Спосіб адаптивного управління

Спосіб адаптивного управління, що включає контроль навантаження і за результатами здійснення регулювання подачі, який відрізняється тим, що навантаження виконавчого органу приводу подачі при заданих режимах обробки знижують до оптимального по точності рівня і на цьому рівні стабілізують, причому зниження навантаження 3 63466 складно виконати. Рішення цієї задачі можливе на основні зміни потоку потужності в приводі, яке знижує навантаження напрямних і створює сприятливі умови експлуатації напрямних, але це так тільки для тих систем і приводів, де технологічне навантаження стабільне і мало змінюється у зв'язку із зміною припуска і механічних властивостей оброблюваного матеріалу. А оскільки таких випадків небагато, а технологічне навантаження через вказані причини змінюється в порівняно великому діапазоні (за даними школи Б.С.Балакшина до 60% від номінала), то використання системи зміни потоку потужності в таких випадках стає не ефективним, оскільки навантаження напрямних і інших виконавчих органів верстата можна понизити не більше, ніж на 40%, тому що інакше втрачається визначеність базування виконавчого органа приводу (наприклад, пінолі), і це відображається на точності обробки. З іншого боку, відомі адаптивні системи автономні і в будь-якому іншому поєднанні також не вирішують задач зниження навантаження в напрямних, що веде до зниження довговічності і точністної надійності. Технічна суть пропозиції полягає в тому, що навантаження виконавчого органа знижують до оптимального по точності рівня і на цьому рівні стабілізують, зниження навантаження здійснюють шляхом розділення потоку потужності кінематичного ланцюга подачі, а велику частину потужності передають по кінематичному ланцюгу головного руху, причому мінімальну частину потужності приймають з таким розрахунком, щоб зберігалася визначеність базування виконавчого органа на напрямних, яка визначається співвідношенням моментів М1>Мт де М1 - момент рушійної сили відносно можливої точки повороту виконавчого органа на напрямних, Мт - момент складової технологічного навантаження відносно тієї ж точки можливого повороту виконавчого органа. Запропоноване поєднання дає невідомий науці і техніці якісно новий результат. Він не може бути одержаний інакше, як в пропонованому поєднанні і полягає в тому, що навантаження напрямних і інших виконавчих органів верстата при заданих режимах різання можна понизити практично до нуля, і це зниження відбудеться без втрати базування виконавчого органа приводу верстата при дотриманні вище приведеного співвідношення моментів. Розглядаючи з цих позицій пропозицію, необхідно відзначити, що в загальному випадку залежність сил різання від подачі може бути виражена Р(М)=(S) (1) де Р і М - сила і момент різання, S - подача. У окремому випадку при свердлінні залежність (1) може бути записана так Р = СQ  D  S zp p (2), де Р - осьова сила різання, D - діаметр свердління, СQ - коефіцієнт, zQ і Q - показники степені. 4 Використання систем адаптивного управління доцільно в тих випадках, коли зміна припуска і механічних властивостей оброблюваного матеріалу змінює силу різання і її складові, і ця зміна робить істотний вплив на деформацію технологічної системи верстата. Звідси витікає, що для стабілізації сили різання і її складових необхідне управління подачею в певному діапазоні, причому із збільшення величини розкиду сили різання збільшується і діапазон зміни подачі. Це вступає в суперечність з технологією і якістю обробки. Для отримання лабільної якості подачу треба мати постійною для стабілізації навантаження і деформації системи верстата її треба істотно змінити. Як випливає з формули (2), подача визначається S=Q P CpD z p При зміні складової сили різання Р, в діапазоні D=2, оскільки Q  0,9, діапазон зміни подачі буде 1,85. Зміна подачі в такому діапазоні з метою стабілізації пружної деформації системи верстата не може не здійснити негативного впливу на якість обробки і умови експлуатації верстата. Це обмежує область можливого використання системи адаптивного управління. У пропонованому способі сила Р2, що навантажує привід подачі, визначається як Р2=Рк де к - коефіцієнт перерозподілу навантаження, який може змінюватись в діапозоні від 1 до скільки завгодно малої величини. Звідси слідує, що для стабілізації сили Р2 - подача можна змінюватись в діапозоні від 1 до скільки завгодно малої велечини. Істотні відмінності пропонованої системи полягають в придбанні нових властивостей в результаті функціональної взаємодії двох систем. Ці властивості полягають в тому, що підвищується якість регулювання і розширюються технологічні можливості системи адаптивного управління. Вона може забезпечити регулювання в порівняно великому діапазоні зміни навантаження з меншими наслідками. На кресленні зображена система адаптивного управління верстатних систем. Спосіб здійснюється таким чином. Процес обробки відбувається відповідно до заданих режимів. В ході здійснення процесу обробки система адаптивного управління яка вмикає датчик І навантаження g1, gn, порівнювальні СУ1 і СУn і зчитувальні СЧ1 і СЧn пристрої, виконавчий пристрій У1 і Уn здійснює регулювання швидкості руху подачі і тим самим стабілізує навантаження елементів технологічної системи і кінематичних ланцюгів. Проте вказана система не вирішує задач зниження до оптимального рівня по прийнятому критерію навантаження кінематичних ланцюгів, що істотно впливає на основні характеристики верстата. Рішення проблеми подальшого підвищення точності і довговічності здійснюється зниженням 5 навантаження на елементи технологічної системи верстата і кінематичний ланцюг приводу подачі. Це досягається підвищенням потоків потужності і навантаження у внутрішніх зв'язках кінематичних ланцюгів руху формоутворення. З цією метою в кінематичному ланцюзі головного руху встановлений механізм Д, який кінематично пов'язаний з виконавчими органами 1,2...n приводу подачі. В результаті відбувається розділення потоку потужності і навантаження, однозначно визначальних режимами різання в потрібній пропорції. Величина пропорції приймається за умовами експлуатації приводу верстата і визначається з вищенаведеного співвідношення моментів прийнятими параметрами механізму Д. Таким чином, виконавчі органи 1-7 приводу верстата сприймають технологічне навантаження, яке визначається умовами обробки і режимами різання, причому це навантаження стабілізується системою адаптивного управління. Це стабілізоване навантаження за допомогою механізму Д ділиться в потрібній пропорції і сприймається ме Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 63466 6 ханізмами подачі. Співвідношення потужностей і вказаних сил визначається параметрами механізму Д. Спосіб дає можливість понизити до оптимального рівня, по прийнятому критерію, навантаження кінематичного ланцюга подачі елементів технологічної системи, наприклад напрямних, і таким шляхом забезпечити максимальне поліпшення необхідної характеристики верстата. Використання пропонованого способу дає можливість поліпшити характеристики верстата по точності і довговічності до рівня, не досяжного ні для одного з відомих способів підвищення ефективності верстатів. Економічна ефективність пропонованого способу забезпечується за рахунок підвищення точності обробки до рівня, не досяжного в найближчий аналогі. Пропонований спосіб може знайти широке застосування в системах приводу верстатів з ЧПУ ГАП. Джерела інформації: 1. А.c. № 542587, Бюл. № 2, 1977г. 2. А.с. № 694287, Бюл. № 40, 1979. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601