機床現(xiàn)代化控制技術(shù)解析

目前使用的大部分控制系統(tǒng)都可追溯到這一體系的發(fā)展根源，也就是說它已經(jīng)有30～40年的歷史了，當(dāng)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(tǒng)，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(jīng)足夠，但對復(fù)雜的零件而言，其所要求的速度要比該速度高得多。當(dāng)MTI公司的Carlo Miceli先生開始研發(fā)自己的控制系統(tǒng)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(chǎn)品是一個以現(xiàn)代化PC機硬件為基礎(chǔ)的數(shù)控系統(tǒng)，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(jié)果已經(jīng)達到了“恒速”加工要求，其生產(chǎn)速度快，進給率也非常穩(wěn)定。

　　機床將現(xiàn)代化控制技術(shù)的快速性和機床運動的精密性結(jié)合在一起，形成了真正的恒速加工體系，機床的控制系統(tǒng)可能會成為縮短加工周期，提高復(fù)雜3D模型、宇航零件或醫(yī)療器械元件光潔度的障礙。當(dāng)處理器無法跟上程序運行速度時，驅(qū)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(dǎo)致刀具不協(xié)調(diào)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(shù)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(dāng)速度（進給率）不穩(wěn)定的時候，就會產(chǎn)生一些問題。當(dāng)?shù)毒咄ㄟ^零件加工運行時，其不均衡的運動會使刀具上的切削槽產(chǎn)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較小切削負荷，刀具與工件之間就會發(fā)生摩擦而不是切削，那么其刀具的不穩(wěn)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(fā)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(tǒng)不會產(chǎn)生與高速加工有關(guān)的過量應(yīng)力，允許流體刀具在復(fù)雜零件的幾何形狀上運行加工。

　　在程序執(zhí)行過程中，采用高速程序段處理的結(jié)果是，控制系統(tǒng)的隨機誤差可得到穩(wěn)定的監(jiān)控和調(diào)節(jié)，使刀具能夠勻速地運行，并達到一個完整的表面完整性。該系統(tǒng)采用80多個高速緩沖器來監(jiān)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(diào)節(jié)。

　　即使在加工非常復(fù)雜的形狀時，據(jù)說控制系統(tǒng)的快速性，驅(qū)動裝置的微調(diào)和刀具路徑的處理可達到快速和程序執(zhí)行目的。