一茶黄、 功能說明

1． 概述

雖然切削條件是隨著切削過程變化而變化的，但數(shù)控機床的每步走刀都按程序編定的恒定進給量進行。然而续徽，如果將OMAT自適應(yīng)控制器（優(yōu)銑控制器OptiMil-XL,優(yōu)車控制器OptiTurn-XL，優(yōu)鉆控制器OptiDrill-XL蘑慕，優(yōu)磨控制器OptiGrand-XL）與數(shù)控機床直接連接袒忿，就能實現(xiàn)監(jiān)測實際的切削條件，并對每一步走刀的進給率自動地調(diào)節(jié)到最合適的數(shù)值蕊欣。OMAT自適應(yīng)控制器保證用戶不再受限于程序設(shè)定的進給速率蓖桅。這樣可以在保護刀具避免被損壞的同時縮短加工周期。

OMAT的OptiMonitor-XL（優(yōu)監(jiān)控制器）連續(xù)地監(jiān)測切削過程愈秕，只有在過載情況下才采取動作（停機或報警）

2． 刀具損壞保護

在OMAT自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制下舍稽，加工的參數(shù)會實時自動地適應(yīng)刀具負荷和切削工況。例如：在超載的情況下，即在突發(fā)事件中出現(xiàn)刀具或工件的沖擊发液、工件毛坯的直徑增加太大等帜贝，進給速率會自動減小到系統(tǒng)內(nèi)部的專家系統(tǒng)所確定的最大允許值。極端情況過去后焊辈，系統(tǒng)把進給速率增加到最大允許值革哄。使用OptiMonitor-XL時，每一步走刀“只采用監(jiān)測”（而不是采用“進給控制”）缔类，當出現(xiàn)兩種不同程度的過載時庭叙，LED將用不同的發(fā)光顏色報告出現(xiàn)了以下兩種不同程度的過載：

a． 停機程度過載：當過載達到了刀具的最大允許程度，例如：使用已經(jīng)磨損壞的刀具绘盟、主軸和刀具過載時鸠真，系統(tǒng)的報警燈發(fā)紅光，機床停止運動龄毡。

b． 報警程度過載：當過載達到了這種程度時吠卷，系統(tǒng)的報警燈發(fā)黃光，這時可以選擇性地讓機床停止進給沦零。

OptiDrill-XL配備了專門的算法以防止刀具的損壞祭隔，包括遇到極端情況的時候，例如：在“橫穿孔”切削中路操。

3． 主軸驅(qū)動保護

OptiTurn-XL可以感受到什么時候切削負荷達到了主軸轉(zhuǎn)動裝置的最大允許值疾渴。OptiTurn-XL感受到這一狀態(tài)后就通過降低進給量給以響應(yīng)，直到切削負荷落在可以接受的范圍之內(nèi)屯仗。只要切削情況允許搞坝，OptiTurn-XL就把進給量提高到與最大允值切削負荷相對應(yīng)的水平。

OptiMil-XL魁袜、OptiDrill-XL和OptiMonitor-XL對工況進行檢測桩撮，以判斷何時達到主軸的最大允許負荷，并在必要時停止機床以防止主軸和機床損壞筛毡，同時發(fā)出警報以提醒操作者仆腐。

4． 為補償?shù)毒吣p進行自動的進給調(diào)節(jié)

考慮到隨著刀具的磨損，主軸的負荷會逐漸增加敢铲，OMAT自適應(yīng)控制器可以保證能夠刀具的磨損量來加以合適的進給量鉴凸。

應(yīng)用OMAT自適應(yīng)控制系統(tǒng)，數(shù)控程序員不需要在編程設(shè)定進給量時過分保守谐昌〔诠伲可以象在使用嶄新鋒利的刀具情況一樣設(shè)定進給量。在切削過程中自適應(yīng)控制器可以在整個切削過程中對刀具的磨損進行補償筒啄。這就意味著加工周期永遠是最小的鱼催，并且沒有以犧牲刀具的壽命作為代價翅栖。

5． 刀具磨損的監(jiān)測

在生產(chǎn)中，OAMT優(yōu)控系統(tǒng)可以通過加工第一件工件時學(xué)習(xí)對刀具磨損進行監(jiān)測见毒。在隨后的加工中谅褪，OMAT優(yōu)控系統(tǒng)繼續(xù)對刀具的狀況進行監(jiān)測，并按刀具的磨損程度占最大磨損程度的百分比來進行顯示吴攒。在必要時可以在程序結(jié)束時提醒操作者為了獲得最大的切削效率而更換刀具张抄。

