智能切削加工技术是智能制造的核心部分,在航空航天领域,复杂零件的切削加工离不开数控机床,由于这些零件材料属于难加工材料,而且对零件加工精度要求高,很多对切削加工过程的状态监测技术应运而生。现有技术譬如:基于切削负载自适应加工技术、机床切削刀具磨破损在线监测技术、机床切削稳定性监测等。
图1 复杂高精零件切削加工过程
由于现在数控系统的是否开放性等原因,仅有少许国外企业如西门子公司ACM自适应控制监控系统成功落地。国内一些国产数控系统公司也在探索这方面的研究,但具体应用的效果如何,还难以得知。
图2 西门子ACM自适应监控
因此,不少人通过机床外置数据采集分析显示等系统,不仅可以实现数据采集、分析、显示等效果,而且可以很好的感知机床中零件的加工状态等。但仅仅显示这还是不够的,这是一个开环过程,读取机床状态才是第一步,将数据分析的结果传递给机床数控系统,告诉机床这个分析结果,让机床执行对应的优化指令,真正形成闭环。
那么,PC端如何根据机床在线监测结果与数控机床对话调整加工参数?
最近得知,通过机床数控系统开放,比如西门子POPC UA通讯协议功能,通过OPC UA接口可以监控/读/写SINUMERIK变量。从而根据你外置软硬件得到的结果,通过OPC UA接口与机床对话,告诉机床自己的当前状态,并将优化好的指令告诉机床,从而实现闭环过程。
图4 西门子OPC UA变量读写交互功能
附录:
1西门子智能提升机床生产力----ACM自适应监控:西门子中国-工业支持中心-CNC4you-智能提升机床生产力----ACM自适应监控 (siemens.com.cn)
2自适应加工控制技术在CNC机床上的应用:http://c-cnc.com/news/ccnc.asp?id=97166