一、OMAT優(yōu)控系統(tǒng)功能說(shuō)明雖然切削條件是隨著切削過(guò)程變化而變化的，但數(shù)控機(jī)床的每步走刀都按程序編定的恒定進(jìn)給量進(jìn)行。然而，如果將OMAT自適應(yīng)控制器（優(yōu)銑控制器OptiMil-XL，優(yōu)車(chē)控制器OptiTurn-XL，優(yōu)鉆控制器OptiDrill-XL，優(yōu)磨控制器OptiGrand-XL）與數(shù)控機(jī)床直接連接，就能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)實(shí)際的切削條件，并對(duì)每一步走刀的進(jìn)給率自動(dòng)地調(diào)節(jié)到*合適的數(shù)值。OMAT自適應(yīng)控制器保證用戶(hù)不再受限于程序設(shè)定的進(jìn)給速率。這樣可以在保護(hù)刀具避免被損壞的同時(shí)縮短加工周期。

 

　　1.刀具損壞和主軸驅(qū)動(dòng)自動(dòng)保護(hù)在OMAT自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制下，加工的參數(shù)會(huì)實(shí)時(shí)自動(dòng)地適應(yīng)刀具負(fù)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、工件毛坯的直徑增加太大等，進(jìn)給速率會(huì)自動(dòng)減小到系統(tǒng)內(nèi)部的專(zhuān)家系統(tǒng)所確定的*大允許值。極端情況過(guò)去后，系統(tǒng)把進(jìn)給速率增加到*大允許值。

 

　　使用OptiMonitor-XL時(shí)，每一步走刀“只采用監(jiān)測(cè)”而不是采用“進(jìn)給控制”，當(dāng)出現(xiàn)兩種不同程度的過(guò)載時(shí)，LED將用不同的發(fā)光顏色報(bào)告出現(xiàn)了以下兩種不同程度的過(guò)載：（1）停機(jī)程度過(guò)載??當(dāng)過(guò)載達(dá)到了刀具的*大允許程度（使用已經(jīng)磨損壞的刀具、主軸和刀具過(guò)載）時(shí)，系統(tǒng)的報(bào)警燈發(fā)紅光，機(jī)床停止運(yùn)動(dòng)。（2）報(bào)警程度過(guò)載??當(dāng)過(guò)載達(dá)到了這種程度時(shí)，系統(tǒng)的報(bào)警燈發(fā)黃光，這時(shí)可以選擇性地讓機(jī)床停止進(jìn)給。OptiDrill-XL配備了專(zhuān)門(mén)的算法以防止刀具的損壞，包括遇到極端情況的時(shí)候，比如在“橫穿孔”切削中等。

 

　　OptiTurn-XL可以感知到什么時(shí)候切削負(fù)荷達(dá)到了主軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的*大允許值。OptiTurn-XL感知到這一狀態(tài)后就通過(guò)降低進(jìn)給量給以響應(yīng)，直到切削負(fù)荷落在可以接受的范圍之內(nèi)。只要切削情況允許，OptiTurn-XL就把進(jìn)給量提高到與*大允值切削負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的水平。OptiMil-XL、OptiDrill-XL和OptiMonitor-XL對(duì)工況進(jìn)行檢測(cè)，以判斷何時(shí)達(dá)到主軸的*大允許負(fù)荷，并在必要時(shí)停止機(jī)床以防止主軸和機(jī)床損壞，同時(shí)發(fā)出警報(bào)以提醒操作者。

 

　　2.刀具磨損自動(dòng)的進(jìn)給調(diào)節(jié)考慮到隨著刀具的磨損，主軸的負(fù)荷會(huì)逐漸增加，OMAT自適應(yīng)控制器可以保證根據(jù)刀具的磨損量來(lái)加以合適的進(jìn)給量。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(jìn)給量時(shí)過(guò)分保守?？梢韵裨谑褂脥湫落h利的刀具情況一樣設(shè)定進(jìn)給量。在切削過(guò)程中自適應(yīng)控制器可以在整個(gè)切削過(guò)程中對(duì)刀具的磨損進(jìn)行補(bǔ)償。這就意味著加工周期永遠(yuǎn)是*小的，并且沒(méi)有以犧牲刀具的壽命作為代價(jià)。

 

　?。?）刀具磨損的監(jiān)測(cè)功能在生產(chǎn)中，OAMT優(yōu)控系統(tǒng)可以通過(guò)加工**件工件時(shí)學(xué)習(xí)對(duì)刀具磨損進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在隨后的加工中，OMAT優(yōu)控系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)刀具的狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并按刀具的磨損程度占*大磨損程度的百分比來(lái)進(jìn)行顯示。在必要時(shí)可以在程序結(jié)束時(shí)提醒操作者為了獲得*大的切削效率而更換刀具。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(shí)候，如果出現(xiàn)刀具過(guò)分磨損，那么OptiDrill-XL還可以提醒操作者更換刀具。如果刀具的磨損達(dá)到了100%，OMAT優(yōu)控系統(tǒng)可以啟動(dòng)專(zhuān)門(mén)的輸出，這一輸出可以接在外設(shè)上，如現(xiàn)成的備用刀具庫(kù)等。

