Iнформаційне забезпечення мехатронної технологічної системи

Анотація

У статті акцентується увага на новому способі вирішення проблеми обробки різанням у зв'язку з появою широкої номенклатури надтвердих і важкооброблюваних конструкційних матеріалів для літако-, автомобіле-, корабле - і двигунобудування, а також для космічних апаратів, медицини (ортопедія, стоматологія), атомної та військової техніки. Такі матеріали мають організовану регулярну структуру, високу міцність, супертвердість. Як наслідок, виникає проблема бездефектної обробки цих матеріалів без пошкодження їх врівноваженої структури. У статті описаний новий підхід і сформульовані інноваційні принципи створення нового класу мехатронних технологічних систем для прецизійної обробки деталей із зазначених матеріалів на прикладі операції свердління глибоких отворів малого діаметра. Ядром мехатронної технологічної системи є мехатронний параметричний стабілізатор силового навантаження на ріжучий інструмент. Мехатронна технологічна система забезпечує програмне завдання, автоматичну стабілізацію і підтримку в стежить режимі силового навантаження на ріжучий інструмент з управлінням “по збуренню”. Наприклад, в технологічному циклі свердління отворів малого діаметра така система оберігає свердла від поломки. Запропонована інтегрована технологічна система, що містить наступні три рівні управління: інтелектуальний (верхній), адаптивний (середній) і робастний (нижній). Основу багаторівневої системи становить швидкодіюча робастна система автоматичного управління “по збуренню”. Збуренням є момент навантаження, який або автоматично стабілізується, або відстежується при завданні програми від комп'ютера, або змінюється за програмою, що задає алгоритм функціонування для мехатронної технологічної системи. Цей алгоритм може змінюватися в широких межах при різних способах обробки деталей різанням, включаючи формоутворення довільних 3D поверхонь по їх цифровим моделям. Мехатронна технологічна система, яка запропонована, легко вбудовується в технологічну систему верстатів з ЧПК, розширюючи їх можливості шляхом переведення штатної керуючої програми ЧПК на більш високий рівень ієрархії керування. Це дозволяє обробляти будь-які складнопрофільні деталі, включаючи деталі “подвійної кривизни” (імпелери, турбінні лопатки, гребні гвинти і т.п.).