自适应加工技术在数控加工中的应用

陈亚莉周代忠年　鹏刘　侠

（1.空军驻沈阳黎明公司军代表室，辽宁 沈阳 110043；

2.沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

自适应加工技术在数控加工中的应用

陈亚莉1周代忠2年鹏2刘侠2

（1.空军驻沈阳黎明公司军代表室，辽宁 沈阳 110043；

2.沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

摘要：本文针对omative软件的特点，从软件预设值，加工功率设置、加工参数的设置、刀具冲击保护模式等内容进行了系统分析，为软件使用人员正确使用提供了帮助。

自适应加工；OMATIVE；优化；数控

随着全程序无人干预数控加工等项目的持续开展，加工过程的监控作为保证整个加工过程质量稳定性的关键，变得非常重要。目前数控加工中已在新引进设备中增加此类软硬件措施，来自动保证加工过程的安全。STC1600中的OMATIVE自适应系统前期测试效果明显，相关运行原理符合先进数控加工发展需要，为此进行专项研究，为技术的推广打下基础。

1.技术方案

1.1 自适应系统作用过程原理

机床自适应系统具体的作用原理，每一步作用如下：

图1　

图2　

（1）减少空切削行程时间。

（2）自动降低刀具刚接触零件时的进刀速度，保护刀具，提升寿命。

（3）根据主轴负载大小，以比程序更高的速度进行加工，提升加工效率。

（4）当主轴的负载可能造成刀具、零件破损时，自动减速或机床停止。

（5）根据负载调整速度。

（6）提升空切削行程。

1.2 自适应系统在数控加工中的作用分析

目前数控编程及加工遇到一个较大的问题，就是如何最大化平衡质量和效率，由于航空产品价值大，毛料不稳定、刀具不可控因素较多，零件主要切削速度都比较保守，此软件的应用，在一定程度上可以减少对加工过程失控的担心，其主要作用如下：

（1）通过功率监控与速度调节，实现刀具的最大化利用。

（2）为真正实现全程序无人干预、单人多机操作提供安全保障。

加工过程存在的不稳定因素。

（3）毛料余量不稳定，刀具在材料上出现冲击。

（4）材料中有硬点。

（5）装夹刚性不足。

（6）刀具磨损过大。

（7）冷却液不稳定或中断等。

1.3 软件的使用方法

1.3.1 软件在程序中启动和取消命令

每个程序中执行的启动命令

CC_START_TASK（“OACM”，444， 3000）

机床通电后一次性启动

CC_START_TASK_P（“OACM”，444， 3000）

数控程序中启动当前刀具命令

CC_IMD_WRITE（“OACM”，0，0，0，REF NO）

必须加入到主轴旋转之后

数控程序取消命令

CC_IMD_WRITE（"OACM", 0, 0, 0, 999）

必须加入到主轴停转之前

在设置自适应控制指令前，将进给速度设置为稳定切削的实际速度。

1.3.2 自适应系统自动生成任务设置

（1）在主界面功能按键区按Machine Setup。

（2）在Machine Setup界面功能按键区找到Service。按Service。

（3）在Service位置下方找到Job Auto—Creation。

（4）在Job Auto—Creation下拉选项菜单中，选择By Acm Start。

（5）在Job Auto—Execution下拉选项菜单中，选择By Tool Spindle。

1.3.3 自适应系统的学习参数检查

对于自适应的学习参数，需要重点注意下面两个参数：

【Learned load】为学习到的参数，该参数应该大于0.2%，而小于20%，

【Idle load】为主轴空载参数，该参数应该小于10%，空载功率随主轴转数增大而同步增大。

1.3.4 刀具冲击保护

【Standard】标准保护（如图1所示）

在刀具与零件碰撞的瞬间，系统会根据碰撞负载大小降低进给倍率至20%～100%，一般为50%左右，持续2s。

【Short Impact Protection】短时冲击保护（如图2所示）

当使用钻头或盘铣刀等刀具加工，或是刀具垂直进入零件表面的场合下，选用短时冲击保护可以有效的保护刀具。当碰撞发生时，系统会根据负载大小降低进给倍率至程编水平的100%，并持续0.5s。

【None】无冲击保护（如图3所示）

系统忽略刀具与零件的碰撞，而仅是根据主轴负载的变化情况来调整进给倍率。在一些半精加工或是精加工等很少发生打刀情形的应用场合下，选用无冲击保护可以节省加工时间。

【Intensive】加强型保护（如图4所示）

相当于标准冲击保护，只是降低幅度更大，降至20%，并持续2s～5s。

图3　

图4　

结语

通过攻关和改进，掌握了该软件的使用方法，对程序建立刀具job的方法，系统的预设值、学习参数的检查、加工参数的设置、刀具冲击保护模式的选择，应用过程中的问题处理，快速设置等模式等内容有了全面的了解，为该技术的普及应用打下了基础。

[1]王文理.自适应加工技术在数控1加工领域的分类与应用[J].航空制造技术，2013（6）：26-29.

[2]刘艳明.自适应控制在数控机床中的应用[J].组合机床与自动化加工技术，1990（11）：45-47.

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