Dynamická vektorová analýza

 

U řídicích systémů, které zpracovávají CNC kód po jednotlivých blocích, tedy po jedné souřadnici, není možné ukončit pohyb na daném vektoru jinou rychlostí než nulovou. Důvodem je, že ovladač nezná data týkající se dalších vektorů následujících po právě prováděném vektoru. Protože neví, jaký krok bude následovat, musí se zastavit, aby mohl stáhnout další blok a zahájit další tah. V důsledku toho je pohyb po dráze nástroje přerušován, a to i v případě, že jsou po sobě jdoucí vektory vzájemně tečné. U dráhy nástrojů, kde dominují dlouhé vektory, to nepředstavuje velký problém, protože při pohybu po takovém vektoru má stroj dostatečně dlouhou dráhu na to, aby dosáhl přednastavené rychlosti pohybu. Doba, za kterou stroj dosáhne této rychlosti a zda je možné této rychlosti dosáhnout na vektoru dané délky, závisí na jeho hodnotě a na daném zrychlení.

 

Problém nastává v případě, kdy jsou vektory natolik krátké, že na nich nelze dosáhnout nastavené rychlosti. V tomto případě je průměrná rychlost posuvu mnohem nižší než rychlost zadaná. To má za následek výrazné snížení efektivity zpracování a také rychlejší opotřebení stroje způsobené častými změnami řezných parametrů v důsledku častého zastavování.

 

Tento problém je patrný zejména při práci v režimu HSM (High Speed ​​​​Machining), který spočívá ve zpracování materiálů s výrazně vyšší řeznou rychlostí. U této technologie je rychlost posuvu větší než rychlost šíření teploty ve zpracovávaném materiálu, díky čemuž se nástroj i materiál při řezání zahřívají méně než při klasickém zpracování.

 

Aby bylo možné předejít šíření teploty v materiálu a zároveň udržet tloušťku odštěpku na bezpečné úrovni, musí být zvýšena rychlost otáčení vřetena. Tato rychlost musí být tak velká, že u tvrdých materiálů dochází při nízkých rychlostech posuvu (pod HSM) k přehřátí a poškození nástroje.

 

Použití technologie HSM není možné na strojích s tímto řídicím systémem, protože časté zastavování nástroje v materiálu má za následek jeho přehřívání, které vede k velmi rychlému opotřebení.

 

Aby se tyto potíže eliminovaly, měl by stroj udržovat přednastavenou rychlost posuvu. Maximální rychlost v uzlu mezi vektory závisí na úhlu, který svírají a na tvaru dráhy nástroje, kterou tyto vektory představují. Řešením může být analýza více vektorů najednou, díky čemuž lze dosáhnout nenulové rychlosti v uzlech dráhy nástroje. Bohužel nemůžeme analyzovat pouze jeden vektor dopředu, protože ten může být tak krátký, že na jeho délce nebude možné snížit rychlost na limitní hodnotu na konci vektoru.

 

Je proto nutné provést iterační analýzu po sobě jdoucích vektorů a upravit (zvýšit) původně nulovou rychlost v uzlech mezi vektory tak, aby splňovala předpokládané rychlostní limity v uzlech dráhy nástroje a zároveň snížila dobu, po kterou se nástroj pohybuje pomaleji, než je přednastavená rychlost.

 

Tato metoda se nazývá Dynamická vektorová analýza a její implementace byla velmi úspěšná. Pro komplikovanou dráhu nástroje čítající desítky tisíc vektorů o celkové délce asi 20 m, při přednastavené rychlosti posuvu 100  mm/s a při použití dynamické vektorové analýzy byla provozní doba kratší než 4 minuty. Když byla funkce dynamické vektorové analýzy vypnutá, provozní doba dosáhla téměř 20 minut. Tento obrovský rozdíl v provozní době stroje je velkou výhodou při práci s využitím složitých drah nástrojů, jako jsou obráběcí formy, zápustky, zápustkové desky, odlévací formy, matrice a další nástroje.

 

Chcete více informací nebo nezávaznou poptávku?

KONTAKTUJTE NÁS
KONTAKTY