如果某一鉆削工序有預(yù)定的孔加工數(shù)目，那么在這一工序結(jié)束的時候洼怔，如果出現(xiàn)刀具過分磨損署惯，那么OptiDrill-XL還可以提醒操作者更換刀具。

如果刀具的磨損達到了100%镣隶，OMAT優(yōu)控系統(tǒng)可以啟動專門的輸出极谊，這一輸出可以接在外設(shè)上，例如：現(xiàn)成的備用刀具庫安岂。

6． 刀具的損壞檢測

如果用戶啟用這一功能轻猖，OMAT的自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL可以在切削第一件工件時學(xué)習(xí)檢測刀具的損壞。在切削后續(xù)工件時如果出現(xiàn)刀具損壞域那，OptiMil-XL咙边、OptiDrill-XL和OptiMonitor-XL馬上給以響應(yīng)，發(fā)出刀具損壞警報次员，停止機床的運動并接通專門的輸出败许。而這一輸出可以接在外設(shè)上，例如：現(xiàn)成的備用刀具庫翠肘。

OptiTurn-XL只有在當前走刀結(jié)束時才開始刀具的損壞響應(yīng)肩蹬。

7． 刀具過載檢測

切削過程中，對任何一把特定的刀具档广，當實際的刀具負荷達到“報警”過載極限時，自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL予以響應(yīng)皇腮，點亮過載LED以發(fā)出警報悄针。以便采取補救的辦法，例如：及時更換刀具据值、修改進給量和主軸轉(zhuǎn)速等铛邦。

使用OptiMonitor-XL時，當負荷達到“過載報警”程度時不需要任何動作瘾歉，而在實際的刀具負荷達到“過載停機”程度時則停止機床以響應(yīng)過載紫鳄。

8． 刀具壽命的延長

在極度過載的情況下，OMAT自適應(yīng)控制器降低進給速率沧宠。這樣在許多場合中可以減少刀具的磨損灸蛤，進而延長刀具的使用壽命鹃漩。

9． 切削功率的監(jiān)測

OMAT自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL連續(xù)地顯示走刀切削的實際功率。這里的功率以占主軸額定功率的百分比來表示险毁。

10制圈、刀具性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)

在由OMAT自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL控制和監(jiān)測的同時，可以將所有在切削過程中使用刀具的性能數(shù)據(jù)統(tǒng)計起來畔况。這些數(shù)據(jù)包括在自適應(yīng)控制器參與和不參與控制情況下的切削時間鲸鹦、刀具的磨損和走刀切削過程中測到的最小進給倍率。當前走刀切削的數(shù)據(jù)只有在走刀結(jié)束時才顯示出來跷跪，但所累計的所有走刀數(shù)據(jù)可以在任何時候顯示馋嗜。

如果使用OMAT-Pro軟件，則可以獲得更為詳細的統(tǒng)計數(shù)據(jù)吵瞻。

11嵌戈、冷卻液監(jiān)測

使用OMAT優(yōu)化系統(tǒng)時可以通過設(shè)置讓其連續(xù)地監(jiān)測冷卻液的流量。用戶可以根據(jù)自己的愿望設(shè)置一個流量閥值听皿，以便在切削過程中一直保持這個流量熟呛。

如果流量中斷的時間達到了用戶編程設(shè)置的時間長度，系統(tǒng)將停止機床的運動尉姨。

二庵朝、 模式設(shè)置

OMAT優(yōu)化系統(tǒng)可以讓用戶針對每一步起刀選擇一種控制功能，以使優(yōu)化系統(tǒng)工作：

1卓召、 完全優(yōu)化模式：即實時的進給速率調(diào)節(jié)（在粗加工和半精加工中提高效率和動態(tài)的刀具保護）
2改阳、 監(jiān)測模式：（精加工過程中的刀具保護和過程監(jiān)測）
3、 事件記錄模式：僅僅進行數(shù)據(jù)記錄伶摄，以便隨后把記錄的數(shù)據(jù)下載到安裝了OMAT-Pro的PC機上骚目。

一旦選擇了某一種工作模式，在菜單上就只顯示與該工作模式有關(guān)的參數(shù)历劣。

對每一步切削走刀冷沿，刀具和工件的材料從系統(tǒng)的刀具庫和材料庫中選取，切削的參數(shù)也需要輸入根丈。另外一種方法就是使用OMAT-Pro軟件病唁，在PC機上進行工序的設(shè)置，然后從PC上自動下載工序的設(shè)置數(shù)據(jù)抹寿。工序中只需要對那些希望監(jiān)測券听、自適應(yīng)進給控制或事件記錄的走刀步驟進行設(shè)置。系統(tǒng)可以將大量的切削走刀數(shù)據(jù)（見技術(shù)規(guī)格）存儲下來馆寇，以便隨后在進行同樣的加工時使用骨唇。

