Ten dwusilnikowy zespół napędowy przyjmuje metodę podwójnego silnika szeregowego, aby spełnić wymóg zmiany biegów. Zakres zmiany wrzeciona podzielony jest na dwie prędkości: niską i wysoką. Prędkość to niska prędkość: 0,1 ~ 8 obr / min, duża prędkość: 5 Wymaganie ~ 800 obr./min jest proste i łatwe w użyciu.
Obrabiarki CNC składają się zazwyczaj z trzech części: układu sterowania NC, układu serwomechanizmu i układu wykrywania sprzężenia zwrotnego. Wydajność serwomotoru wymagana przez obrabiarkę CNC dla układu pozycjonowania obejmuje: prędkość pozycjonowania i posuw obróbki konturu; dokładność pozycjonowania i dokładność cięcia konturu; chropowatość powierzchni wykończenia; stabilność pod wpływem zakłóceń zewnętrznych. Wymagania te zależą głównie od charakterystyki statycznej i dynamicznej układu serwo. W systemach z zamkniętą pętlą zawsze pożądana jest większa dokładność dynamiczna, to znaczy, gdy system ma mały błąd pozycji, ruchome części maszyny będą reagować szybko. Poniżej przedstawiono omówienie kilku aspektów układu kontroli położenia wpływających na wymagania maszyn CNC do obróbki.
1, dokładność przetwarzania
Dokładność to miara wydajności, którą muszą zagwarantować obrabiarki. Dokładność pozycjonowania układu kontroli położenia w dużej mierze determinuje dokładność obróbki maszyny CNC. Dlatego dokładność położenia jest niezwykle ważnym wskaźnikiem. Aby zapewnić wystarczającą dokładność pozycjonowania, z jednej strony rozmiar czynnika amplifikacji z otwartą pętlą w systemie jest prawidłowo wybrany, az drugiej strony wymagana jest dokładność elementu wykrywającego położenie. Ponieważ w systemie sterowania z zamkniętą pętlą trudno jest odróżnić błąd samego elementu wykrywającego od odchylenia wykrytej wielkości, a dokładność elementu wykrywającego sprzężenie zwrotne często odgrywa decydującą rolę w dokładności systemu. Można powiedzieć, że dokładność obróbki obrabiarek CNC zależy głównie od dokładności systemu kontroli. Minimalna wielkość przemieszczenia, jaką może zmierzyć system detekcji przemieszczenia, nazywana jest rozdzielczością. Rozdzielczość zależy nie tylko od samego elementu pomiarowego, ale również od linii pomiarowej. W projektowaniu obrabiarek CNC, zwłaszcza bardzo precyzyjnych lub dużych i średnich obrabiarek CNC, elementy detekcji muszą być starannie wybrane. Rozdzielczość lub ekwiwalent pulsu wybranego układu pomiarowego jest zwykle wymagany, aby był o rząd wielkości wyższy niż dokładność obróbki. W skrócie, wysoce precyzyjne systemy sterowania muszą być zagwarantowane dzięki precyzyjnym czujnikom. Na przykład dokładność synchronizatorów indukcji liniowej powszechnie stosowanych w obrabiarkach CNC osiągnęła wartość ± 0,0001 mm, tj. 0,1 μm, czułość wynosi 0,05 μm, powtarzalność wynosi 0,2 μm; a dokładność synchronizatora indukcji kołowej może osiągnąć 0,5N, czułość 0,05N, powtarzalność 0,1N.
2, powiększenie w otwartej pętli
W typowym układzie drugiego rzędu, współczynnik tłumienia x = 1/2 (KT) - 1/2, błąd prędkości w stanie ustalonym e (∞) = 1 / K, gdzie K jest współczynnikiem wzmocnienia otwartej pętli, który nazywa się wzmocnieniem pętli. Oczywiście wzmacnianie systemu w otwartej pętli jest jednym z ważnych parametrów, które wpływają na statyczne i dynamiczne wskaźniki systemu serwo.
Zasadniczo powiększenie serwonapędu obrabiarki CNC jest przyjmowane jako 20 do 30 (1 / S). Układ serwo o zakresie K <20 jest="" zwykle="" nazywany="" układem="" o="" niskim="" powiększeniu="" lub="" miękkim="" serwomechanizmem="" i="" jest="" często="" używany="" do="" sterowania=""> System K> 20 nazywany jest układem o dużym powiększeniu lub twardym serwomechanizmem i jest stosowany do systemu obróbki konturów.
