以色列OMATIVE控制技術(shù)有限公司是世界上第一家也是唯一一家成功將自適應(yīng)控制技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)。數(shù)控機(jī)床在安裝了自適應(yīng)控制系統(tǒng)之后可節(jié)約10%到40%的加工時間,并對主軸,刀具和工件進(jìn)行保護(hù),同時也可以對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控。OMAT自適應(yīng)控制系統(tǒng)在航空制造業(yè)的用戶非常普遍，如法國的“空中客車”，美國的波音和通用飛機(jī)發(fā)動機(jī)公司，加拿大的邁道，德國的戴姆勒-克萊斯勒和阿爾斯通 - ABB, 日本的日本飛機(jī)制造公司等。在汽車制造領(lǐng)域有：美國的通用汽車公司，日本的本田，日產(chǎn)，豐田和三菱；韓國的現(xiàn)代，起亞和沃爾沃等。 

以色列 OMAT 控制技術(shù)有限公司是國際知名的從事自適應(yīng)控制技術(shù)和工廠生產(chǎn)過程監(jiān)控的專業(yè)公司.其第一臺自應(yīng)控制系統(tǒng)于96年既已經(jīng)研發(fā)成功,并成功的應(yīng)用于生產(chǎn)�，F(xiàn)階段OMATIVE公司的優(yōu)銑(OPTIMILL),優(yōu)車(OPTITURN),優(yōu)磨和優(yōu)鉆控制器已廣泛在歐洲和美國及亞洲的韓國和日本等。OMAT 自適應(yīng)控制系統(tǒng)已集成在 西門子的810D/840D,DMG的Millplus,Haidenhain 的iTNC530 和Fidia 的X-POWER中.在Fanuc系統(tǒng)的集成將于年底之前完成。 

OMAT 自適應(yīng)控制系統(tǒng)通過檢測主軸的負(fù)載,運(yùn)用內(nèi)部的專家系統(tǒng)對采集的主軸信號和相應(yīng)的刀具及材料數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,通過調(diào)整機(jī)床的進(jìn)給倍率使數(shù)控機(jī)床工作在最佳的加工狀態(tài).OMAT 優(yōu)控器可提高數(shù)控機(jī)床10%-40%的加工效率,并有效的進(jìn)行刀具損壞和磨損檢測,實(shí)時監(jiān)測實(shí)際加工狀況防止重大事故的發(fā)生,可將48小時實(shí)際的加工狀況記錄下來,用戶可以在線或以后查看。如裝有OMATIVE-PRO 經(jīng)理們可以對每臺聯(lián)網(wǎng)的機(jī)床進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和管理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析.可通過網(wǎng)絡(luò)將加工記錄備份下來,在以后可以對生產(chǎn)記錄進(jìn)行查閱等。自此工廠可以形成針對安裝有OMAT優(yōu)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的檔案，包括啟停時間，切削時間，加工零件的類型名稱數(shù)量等，以及所使用的刀具等信息。從而形成整個工廠完整的機(jī)床檔案體系。

OMAT 優(yōu)控系統(tǒng)特別適合于加工被加工工件的材料硬度變化比較大,形狀復(fù)雜多樣等工件。在粗加工和半精加工當(dāng)中更能體現(xiàn)出它的優(yōu)勢來。同時又是工藝員分析工藝和生產(chǎn)管理的強(qiáng)大助手。如果貴公司有加工工件的材料硬度不均勻的難題和昂貴的刀具要進(jìn)行保護(hù),或者需要提高加工效率并進(jìn)行生產(chǎn)過程實(shí)時監(jiān)控的時候，可以與我們聯(lián)系,能解決您們生產(chǎn)加工過程中的難題和給您提供力所能及的幫助是我們非常大的榮幸。

一、 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(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)測實(shí)際的切削條件，并對每一步走刀的進(jìn)給率自動地調(diào)節(jié)到最合適的數(shù)值。OMAT自適應(yīng)控制器保證用戶不再受限于程序設(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，只有在過載情況下才采取動作（停機(jī)或報警）

2． 刀具損壞保護(hù)

在OMAT自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制下，加工的參數(shù)會實(shí)時自動地適應(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，系統(tǒng)把進(jìn)給速率增加到最大允許值。使用OptiMonitor-XL時，每一步走刀“只采用監(jiān)測”（而不是采用“進(jìn)給控制”），當(dāng)出現(xiàn)兩種不同程度的過載時，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(jī)程度過載：當(dāng)過載達(dá)到了刀具的最大允許程度，例如：使用已經(jīng)磨損壞的刀具、主軸和刀具過載時，系統(tǒng)的報警燈發(fā)紅光，機(jī)床停止運(yùn)動。