設(shè)置工序時，除了在程序中每次換刀的地方加入簡單的程序字串外等缀，不需要對已有的數(shù)控程序進行任何修改枷莉。加入字串的目的是通知系統(tǒng)何時開始或停止娇昙。另外每個開始指令還給系統(tǒng)一個通知，以告訴機床開始哪一步走刀依沮。如果安裝了OMAT-Pro涯贞，這些數(shù)控字串可以通過OMAT-Pro自動插入到數(shù)控程序中。

三危喉、 操作

設(shè)置完成之后宋渔，系統(tǒng)就自然進入自動模式，在整個切削過程中對那些設(shè)置過的切削走刀自動地進行控制辜限。OMAT自適應(yīng)控制器通過識別在工序設(shè)置階段選取的刀具和材料皇拣，使刀具的負荷保持在其最大允許水平上。這就意味著控制器按照與每步切削走刀相適應(yīng)的專門算法進行控制薄嫡，而這種算法邊續(xù)地根據(jù)測量到的負荷值計算出合適的進給速率氧急。最后機床實時地將這一進給速率應(yīng)用到加工中。

OMAT自適應(yīng)控制器在進行穩(wěn)定連續(xù)的進給速率控制的同時毫深，還在整個的切削范圍內(nèi)對所有的表面狀況變化起刀具的動態(tài)保護作用吩坝。OMAT自適應(yīng)控制器在工作時不需要預(yù)先確定一個負荷極限值。

四径以、 選項功能

1姐硬、 OMAT-Pro

OMAT控制系統(tǒng)的XL版本可以和OMAT-Pro軟件配合使用。OMAT-Pro是一套基于Windows的應(yīng)用軟件夺疹，該軟件可以在PC機上或在連接到OMAT優(yōu)控系統(tǒng)的PC網(wǎng)絡(luò)上使用柄豹。

OMAT-Pro是一套現(xiàn)場管理人員的管理工具，它可以有效地監(jiān)測和控制機床的生產(chǎn)应康。作為機床的車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)橱狗，OMAT-Pro集成了事件記錄、生產(chǎn)性能監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告等功能坝贿。

OMAT-Pro能夠報告和顯示如下的生產(chǎn)夭私、機床和刀具統(tǒng)計數(shù)據(jù)：

·機床的停機時間；
·機床和刀具的利用情況瓣硼；
·機床的狀態(tài)（例如：主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)啰价、過載情況、是否處于切削狀態(tài)等）聂映；
·完成加工的次數(shù)；
·加工完的工件數(shù)目棚贾；
·刀具窖维、機床、操作人員和換班情況妙痹。

OMAT-Pro可以實時地铸史、圖形化地說明OptiMill-XL鼻疮、OptiTurn-XL、OptiDrill-XL琳轿、OptiGrand-XL和OptiMonitor-XL如何控制數(shù)控機床的切削過程判沟。這些數(shù)據(jù)可以在PC機的屏幕上圖形化地實時顯示，經(jīng)過處理還可以對切削過程提出總結(jié)崭篡。

切削過程中OMAT-Pro從OMAT控制系統(tǒng)接收事件數(shù)據(jù)挪哄。OMAT-Pro記錄和實時顯示工序、走刀琉闪、刀具事件和報警等情況迹炼。

OMAT-Pro可以根據(jù)需要處理記錄在PC機上與事件相關(guān)的數(shù)據(jù)，其后可以立即或過些時候以統(tǒng)計數(shù)據(jù)形式顯示這些數(shù)據(jù)颠毙。這些報告包括了有關(guān)生產(chǎn)工件斯入、機床工作狀況和刀具利用情況的綜合信息。

借助于OMAT-Pro芳窟，用戶可以在距離機床比較遠的PC機上設(shè)置其OMAT控制系統(tǒng)万僚，可以在PC機上產(chǎn)生切削工序的數(shù)據(jù)庫。另外抬爷，OMAT-Pro可以幫助設(shè)置工序參數(shù)或祖、建立刀具庫、管理工作參數(shù)庫病囱、編輯數(shù)控程序以及通過通信連接與OMAT控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換等等贰漱。

有了OMAT-Pro，換了不同的工序不一定就非用手工方法往OMAT優(yōu)控系統(tǒng)中輸入數(shù)據(jù)继蚪，這對于重復(fù)加工特別有用簸悟。不管有多少機床、多少刀具杨朴，OMAT-Pro都能夠?qū)⑾鄳?yīng)的數(shù)據(jù)儲存起來明青，即使涉及到最大范圍的加工工作也能提供有效的支持。

