Metoaden foar it eliminearjen fan oscillaasje fan CNC-masine-ark
CNC-masine-ark spylje in wichtige rol yn moderne yndustriële produksje. It probleem fan oscillaasje pleaget lykwols faak operators en fabrikanten. De redenen foar de oscillaasje fan CNC-masine-ark binne relatyf kompleks. Neist in protte faktoaren lykas net-ferwiderbere oerdrachtsgatten, elastyske deformaasje en wriuwingswjerstân yn it meganyske aspekt, is de ynfloed fan relevante parameters fan it servosysteem ek in wichtich aspekt. No sil de fabrikant fan CNC-masine-ark yn detail de metoaden yntrodusearje om de oscillaasje fan CNC-masine-ark te eliminearjen.
I. Fermindering fan 'e posysjeluswinst
De proporsjonele-yntegraal-derivative controller is in multifunksjonele controller dy't in krúsjale rol spilet yn CNC-masine-ark. It kin net allinich effektyf proporsjonele fersterking útfiere op stroom- en spanningssignalen, mar ek it probleem fan fertraging of foarsprong fan it útfiersignaal oanpasse. Oszillaasjefouten komme soms foar troch it fertragen of foarsprong fan 'e útfierstroom en -spanning. Op dit stuit kin de PID brûkt wurde om de faze fan 'e útfierstroom en -spanning oan te passen.
De posysjelusfersterking is in wichtige parameter yn it kontrôlesysteem fan CNC-masine-ark. As de posysjelusfersterking te heech is, is it systeem oergefoelich foar posysjefouten en is it gefoelich foar oscillaasje. It ferminderjen fan de posysjelusfersterking kin de reaksjesnelheid fan it systeem ferminderje en sa de mooglikheid fan oscillaasje ferminderje.
By it oanpassen fan 'e posysjelusfersterking moat it ridlik ynsteld wurde neffens it spesifike masine-arkmodel en de ferwurkingseasken. Yn 't algemien kin de posysjelusfersterking earst fermindere wurde nei in relatyf leech nivo, en dan stadichoan ferhege wurde wylst de wurking fan 'e masine-ark observearre wurdt oant in optimale wearde fûn wurdt dy't foldocht oan 'e ferwurkingskrektenseasken en oscillaasje foarkomt.
De proporsjonele-yntegraal-derivative controller is in multifunksjonele controller dy't in krúsjale rol spilet yn CNC-masine-ark. It kin net allinich effektyf proporsjonele fersterking útfiere op stroom- en spanningssignalen, mar ek it probleem fan fertraging of foarsprong fan it útfiersignaal oanpasse. Oszillaasjefouten komme soms foar troch it fertragen of foarsprong fan 'e útfierstroom en -spanning. Op dit stuit kin de PID brûkt wurde om de faze fan 'e útfierstroom en -spanning oan te passen.
De posysjelusfersterking is in wichtige parameter yn it kontrôlesysteem fan CNC-masine-ark. As de posysjelusfersterking te heech is, is it systeem oergefoelich foar posysjefouten en is it gefoelich foar oscillaasje. It ferminderjen fan de posysjelusfersterking kin de reaksjesnelheid fan it systeem ferminderje en sa de mooglikheid fan oscillaasje ferminderje.
By it oanpassen fan 'e posysjelusfersterking moat it ridlik ynsteld wurde neffens it spesifike masine-arkmodel en de ferwurkingseasken. Yn 't algemien kin de posysjelusfersterking earst fermindere wurde nei in relatyf leech nivo, en dan stadichoan ferhege wurde wylst de wurking fan 'e masine-ark observearre wurdt oant in optimale wearde fûn wurdt dy't foldocht oan 'e ferwurkingskrektenseasken en oscillaasje foarkomt.
II. Parameteroanpassing fan sletten-loop servosysteem
Semi-sletten-loop servosysteem
Guon CNC-servosystemen brûke semi-sletten-loop-apparaten. By it oanpassen fan it semi-sletten-loop servosysteem is it needsaaklik om te soargjen dat it lokale semi-sletten-loop systeem net oscilleret. Om't it folslein sletten-loop servosysteem parameteroanpassing útfiert op it útgongspunt dat syn lokale semi-sletten-loop systeem stabyl is, binne de twa ferlykber yn oanpassingsmetoaden.
It semi-sletten-loop servosysteem jout yndirekt de posysje-ynformaasje fan 'e masine-ark werom troch de rotaasjehoek of snelheid fan 'e motor te detektearjen. By it oanpassen fan parameters moat omtinken jûn wurde oan de folgjende aspekten:
(1) Parameters fan 'e snelheidslus: De ynstellings fan 'e snelheidslusfersterking en de yntegraaltiidkonstante hawwe in grutte ynfloed op 'e stabiliteit en reaksjesnelheid fan it systeem. In te hege snelheidslusfersterking sil liede ta in te rappe systeemreaksje en is gefoelich foar it generearjen fan oscillaasje; wylst in te lange yntegraaltiidkonstante de systeemreaksje fertrage sil en de ferwurkingseffisjinsje beynfloedzje sil.