Jeżeli chropowatość powierzchni i dokładność obrabianej części nie ulegają zmianie, pożądane jest, aby odpowiedź skokowa nie oscylowała, to jest wartość była większa, a współczynnik wzmocnienia K pętli otwartej był mniejszy; jeśli opiera się na szybkości systemu, mamy nadzieję, że x jest mały. Pewne jest, że współczynnik wzmocnienia w otwartej pętli ma wzrosnąć, a wzrost wartości K może również poprawić dokładność w stanie ustalonym systemu. Dlatego wybór wartości K jest kwestią kompleksową. Innymi słowy, im większe powiększenie systemu, tym lepiej. Gdy prędkość wejściowa jest gwałtowna, duże powiększenie może spowodować gwałtowne zmiany na wyjściu, urządzenie mechaniczne może zostać poddane dużemu uderzeniu, a niektóre mogą powodować problemy ze stabilnością systemu. Dzieje się tak, ponieważ stabilność systemu ma zakres wartości dla wartości K w systemach wyższych rzędów. System małego powiększenia ma również pewne zalety. Na przykład regulacja systemu jest stosunkowo łatwa, struktura jest prosta, zakłócenie nie jest czułe, a chropowatość powierzchni przetwarzania jest dobra.
3. Zwiększ niezawodność
Obrabiarki CNC to wysoce precyzyjny, wysoko wydajny sprzęt automatyzacji. Jeśli wystąpi usterka, utrata będzie jeszcze większa. Dlatego szczególnie ważna jest poprawa niezawodności obrabiarek CNC. Niezawodność jest jednym z głównych ilościowych wskaźników oceny niezawodności. Jest zdefiniowane jako prawdopodobieństwo, że produkt wykona określoną funkcję w określonych warunkach i w określonym czasie. W przypadku obrabiarek CNC, określone warunki odnoszą się do warunków środowiskowych, warunków pracy i metod pracy, takich jak temperatura, wilgotność, wibracje, zasilanie, intensywność zakłóceń i procedury operacyjne. Funkcje tutaj odnoszą się głównie do wykorzystania obrabiarek, takich jak różne funkcje obrabiarek CNC, wydajność serwonapędów i tak dalej.
Średni czas między awariami (MTBF) to naprawialne urządzenie lub system, który może kontynuować pracę po naprawie lub wymianie usterki. Średni czas od jednej usterki do drugiej jest powszechnie używany przez maszyny CNC jako miara niezawodności. indeks. Ponieważ niezawodność numerycznego urządzenia sterującego jest znacznie poprawiona po zastosowaniu mikrokomputera, niezawodność układu serwo jest stosunkowo ważna. Jego awaria pochodzi głównie od serwonapędów i mechanicznej części przekładni. Zasadniczo niezawodność układu serwomechanizmu hydraulicznego jest gorsza niż w przypadku elektrycznego układu serwo. Niezawodność komponentów elektromagnetycznych, takich jak zawory elektromagnetyczne i przekaźniki, jest niska i powinna być w miarę możliwości wymieniana przez elementy bezdotykowe.
Obecnie obrabiarki CNC nie są bardzo niezawodne ze względu na ograniczenia jakości komponentów, warunków procesu i kosztów. Aby maszyna CNC mogła zostać przywitana w fabryce, konieczne jest dalsze zwiększenie jej niezawodności, a tym samym zwiększenie jej wartości użytkowej. Podczas projektowania układu serwomechanizmu elementy muszą zostać wybrane zgodnie z wymaganiami technicznymi i niezawodnością projektu, a następnie poddane kontroli zgodnie ze ścisłymi badaniami i kontrolą. W odniesieniu do mechanicznych urządzeń blokujących należy zwrócić szczególną uwagę, aby zminimalizować nieprawidłowe działanie spowodowane przez części mechaniczne.
4, szeroki zakres prędkości
Przy obróbce obrabiarek CNC system serwo wymaga dostatecznie szerokiego zakresu prędkości dla napędu posuwu, aby jednocześnie zadawalać szybkie szybkie przesuwanie i jednostopniowe przesuwanie.
Czynność jednostopniowa jest pomocniczą metodą roboczą, która jest często używana przy dostosowywaniu stołu warsztatowego.
Jeśli układ serwomechanizmu zapewnia płynne podawanie z małymi prędkościami, prędkość musi być większa niż zakres "martwej strefy". Tak zwana "martwa strefa" oznacza, że silnik nie może pokonać tej siły tarcia i nie może się obracać z powodu obecności tarcia statycznego.
5. Wniosek
W powyższych aspektach analizowana jest wydajność serwomechanizmu wymagana przez układ serwo pozycjonowania obrabiarek CNC i zaproponowano wskaźnik niezawodności stabilnej pracy systemu. Wyniki badań mogą być wykorzystane w konstrukcji układu sterowania serwoelektrycznego i mogą być również wykorzystywane do przekształcania istniejących obrabiarek CNC. Popraw dokładność swojej pracy.
