如何提高金屬切削數(shù)控機床的加工效率，充分利用機床主軸轉(zhuǎn)速、負載和軸進給速率，加工材質(zhì)、切削量多變的工件，同時又能自動保護機床和主軸系統(tǒng)，保護較昂貴的進口刀具，這已經(jīng)越來越受到終端用戶和機床制造廠家關(guān)注的問題之一。以色列OMAT公司的ACM自適應(yīng)控制監(jiān)控系統(tǒng)正是為了適應(yīng)這種要求，從控制角度為解決該問題提出的理想方案。
OMAT公司ACM作為西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的重要選件，可以提供多種版本形式，外裝式ACM裝置、純軟件集成式ACM、PC卡軟硬件混合式ACM和單元軟硬件混合式ACM。其中，第一種軟硬件均做在ACM裝置中，外部接線多，但不受數(shù)控系統(tǒng)和主軸驅(qū)動器的限制，主要針對老系統(tǒng)和不能安裝集成ACM系統(tǒng)的機床用。第2、第3種是軟件為主的ACM系統(tǒng)，少或無外部接線，但是受非出口型數(shù)控系統(tǒng)限制，要求系統(tǒng)軟件版本高，目前在出口到國內(nèi)的840D系統(tǒng)中難以實現(xiàn)。因此我們在與OMAT公司合作中選用了第4種版本的ACM系統(tǒng)。
單元軟硬件混合式ACM系統(tǒng)工作原理
該ACM系統(tǒng)由三部分組成（圖1）。
圖1 單元軟硬件混合式ACM系統(tǒng)
·ACM控制單元：數(shù)字量輸出至840D系統(tǒng)的NCU,模擬量輸入信號來自O(shè)MAT功率傳感器模塊。ACM測量采集的主軸功率信號通過SINUMERIK RS232 串口與CNC的PC部分通訊。
·ACM實時控制軟件：集成在ACM控制單元的微處理器中。
·ACM用戶畫面接口：Windows用戶圖形界面用于配置和監(jiān)控自適應(yīng)控制過程。
ACM是一個實時自適應(yīng)控制系統(tǒng)，實時采樣機床主軸負載變化，據(jù)此自動調(diào)節(jié)機床進給率至值。并且時實監(jiān)視記錄主軸切削負載、進給率變化，刀具磨損量等加工參數(shù)，并輸出圖形、數(shù)據(jù)至Windows用戶圖形界面。這些數(shù)據(jù)還可以存儲在硬盤供以后查閱存檔。
