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适应控制机床

[拼音]:shiying kongzhi jichuang

[外文]:adaptive controlled machine tool

能随加工过程中切削条件的变化,按照预定的优化目标随时自动调整切削用量的自动控制机床。适应控制机床能利用具有各种传感器的测量装置,对切削过程中某些过程参数(如切削力、扭矩、主轴温度和变形等)持续进行测量,用瞬间测量结果参照预定的评价指标对当时的切削状态作出判断,按照一定的处理逻辑自动校正切削用量,使切削过程按预定的目标进行。因此,适应控制能提高机床的生产效率和加工精度,减少废品,保护机床和刀具,降低加工成本。

1962年,美国本迪克斯公司研究室首次在数控铣床上实现了佳适应控制。1968年,美国辛辛那提-米拉克隆公司发展了商品化的 Acramizer约束适应控制系统。此后,各种适应控制系统和适应控制机床相继制成并得到发展。

按照控制逻辑的不同,适应控制主要分为约束适应控制、佳适应控制、学习适应控制3类。

约束适应控制(adaptive control constraint,简称ACC)

对评价指标(如很大切削扭矩、很大切削功率、很大切削力、很大切削变形等)规定约束值,在切削过程中把测量的实际数值在控制系统中与约束值进行比较,按比较结果自动调整切削用量(图1)。

佳适应控制(adaptive control optimization,简称ACO)

以加工成本、生产率或利润等综合经济指标为评价指标,实现多参数控制,切削过程中在规定的约束条件内,按照预定的评价函数(数学模型)以一定的优化步骤调整切削用量,直至达到评价指标的佳条件(图2)。

学习适应控制(trainable adaptive control,简称TAC)

也是以加工成本、生产率等综合经济指标为评价指标,能根据加工结果分析造成偏离佳目标的原因,并且修改原定的评价函数,使之适合于当时的加工条件,以保证达到预期的目标。

此外,还有以控制加工精度为目标的几何适应控制。至80年代初,实际用于生产的大都为约束适应控制机床,佳适应控制和学习适应控制的机床基本上尚处于试验室使用阶段。

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