(2) Posysjelusparameters: De oanpassing fan posysjelusfersterking en filterparameters kin de posysjekrektens en stabiliteit fan it systeem ferbetterje. In te hege posysjelusfersterking sil oscillaasje feroarsaakje, en it filter kin hege frekwinsjelûd yn it feedbacksignaal filterje en de stabiliteit fan it systeem ferbetterje.
Folslein sletten-loop servosysteem
It folslein sletten-loop servosysteem realisearret krekte posysjekontrôle troch direkt de werklike posysje fan 'e masine-ark te detektearjen. By it oanpassen fan it folslein sletten-loop servosysteem moatte parameters soarchfâldiger selektearre wurde om de stabiliteit en krektens fan it systeem te garandearjen.
De parameteroanpassing fan it folslein sletten-loop servosysteem omfettet benammen de folgjende aspekten:
(1) Posysjelusfersterking: Fergelykber mei it semi-sletten-lussysteem sil in te hege posysjelusfersterking liede ta oscillaasje. Om't it folslein sletten-lussysteem lykwols posysjefouten krekter detektearret, kin de posysjelusfersterking relatyf heech ynsteld wurde om de posysjekrektens fan it systeem te ferbetterjen.
(2) Parameters fan 'e snelheidslus: De ynstellings fan 'e snelheidslusfersterking en de yntegraaltiidkonstante moatte oanpast wurde neffens de dynamyske skaaimerken en ferwurkingseasken fan 'e masine-ark. Yn 't algemien kin de snelheidslusfersterking wat heger ynsteld wurde as dy fan it semi-sletten-lussysteem om de reaksjesnelheid fan it systeem te ferbetterjen.
(3) Filterparameters: It folslein sletten-loopsysteem is gefoeliger foar rûs yn it feedbacksignaal, dus moatte passende filterparameters ynsteld wurde om rûs út te filterjen. It type en de parameterseleksje fan it filter moatte oanpast wurde neffens it spesifike tapassingsscenario.
Semi-sletten-loop servosysteem
Guon CNC-servosystemen brûke semi-sletten-loop-apparaten. By it oanpassen fan it semi-sletten-loop servosysteem is it needsaaklik om te soargjen dat it lokale semi-sletten-loop systeem net oscilleret. Om't it folslein sletten-loop servosysteem parameteroanpassing útfiert op it útgongspunt dat syn lokale semi-sletten-loop systeem stabyl is, binne de twa ferlykber yn oanpassingsmetoaden.
It semi-sletten-loop servosysteem jout yndirekt de posysje-ynformaasje fan 'e masine-ark werom troch de rotaasjehoek of snelheid fan 'e motor te detektearjen. By it oanpassen fan parameters moat omtinken jûn wurde oan de folgjende aspekten:
(1) Parameters fan 'e snelheidslus: De ynstellings fan 'e snelheidslusfersterking en de yntegraaltiidkonstante hawwe in grutte ynfloed op 'e stabiliteit en reaksjesnelheid fan it systeem. In te hege snelheidslusfersterking sil liede ta in te rappe systeemreaksje en is gefoelich foar it generearjen fan oscillaasje; wylst in te lange yntegraaltiidkonstante de systeemreaksje fertrage sil en de ferwurkingseffisjinsje beynfloedzje sil.
(2) Posysjelusparameters: De oanpassing fan posysjelusfersterking en filterparameters kin de posysjekrektens en stabiliteit fan it systeem ferbetterje. In te hege posysjelusfersterking sil oscillaasje feroarsaakje, en it filter kin hege frekwinsjelûd yn it feedbacksignaal filterje en de stabiliteit fan it systeem ferbetterje.
Folslein sletten-loop servosysteem
It folslein sletten-loop servosysteem realisearret krekte posysjekontrôle troch direkt de werklike posysje fan 'e masine-ark te detektearjen. By it oanpassen fan it folslein sletten-loop servosysteem moatte parameters soarchfâldiger selektearre wurde om de stabiliteit en krektens fan it systeem te garandearjen.
De parameteroanpassing fan it folslein sletten-loop servosysteem omfettet benammen de folgjende aspekten:
(1) Posysjelusfersterking: Fergelykber mei it semi-sletten-lussysteem sil in te hege posysjelusfersterking liede ta oscillaasje. Om't it folslein sletten-lussysteem lykwols posysjefouten krekter detektearret, kin de posysjelusfersterking relatyf heech ynsteld wurde om de posysjekrektens fan it systeem te ferbetterjen.
