Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 1 2020 28 ТЕХНОЛОГИЯ управляющими своими технологическими и логистическими процессами . Преимущества от внедрения ЦПС должны быть реализованы пре - жде всего в механообрабатывающем производ - стве [1–3]. Разработка наукоемких решений в области технологического обеспечения стабильности получения качества обработанной поверхно - сти и работоспособности режущего инстру - мента является современным направлением повышения эффективности технологических процессов механической обработки . Особое значение данная проблема приобретает для производственных систем , использующих ав - томатизированное оборудование , в частно - сти , для цифровых производственных систем ( ЦПС ). Нестабильность процесса резания выража - ется в колебании температурно - силовых ха - рактеристик процессов стружкообразования и контактного взаимодействия и провоцирует непостоянство получаемого качества обрабо - танных поверхностей и работоспособности режущего инструмента . Среди факторов , ока - зывающих влияние на возмущения системы , отметим следующие : непостоянство физико - механических свойств обрабатываемого ма - териала , непостоянство припуска , колебания жесткости и температурные деформации эле - ментов технологической системы , изнашива - ние режущего инструмента и др . [4, 5]. Адаптивное управление позволяет по - высить стабильность выходных параметров процесса резания при колебаниях состояния технологической системы [6–8]. На основе ис - пользования возможностей современного обо - рудования с ЧПУ [9] предлагается адаптивное управление режимами резания с целью повы - шения эффективности технологических про - цессов механической обработки . Предлагаемый подход для реализации в ЦПС для механической обработки заключает - ся в следующем . Современное металлорежущее оборудо - вание с ЧПУ позволяет получать данные о текущей потребляемой мощности приводом главного движения или крутящем моменте , осуществлять мониторинг и автоматическое управление на основе данных по нагрузке на привод . Указанные параметры нагрузки не - посредственно определяются силой резания . Главной составляющей силы резания являет - ся тангенциальная Pz . Величина силы резания является функциональной , динамичной харак - теристикой температурно - деформационных процессов стружкообразования и контактного взаимодействия . Автоматическая корректи - ровка режимов резания , в частности подачи , по запрограммированному алгоритму во вре - мя обработки в зависимости от изменяющейся нагрузки на привод станка позволяет повысить стабильность процесса образования обрабо - танных поверхностей и стабильность стойко - сти режущего инструмента . Таким образом , адаптивное управление процессом резания для современного автоматизированного обо - рудования с ЧПУ с целью получения заданных значений выходных параметров обработки це - лесообразно выполнять по величине силы ре - зания . В качестве выходных параметров про - цесса резания , определяющих эффективность обработки , целесообразно принять шерохо - ватость обработанной поверхности и период работоспособности инструмента . Кроме этого необходимо учитывать физико - механическое состояние поверхностного слоя деталей , изме - ненное в результате обработки . Современные системы ЧПУ металлорежу - щего оборудования функционально позволяют выполнять адаптивное управление рабочей по - дачей . Однако на сегодняшний день отсутству - ют комплексные методики , математические модели и программные продукты управления качеством обработки и стойкостью инструмен - та на основе указанного функционала . Выпу - скаемые продукты в основном ограничиваются защитой инструмента от поломки , а управляю - щее воздействие нередко выражается в выдаче предупреждающего сообщения для оператора ОЦ или аварийной остановке станка . Таким образом , разработка принципов и математи - ческих моделей для адаптивного управления процессом резания в ЦПС является актуаль - ным научным направлением . Подача является целесообразным для выбора управляющим па - раметром , так как адаптивное управление пода - чей технически осуществимо на современном серийно выпускаемом оборудовании с ЧПУ ; среди режимов резания подача имеет наиболь - шее влияние на шероховатость обработанной