 

　　（2）刀具的損壞檢測(cè)功能如果用戶(hù)啟用這一功能，OMAT的自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL可以在切削**件工件時(shí)學(xué)習(xí)檢測(cè)刀具的損壞。在切削后續(xù)工件時(shí)如果出現(xiàn)刀具損壞，OptiMil- XL、OptiDrill-XL和OptiMonitor- XL馬上給以響應(yīng)，發(fā)出刀具損壞警報(bào)，停止機(jī)床的運(yùn)動(dòng)并接通專(zhuān)門(mén)的輸出。而這一輸出可以接在外設(shè)上，如現(xiàn)成的備用刀具庫(kù)等。OptiTurn-XL只有在當(dāng)前走刀結(jié)束時(shí)才開(kāi)始刀具的損壞響應(yīng)。

 

　　（3）刀具過(guò)載檢測(cè)功能切削過(guò)程中，對(duì)任何一把特定的刀具，當(dāng)實(shí)際的刀具負(fù)荷達(dá)到“報(bào)警”過(guò)載極限時(shí)，自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL予以響應(yīng)，點(diǎn)亮過(guò)載LED以發(fā)出警報(bào)，以便采取補(bǔ)救的辦法，如及時(shí)更換刀具、修改進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速等。使用OptiMonitor-XL時(shí)，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到“過(guò)載報(bào)警”程度時(shí)不需要任何動(dòng)作，而在實(shí)際的刀具負(fù)荷達(dá)到“過(guò)載停機(jī)”程度時(shí)則停止機(jī)床以響應(yīng)過(guò)載。

 

　?。?）刀具壽命的延長(zhǎng)功能在極度過(guò)載的情況下，OMAT自適應(yīng)控制器降低進(jìn)給速率。這樣在許多場(chǎng)合中可以減少刀具的磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)刀具的使用壽命。

 

　?。?）刀具性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)功能在由OMAT自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL控制和監(jiān)測(cè)的同時(shí)，可以將所有在切削過(guò)程中使用刀具的性能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)起來(lái)。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(shí)間、刀具的磨損和走刀切削過(guò)程中測(cè)到的*小進(jìn)給倍率。當(dāng)前走刀切削的數(shù)據(jù)只有在走刀結(jié)束時(shí)才顯示出來(lái)，但所累計(jì)的所有走刀數(shù)據(jù)可以在任何時(shí)候顯示。如果使用OMAT-Pro軟件，則可以獲得更為詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

 

　?。?）冷卻液監(jiān)測(cè)功能使用OMAT優(yōu)化系統(tǒng)時(shí)可以通過(guò)設(shè)置讓其連續(xù)地監(jiān)測(cè)冷卻液的流量。用戶(hù)可以根據(jù)自己的愿望設(shè)置一個(gè)流量閥值，以便在切削過(guò)程中一直保持這個(gè)流量。如果流量中斷的時(shí)間達(dá)到了用戶(hù)編程設(shè)置的時(shí)間長(zhǎng)度，系統(tǒng)將停止機(jī)床的運(yùn)動(dòng)。

 

　　二、OMAT優(yōu)控系統(tǒng)模式設(shè)置OMAT優(yōu)化系統(tǒng)可以讓用戶(hù)針對(duì)每一步走刀選擇一種控制功能，以?xún)?yōu)化系統(tǒng)工作。完全優(yōu)化模式：即實(shí)時(shí)的進(jìn)給速率調(diào)節(jié)（在粗加工和半精加工中提高效率和動(dòng)態(tài)的刀具保護(hù)）；監(jiān)測(cè)模式：（精加工過(guò)程中的刀具保護(hù)和過(guò)程監(jiān)測(cè)）；事件記錄模式：僅僅進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，以便隨后把記錄的數(shù)據(jù)下載到安裝了OMAT-Pro的PC機(jī)上。

 

　　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)。對(duì)每一步切削走刀，刀具和工件的材料從系統(tǒng)的刀具庫(kù)和材料庫(kù)中選取，切削的參數(shù)也需要輸入。另外一種方法就是使用OMAT-Pro軟件，在PC機(jī)上進(jìn)行工序的設(shè)置，然后從PC上自動(dòng)下載工序的設(shè)置數(shù)據(jù)。工序中只需要對(duì)那些希望監(jiān)測(cè)、自適應(yīng)進(jìn)給控制或事件記錄的走刀步驟進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)可以將大量的切削走刀數(shù)據(jù)（見(jiàn)技術(shù)規(guī)格）存儲(chǔ)下來(lái)，以便隨后在進(jìn)行同樣的加工時(shí)使用。設(shè)置工序時(shí)，除了在程序中每次換刀的地方加入簡(jiǎn)單的程序字串外，不需要對(duì)已有的數(shù)控程序進(jìn)行任何修改。加入字串的目的是通知系統(tǒng)何時(shí)開(kāi)始或停止。另外每個(gè)開(kāi)始指令還給系統(tǒng)一個(gè)通知，以便告訴機(jī)床開(kāi)始哪一步走刀。如果安裝了OMAT-Pro，這些數(shù)控字串可以通過(guò)OMAT-Pro自動(dòng)插入到數(shù)控程序中。

