắt hoặc momen, từđú hiệu chỉnh S, F cho phự hợp. Khỏc với gia cụng CNC thụng thường, trong đú năng suất gia cụng tăng chủ yếu nhờ giảm thời gian khụng gia cụng (thời gian chạy khụng, định vị, thay đổi chếđộ cắt, gỏ đặt phụi, thay dao, đo kiểm,...), CNC cú AC tăng năng suất gia cụng bằng cỏch giảm thời gian gia cụng (thời gian chớnh) nhờ tốc độ cắt và lượng chạy dao luụn được tốt ưu. Mục tiờu của hầu hết cỏc hệ AC là tăng khối lượng cắt gọt trong gia cụng thụ. Một số cụng trỡnh nghiờn cứu cho thấy, năng suất gia cụng cú AC tăng 20-80%, cũn chi phớ gia cụng chỉ bằng 40-50% so với gia cụng CNC thụng thường. Lợi ớch rừ nhất của AC thấy được khi gia cụng với chiều sõu cắt thay đổi trong phạm vi rộng.

2011, ĐXPhương-BM CTM, Khoa CK, ĐHNT 56

Điều khiển thớch nghi phổ biến nhất hiện nay là dựa vào mụmen (điều khiển mụmen) trong đú mụmen của lực cản trờn trục chớnh cũng như trờn trục vớt me được tớnh toỏn tại trục động cơ dẫn động. Ban đầu momen được đo khi trục chớnh và bàn mỏy chuyển động nhưng khụng tham gia cắt gọt, giỏ trị này được lưu vào bộ nhớ của mỏy tớnh. Khi mỏy bắt đầu gia cụng cắt gọt, lấy giỏ trị momen đo được hiện tại trừđi momen khụng tải sẽđược momen thuần nhất chỉ do lực cắt tỏc dụng, giỏ trị này được đem so sỏnh với momen giới hạn được lập trỡnh sẵn trong bộ điều khiển. Nếu momen của lực cắt gọt lớn hơn giới hạn momen được lập trỡnh thỡ bộđiều khiển sẽ hạn chờ tốc độ cắt và lượng chạy dao, bật dung dịch trơn nguội nếu chưa bật hoặc thậm chớ cú thể dừng quỏ trỡnh gia cụng. Chếđộ cắt cũng tựđộng giảm xuống khi cụng suất cắt lớn hơn cụng suất được lập trỡnh cú sẵn trong mỏy.

Ngồi ra, một số nghiờn cứu dựng sensor lực để đo cỏc thành phần lực trờn cỏc trục. Tớn hiệu do cỏc sensor lực ỏp điện với tớn hiệu ra là điện ỏp. Thụng qua bộ biến đổi AD, tớn hiệu tương tự này sẽ chuyển sang tớn hiệu số sau đú được xử lý và tớnh toỏn trong điều khiển AC. Ngồi thay đổi chếđộ cắt, một số mỏy và hệđiều khiển thớch nghi cũn cho phộp quyết định thay dụng cụ cắt cựng loại khi cảm thấy dao đang gia cụng bị cựn (lực cắt và momen cắt tăng) và quỏ trỡnh gia cụng lại tiếp diễn.

Một phần của tài liệu Bai giang Máy công cụ CNC & phương pháp lập trình gia công (Trang 56 - 57)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(152 trang)