． 報警程度過載：當(dāng)過載達(dá)到了這種程度時，系統(tǒng)的報警燈發(fā)黃光，這時可以選擇性地讓機(jī)床停止進(jìn)給。

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

3 主軸驅(qū)動保護(hù)

      OptiTurn-XL可以感受到什么時候切削負(fù)荷達(dá)到了主軸轉(zhuǎn)動裝置的最大允許值。OptiTurn-XL感受到這一狀態(tài)后就通過降低進(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)給量提高到與最大允值切削負(fù)荷相對應(yīng)的水平。

OptiMil-XL、OptiDrill-XL和OptiMonitor-XL對工況進(jìn)行檢測，以判斷何時達(dá)到主軸的最大允許負(fù)荷，并在必要時停止機(jī)床以防止主軸和機(jī)床損壞，同時發(fā)出警報以提醒操作者。

4． 為刀具磨損進(jìn)行自動的進(jìn)給速率調(diào)節(jié)

         考慮到隨著刀具的磨損，主軸的負(fù)荷會逐漸增加，OMAT自適應(yīng)控制器根據(jù)刀具的磨損量，自動計算出最佳的進(jìn)給速度。

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)給量時過分保守�？梢韵笤谑褂脥湫落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(jìn)行補(bǔ)償。這就意味著加工周期永遠(yuǎn)是最小的，并且沒有以犧牲刀具的壽命作為代價。

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(jìn)行監(jiān)測。在隨后的加工中，OMAT優(yōu)控系統(tǒng)繼續(xù)對刀具的狀況進(jìn)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(jìn)行顯示。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。

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，如果出現(xiàn)刀具過分磨損，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)可以啟動專門的輸出，這一輸出可以接在外設(shè)上，例如：現(xiàn)成的備用刀具庫。

6． 刀具的損壞檢測

        如果用戶啟用這一功能，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，OptiMil-XL、OptiDrill-XL和OptiMonitor-XL馬上給以響應(yīng)，發(fā)出刀具損壞警報，停止機(jī)床的運(yùn)動并接通專門的輸出。而這一輸出可以接在外設(shè)上，例如：現(xiàn)成的備用刀具庫。

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

7． 刀具過載檢測

        切削過程中，對任何一把特定的刀具，當(dāng)實(shí)際的刀具負(fù)荷達(dá)到“報警”過載極限時，自適應(yīng)控制器和OptiMonitor-XL予以響應(yīng)，點(diǎn)亮過載LED以發(fā)出警報。以便采取補(bǔ)救的辦法，例如：及時更換刀具、修改進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速等。

使用OptiMonitor-XL時，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到“過載報警”程度時不需要任何動作，而在實(shí)際的刀具負(fù)荷達(dá)到“過載停機(jī)”程度時則停止機(jī)床以響應(yīng)過載。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(jìn)給速率。這樣在許多場合中可以減少刀具的磨損，進(jìn)而延長刀具的使用壽命。

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(shí)際功率。這里的功率以占主軸額定功率的百分比來表示。

10、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。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、刀具的磨損和走刀切削過程中測到的最小進(jìn)給倍率。當(dāng)前走刀切削的數(shù)據(jù)只有在走刀結(jié)束時才顯示出來，但所累計的所有走刀數(shù)據(jù)可以在任何時候顯示。

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

11、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，以便在切削過程中一直保持這個流量。

如果流量中斷的時間達(dá)到了用戶編程設(shè)置的時間長度，系統(tǒng)將停止機(jī)床的運(yùn)動。

二、 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、 完全優(yōu)化模式：即實(shí)時的進(jìn)給速率調(diào)節(jié)（在粗加工和半精加工中提高效率和動態(tài)的刀具保護(hù)）

2、 監(jiān)測模式：（精加工過程中的刀具保護(hù)和過程監(jiān)測）：

3、 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)。

對每一步切削走刀，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。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上自動下載工序的設(shè)置數(shù)據(jù)。工序中只需要對那些希望監(jiān)測、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)（見技術(shù)規(guī)格）存儲下來，以便隨后在進(jìn)行同樣的加工時使用。

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，不需要對已有的數(shù)控程序進(jìn)行任何修改。加入字串的目的是通知系統(tǒng)何時開始或停止。另外每個開始指令還給系統(tǒng)一個通知，以告訴機(jī)床開始哪一步走刀。如果安裝了OMAT-Pro，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、 操作

設(shè)置完成之后，系統(tǒng)就自然進(jìn)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(jìn)行控制。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，使刀具的負(fù)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(jìn)行控制，而這種算法邊續(xù)地根據(jù)測量到的負(fù)荷值計算出合適的進(jìn)給速率。最后機(jī)床實(shí)時地將這一進(jìn)給速率應(yīng)用到加工中。