 

　　設(shè)置完成之后，系統(tǒng)就自然進(jìn)入自動(dòng)模式，在整個(gè)切削過(guò)程中對(duì)那些設(shè)置過(guò)的切削走刀自動(dòng)地進(jìn)行控制。OMAT自適應(yīng)控制器通過(guò)識(shí)別在工序設(shè)置階段選取的刀具和材料，使刀具的負(fù)荷保持在其*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(zhuān)門(mén)算法進(jìn)行控制，而這種算法連續(xù)地根據(jù)測(cè)量到的負(fù)荷值計(jì)算出合適的進(jìn)給速率。*后機(jī)床實(shí)時(shí)地將這一進(jìn)給速率應(yīng)用到加工中。

 

　　三、OMAT優(yōu)控系統(tǒng)的應(yīng)用OMAT優(yōu)控系統(tǒng)是用來(lái)在加工過(guò)程中對(duì)主軸功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)進(jìn)給速率自動(dòng)調(diào)節(jié)的。列出了更為具體的應(yīng)用場(chǎng)合。

 

　　四、OMAT優(yōu)控系統(tǒng)選項(xiàng)功能1.OMAT-Pro OMAT-Pro是一套基于Windows的應(yīng)用軟件，該軟件可以在PC機(jī)或在連接到OMAT優(yōu)控系統(tǒng)的PC網(wǎng)絡(luò)上使用。它也是一套現(xiàn)場(chǎng)管理人員的管理工具，可以有效地監(jiān)測(cè)和控制機(jī)床的生產(chǎn)。作為機(jī)床的車(chē)間生產(chǎn)管理系統(tǒng)，OMAT-Pro集成了事件記錄、生產(chǎn)性能監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告等功能。OMAT-Pro能夠報(bào)告和顯示的生產(chǎn)、機(jī)床和刀具統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有：（1）機(jī)床的停機(jī)時(shí)間；（2）機(jī)床和刀具的利用情況；（3）機(jī)床的狀態(tài)（主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、過(guò)載情況、是否處于切削狀態(tài)等）；（4）完成加工的次數(shù)；（5）加工完的工件數(shù)目；（6）刀具、機(jī)床、操作人員和換班情況。

 

　　OMAT-Pro可以實(shí)時(shí)圖形化地表明OptiMill-XL、OptiTurn- XL、OptiDrill-XL、OptiGrand-XL和OptiMonitor-XL如何控制數(shù)控機(jī)床的切削過(guò)程。這些數(shù)據(jù)可以在PC機(jī)的屏幕上圖形化地實(shí)時(shí)顯示，經(jīng)過(guò)處理還可以對(duì)切削過(guò)程提出總結(jié)。OMAT-Pro可以根據(jù)需要處理記錄在PC機(jī)上與事件相關(guān)的數(shù)據(jù)，其后可以立即或過(guò)些時(shí)候以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)形式顯示這些數(shù)據(jù)。這些報(bào)告包括了有關(guān)生產(chǎn)工件、機(jī)床工作狀況和刀具利用情況的綜合信息。借助OMAT-Pro，用戶(hù)可以在距離機(jī)床比較遠(yuǎn)的PC機(jī)上設(shè)置其OMAT控制系統(tǒng)，可以在PC機(jī)上產(chǎn)生切削工序的數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，OMAT-Pro可以幫助設(shè)置工序參數(shù)、建立刀具庫(kù)、管理工作參數(shù)庫(kù)、編輯數(shù)控程序以及通過(guò)通信連接與OMAT控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等。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)，這對(duì)于重復(fù)加工特別有用。不管有多少機(jī)床、多少刀具，OMAT-Pro都能夠?qū)⑾鄳?yīng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來(lái)，即使涉及到*大范圍的加工工作也能提供有效的支持。

 

　　2.數(shù)據(jù)記錄儀與外部警報(bào)器這種可選系統(tǒng)是一種高度集成和便攜式臨時(shí)儲(chǔ)存設(shè)備，可以?xún)?chǔ)存工序和刀具的數(shù)據(jù)。無(wú)論在車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境還是在辦公室環(huán)境，數(shù)據(jù)記錄儀均可用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，也可用于在自適應(yīng)控制器與安裝了OMAT-Pro的PC機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。

 

　　如果OMAT-Pro用戶(hù)的機(jī)床與PC機(jī)之間沒(méi)有RS232連接，推薦使用數(shù)據(jù)記錄儀。除了標(biāo)準(zhǔn)的LED報(bào)警燈以外，還可以給OMAT自適應(yīng)控制器配備外部警報(bào)器。如果出現(xiàn)了各種極端情況，系統(tǒng)導(dǎo)致了機(jī)床的停止，這時(shí)就可以提醒機(jī)床的操作者。采用OMAT自適應(yīng)控制技術(shù)優(yōu)化了金屬切削CNC加工過(guò)程，提高了加工效率。輪廓銑削可省時(shí)約38%；銑槽省時(shí)約34%；3D銑面省時(shí)約37%；鉆孔省時(shí)約28%.