(2) Parameters fan 'e snelheidslus: De ynstellings fan 'e snelheidslusfersterking en de yntegraaltiidkonstante moatte oanpast wurde neffens de dynamyske skaaimerken en ferwurkingseasken fan 'e masine-ark. Yn 't algemien kin de snelheidslusfersterking wat heger ynsteld wurde as dy fan it semi-sletten-lussysteem om de reaksjesnelheid fan it systeem te ferbetterjen.
(3) Filterparameters: It folslein sletten-loopsysteem is gefoeliger foar rûs yn it feedbacksignaal, dus moatte passende filterparameters ynsteld wurde om rûs út te filterjen. It type en de parameterseleksje fan it filter moatte oanpast wurde neffens it spesifike tapassingsscenario.
III. It oannimmen fan hege-frekwinsje ûnderdrukkingsfunksje
De boppesteande diskusje giet oer de parameteroptimalisaasjemetoade foar leechfrekwinsje-oszillaasje. Soms genereart it CNC-systeem fan CNC-masine-ark feedbacksignalen mei hege frekwinsje-harmoniken fanwegen bepaalde oscillaasjeredenen yn it meganyske diel, wêrtroch't it útfierkoppel net konstant is en sa trilling genereart. Foar dizze hegefrekwinsje-oszillaasjesituaasje kin in earste-oarder leechpassfilterkeppeling tafoege wurde oan de snelheidslus, dat is it koppelfilter.
It koppelfilter kin effektyf hege-frekwinsje harmonischen yn it feedbacksignaal filterje, wêrtroch it útfierkoppel stabiler wurdt en sa trillingen wurde fermindere. By it selektearjen fan de parameters fan it koppelfilter moatte de folgjende faktoaren yn oerweging nommen wurde:
(1) Ofsnijfrekwinsje: De ôfsnijfrekwinsje bepaalt de ferswakkingsgraad fan it filter foar hege-frekwinsjesignalen. In te lege ôfsnijfrekwinsje sil ynfloed hawwe op de reaksjesnelheid fan it systeem, wylst in te hege ôfsnijfrekwinsje net by steat is om hege-frekwinsjeharmoniken effektyf út te filterjen.
(2) Filtertype: Algemiene filtertypen omfetsje Butterworth-filter, Chebyshev-filter, ensfh. Ferskillende soarten filters hawwe ferskillende frekwinsjeresponskarakteristiken en moatte selektearre wurde neffens it spesifike tapassingsscenario.
(3) Filterfolchoarder: Hoe heger de filterfolchoarder, hoe better it ferswakkingseffekt op hege-frekwinsjesignalen, mar tagelyk sil it ek de berekkeningslast fan it systeem ferheegje. By it selektearjen fan 'e filterfolchoarder moatte de prestaasjes en berekkeningsboarnen fan it systeem wiidweidich beskôge wurde.
De boppesteande diskusje giet oer de parameteroptimalisaasjemetoade foar leechfrekwinsje-oszillaasje. Soms genereart it CNC-systeem fan CNC-masine-ark feedbacksignalen mei hege frekwinsje-harmoniken fanwegen bepaalde oscillaasjeredenen yn it meganyske diel, wêrtroch't it útfierkoppel net konstant is en sa trilling genereart. Foar dizze hegefrekwinsje-oszillaasjesituaasje kin in earste-oarder leechpassfilterkeppeling tafoege wurde oan de snelheidslus, dat is it koppelfilter.
It koppelfilter kin effektyf hege-frekwinsje harmonischen yn it feedbacksignaal filterje, wêrtroch it útfierkoppel stabiler wurdt en sa trillingen wurde fermindere. By it selektearjen fan de parameters fan it koppelfilter moatte de folgjende faktoaren yn oerweging nommen wurde:
(1) Ofsnijfrekwinsje: De ôfsnijfrekwinsje bepaalt de ferswakkingsgraad fan it filter foar hege-frekwinsjesignalen. In te lege ôfsnijfrekwinsje sil ynfloed hawwe op de reaksjesnelheid fan it systeem, wylst in te hege ôfsnijfrekwinsje net by steat is om hege-frekwinsjeharmoniken effektyf út te filterjen.
(2) Filtertype: Algemiene filtertypen omfetsje Butterworth-filter, Chebyshev-filter, ensfh. Ferskillende soarten filters hawwe ferskillende frekwinsjeresponskarakteristiken en moatte selektearre wurde neffens it spesifike tapassingsscenario.
(3) Filterfolchoarder: Hoe heger de filterfolchoarder, hoe better it ferswakkingseffekt op hege-frekwinsjesignalen, mar tagelyk sil it ek de berekkeningslast fan it systeem ferheegje. By it selektearjen fan 'e filterfolchoarder moatte de prestaasjes en berekkeningsboarnen fan it systeem wiidweidich beskôge wurde.