OMAT自適應(yīng)控制器在進(jìn)行穩(wěn)定連續(xù)的進(jìn)給速率控制的同時，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(hù)作用。OMAT自適應(yīng)控制器在工作時不需要預(yù)先確定一個負(fù)荷極限值。

四、 選項(xiàng)功能

1、 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，該軟件可以在PC機(jī)上或在連接到OMAT優(yōu)控系統(tǒng)的PC網(wǎng)絡(luò)上使用。

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(jī)床的生產(chǎn)。作為機(jī)床的車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)，OMAT-Pro集成了事件記錄、生產(chǎn)性能監(jiān)測和數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告等功能。

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

·機(jī)床的停機(jī)時間；

·機(jī)床和刀具的利用情況；

·機(jī)床的狀態(tài)（例如：主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、過載情況、是否處于切削狀態(tài)等）；

·完成加工的次數(shù)；

·加工完的工件數(shù)目；

·刀具、機(jī)床、操作人員和換班情況。

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

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

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)，其后可以立即或過些時候以統(tǒng)計數(shù)據(jù)形式顯示這些數(shù)據(jù)。這些報告包括了有關(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。

借助于OMAT-Pro，用戶可以在距離機(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。另外，OMAT-Pro可以幫助設(shè)置工序參數(shù)、建立刀具庫、管理工作參數(shù)庫、編輯數(shù)控程序以及通過通信連接與OMAT控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等等。

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)儲存起來，即使涉及到最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

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，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，數(shù)據(jù)記錄儀均可用于儲存數(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用戶的機(jī)床與PC機(jī)之間沒有RS232連接，推薦使用數(shù)據(jù)記錄儀。

3、 外部警報器

除了標(biāo)準(zhǔn)的LED報警燈以外，還可以給OMAT自適應(yīng)控制器配備外部警報器。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，這時就可以提醒機(jī)床的操作者。

五、 應(yīng)用

實(shí)際上，OMAT優(yōu)控系統(tǒng)是用來在加工過程上對主軸功率進(jìn)行監(jiān)測和對進(jìn)給速率自動調(diào)節(jié)的。以下列出了更為具體的應(yīng)用場合：

1. 容易出現(xiàn)打刀、損壞工件、損壞機(jī)床主軸的場合

2. 刀具磨損成為主要問題；

3. 加工過程需要實(shí)時監(jiān)測；

4. 材料硬度變化很大的加工；

5. 工件表面變化復(fù)雜的加工；

6. 鑄鍛模、塑模和工具制造；

7. 粗加工和半精加工

8. 深孔加工

加工高硬度材料 

六、 安裝

安裝是一次性過程，由OMAT授權(quán)的代表完成，安裝分兩個階段：

優(yōu)控器與數(shù)控機(jī)床的連接

OMAT優(yōu)控器是通用的“附加”外設(shè)系統(tǒng)，實(shí)際上可以用來與任何數(shù)控機(jī)床連接。雖然優(yōu)控器的樣式不斷升級，卻不需要對機(jī)床進(jìn)行任何改動。作為一整套完整的解決方案，優(yōu)控器都包括一塊I/O板。根據(jù)具體的機(jī)床結(jié)構(gòu)，I/O板通常裝在機(jī)床操作員控制面板里面，或者裝在機(jī)床的電氣控制柜中。這塊I/O板構(gòu)成了系統(tǒng)與NC和機(jī)床的接口。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(fèi)時。安裝的時候需要接通以下各類信號：

1.負(fù)荷監(jiān)測模擬輸出    系統(tǒng)的工作建立在機(jī)床主軸驅(qū)動單元負(fù)荷監(jiān)測輸出信號的基礎(chǔ)之上。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。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。有時甚至可以在操作控制面板的負(fù)荷表上取得這一信號。如果有時不具備負(fù)荷監(jiān)測輸出信號，OMAT會提供一種專門設(shè)計的功率傳感器模塊。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(fù)荷信號以外，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。

3.進(jìn)給倍率輸入

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

4.數(shù)控機(jī)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(jìn)制代碼形式的M功能

2) 用戶M功能

3) RS-232接口功能

2 控制器的設(shè)置與調(diào)整

在電氣安裝完成之后，需要進(jìn)行一次性的設(shè)置與調(diào)整，其中需要完成確定的標(biāo)準(zhǔn)工序加工。進(jìn)行這些暫短的過程的目的是使系統(tǒng)適應(yīng)于具體的機(jī)床條件。