2挑乓、 數(shù)據(jù)記錄儀

這種可選系統(tǒng)是一種高度集成和便攜式臨時儲存設(shè)備女责，可以儲存工序和刀具的數(shù)據(jù)。無論在車間現(xiàn)場環(huán)境還是在辦公室環(huán)境创译，數(shù)據(jù)記錄儀均可用于儲存數(shù)據(jù)抵知，也可用于在自適應(yīng)控制器與安裝了OMAT-Pro的PC機之間傳輸數(shù)據(jù)。如果OMAT-Pro用戶的機床與PC機之間沒有RS232連接软族，推薦使用數(shù)據(jù)記錄儀刷喜。

3、 外部警報器

除了標準的LED報警燈以外立砸，還可以給OMAT自適應(yīng)控制器配備外部警報器掖疮。如果出現(xiàn)了各種極端情況初茶，系統(tǒng)導(dǎo)致了機床的停止，這時就可以提醒機床的操作者浊闪。

五恼布、 應(yīng)用

實際上，OMAT優(yōu)控系統(tǒng)是用來在加工過程上對主軸功率進行監(jiān)測和對進給速率自動調(diào)節(jié)的搁宾。

銑削加工過程中的進給速率優(yōu)化控制

車削加工過程中的進給速率優(yōu)化控制

鉆削加工過程中的進給速率優(yōu)化控制

磨削加工過程中的進給速率優(yōu)化控制

六折汞、 安裝

安裝是一次性過程，由OMAT授權(quán)的代表完成妥抬，安裝分兩個階段：

·優(yōu)控器與數(shù)控機床的連接

OMAT優(yōu)控器是通用的“附加”外設(shè)系統(tǒng)蛆器，實際上可以用來與任何數(shù)控機床連接。雖然優(yōu)控器的樣式不斷升級蔓摇，卻不需要對機床進行任何改動和植。作為一整套完整的解決方案，優(yōu)控器都包括一塊I/O板崩绑。根據(jù)具體的機床結(jié)構(gòu)铅夷，I/O板通常裝在機床操作員控制面板里面，或者裝在機床的電氣控制柜中寂疏。這塊I/O板構(gòu)成了系統(tǒng)與NC和機床的接口场暮。這種電氣安裝不需要任何專門的傳感器，因此不會使安裝過程變得復(fù)雜和費時忱徙。安裝的時候需要接通以下各類信號：

1.負荷監(jiān)測模擬輸出

系統(tǒng)的工作建立在機床主軸驅(qū)動單元負荷監(jiān)測輸出信號的基礎(chǔ)之上迁枪。OMAT控制器專門編制了自己的算法，利用這種算法可以根據(jù)這種信號值計算出相應(yīng)的力矩缭慈。大多數(shù)情況下這些信號在主軸驅(qū)動單元上是現(xiàn)成的冲肖。有時甚至可以在操作控制面板的負荷表上取得這一信號。如果有時不具備負荷監(jiān)測輸出信號涯捻，OMAT會提供一種專門設(shè)計的功率傳感器模塊浅妆。該模塊是整套產(chǎn)品的組件。

2.速度監(jiān)測模擬輸出（僅適用于OptiTurn-XL）

OptiTurn-XL除了根據(jù)負荷信號以外障癌，還需要根據(jù)主軸驅(qū)動單元的速度監(jiān)測輸出信號才能工作凌外。

3.進給倍率輸入

根據(jù)數(shù)控機床的具體配置，OMAT進給速率控制器為程序設(shè)計的進給速率提供模擬或數(shù)字的倍率輸出信號涛浙，這就要求數(shù)控機床接受模擬的或數(shù)字的進給倍率信號康辑。

4.數(shù)控機床的M功能輸出或RS-232的接口

為了在刀具調(diào)用后自動啟動或停止優(yōu)控控制，系統(tǒng)用以下的方法之一來完成刀具的調(diào)用：

1) BCD或二進制代碼形式的M功能
2) 用戶M功能
3) RS-232接口功能

·控制器的設(shè)置與調(diào)整

在電氣安裝完成之后轿亮，需要進行一次性的設(shè)置與調(diào)整晾捏，其中需要完成確定的標準工序加工。進行這些暫短的過程的目的是使系統(tǒng)適應(yīng)于具體的機床條件哀托。

連接示意圖

七惦辛、 通用技術(shù)參數(shù)

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