Derneist, om de oscillaasje fan CNC-masine-ark fierder te eliminearjen, kinne de folgjende maatregels ek nommen wurde:
Optimalisearje de meganyske struktuer
Kontrolearje de meganyske ûnderdielen fan 'e masine-ark, lykas liedingsrails, leadskroeven, lagers, ensfh., om te soargjen dat har ynstallaasjekrektens en pasfrijheid oan 'e easken foldogge. Ferfang of reparearje swier fersliten ûnderdielen op 'e tiid. Tagelyk moatte it tsjingewicht en de lykwicht fan 'e masine-ark ridlik oanpast wurde om de generaasje fan meganyske trilling te ferminderjen.
Ferbetterje it anty-ynterferinsjefermogen fan it kontrôlesysteem
It kontrôlesysteem fan CNC-masine-ark wurdt maklik beynfloede troch eksterne ynterferinsje, lykas elektromagnetyske ynterferinsje, stroomfluktuaasjes, ensfh. Om de anty-ynterferinsjefermogen fan it kontrôlesysteem te ferbetterjen, kinne de folgjende maatregels nommen wurde:
(1) Nim ôfskerme kabels en ierdingsmaatregels oan om de ynfloed fan elektromagnetyske ynterferinsje te ferminderjen.
(2) Ynstallearje stroomfilters om de spanning fan 'e stroomfoarsjenning te stabilisearjen.
(3) Optimalisearje it softwarealgoritme fan it kontrôlesysteem om de anty-ynterferinsjeprestaasjes fan it systeem te ferbetterjen.
Regelmjittich ûnderhâld en ûnderhâld
Fier regelmjittich ûnderhâld en ûnderhâld út oan CNC-masine-ark, meitsje ferskate ûnderdielen fan 'e masine-ark skjin, kontrolearje de wurkomstannichheden fan it smeersysteem en koelsysteem, en ferfang fersliten ûnderdielen en smeeroalje op 'e tiid. Dit kin de stabile prestaasjes fan 'e masine-ark garandearje en it foarkommen fan oscillaasje ferminderje.
Optimalisearje de meganyske struktuer
Kontrolearje de meganyske ûnderdielen fan 'e masine-ark, lykas liedingsrails, leadskroeven, lagers, ensfh., om te soargjen dat har ynstallaasjekrektens en pasfrijheid oan 'e easken foldogge. Ferfang of reparearje swier fersliten ûnderdielen op 'e tiid. Tagelyk moatte it tsjingewicht en de lykwicht fan 'e masine-ark ridlik oanpast wurde om de generaasje fan meganyske trilling te ferminderjen.
Ferbetterje it anty-ynterferinsjefermogen fan it kontrôlesysteem
It kontrôlesysteem fan CNC-masine-ark wurdt maklik beynfloede troch eksterne ynterferinsje, lykas elektromagnetyske ynterferinsje, stroomfluktuaasjes, ensfh. Om de anty-ynterferinsjefermogen fan it kontrôlesysteem te ferbetterjen, kinne de folgjende maatregels nommen wurde:
(1) Nim ôfskerme kabels en ierdingsmaatregels oan om de ynfloed fan elektromagnetyske ynterferinsje te ferminderjen.
(2) Ynstallearje stroomfilters om de spanning fan 'e stroomfoarsjenning te stabilisearjen.
(3) Optimalisearje it softwarealgoritme fan it kontrôlesysteem om de anty-ynterferinsjeprestaasjes fan it systeem te ferbetterjen.
Regelmjittich ûnderhâld en ûnderhâld
Fier regelmjittich ûnderhâld en ûnderhâld út oan CNC-masine-ark, meitsje ferskate ûnderdielen fan 'e masine-ark skjin, kontrolearje de wurkomstannichheden fan it smeersysteem en koelsysteem, en ferfang fersliten ûnderdielen en smeeroalje op 'e tiid. Dit kin de stabile prestaasjes fan 'e masine-ark garandearje en it foarkommen fan oscillaasje ferminderje.
Konklúzjend, it eliminearjen fan 'e oscillaasje fan CNC-masine-ark fereasket wiidweidige beskôging fan meganyske en elektryske faktoaren. Troch de parameters fan it servosysteem ridlik oan te passen, in hege-frekwinsje-ûnderdrukkingsfunksje oan te nimmen, de meganyske struktuer te optimalisearjen, de anty-ynterferinsjefermogen fan it kontrôlesysteem te ferbetterjen, en regelmjittich ûnderhâld en ûnderhâld út te fieren, kin it foarkommen fan oscillaasje effektyf wurde fermindere en de ferwurkingskrektens en stabiliteit fan 'e masine-ark wurde ferbettere.