Розумне свердління, яке забезпечує технологічні вимоги

Анотація

У технології машинобудування однієї із найактуальніших тем досі вважають ієрархічне керування. В застосуванні декількох рівнів управління найскладнішим процесом являється досягнення взаємодії на різних рівнях ієрархії у рамках єдиної мехатронної технологічної системи (МТС). При вдалому поєднанні обладнання отримає інтелектуальну систему керування. У статті розглянуто результати проведених експериментів щодо визначення осьової сили різання у залежності від поєднань різних за величиною електричних струмів обмоток статора та якоря в лінійному мехатронном актуаторі. МТС складається з дворівневої системи керування: металорізального верстата з ЧПК та мехатронного шпинделя. На верхньому рівні керування пристроєм ЧПК забезпечується необхідна осьова подача всього мехатронного шпинделя виходячи із умови забезпечення робочого діапазону автоматичного регулювання силових параметрів різання на нижнім рівні керування. Нижній рівень керування представлений інтелектуальним мехатронним механізмом, який призначений для стабілізації або програмної зміни осьовій силі та крутного моменту різання, тобто силові параметри змінюються відповідно вимогам технології обробки деталей, які вироблені з анізотропних матеріалів (полімерні композиційні матеріали в техніці, жива кісткова тканина в ортопедичній хірургії тощо). Таким чином, анізотропія властивостей матеріалів вимагає зміну кінематичних параметрів свердління виходячи з необхідності програмного забезпечення вказаних силових параметрів різання. Керування на нижньому рівні відбувається завдяки двом котушкам лінійного актуатора. Ці котушки впливають одна на одну (через взаємодію магнітних полів кожної котушки) та змінюють осьову силу подачі свердла. Результати проведеного експерименту дозволяють визначити робочий діапазон силових параметрів для динамічного руху інструмента відповідно технологічних вимог, щоб забезпечити необхідну якість обробки при максимальній стійкості ріжучого інструмента.