《Metodes vir die uitskakeling van ossillasie van CNC-masjiengereedskap》
CNC-masjiengereedskap speel 'n belangrike rol in moderne industriële produksie. Die ossillasieprobleem teister egter dikwels operateurs en vervaardigers. Die redes vir die ossillasie van CNC-masjiengereedskap is relatief kompleks. Benewens baie faktore soos onverwyderbare transmissiegapings, elastiese vervorming en wrywingsweerstand in die meganiese aspek, is die invloed van relevante parameters van die servostelsel ook 'n belangrike aspek. Nou sal die CNC-masjiengereedskapvervaardiger in detail die metodes bekendstel om die ossillasie van CNC-masjiengereedskap uit te skakel.
I. Vermindering van die posisieluswins
Die proporsionele-integraal-afgeleide beheerder is 'n multifunksionele beheerder wat 'n belangrike rol in CNC-masjiengereedskap speel. Dit kan nie net effektief proporsionele versterking op stroom- en spanningsseine uitvoer nie, maar ook die nalatigheid of voorloperprobleem van die uitsetsein aanpas. Ossillasiefoute kom soms voor as gevolg van die nalatigheid of voorloper van die uitsetstroom en -spanning. Op hierdie tydstip kan die PID gebruik word om die fase van die uitsetstroom en -spanning aan te pas.
Die posisieluswins is 'n sleutelparameter in die beheerstelsel van CNC-masjiengereedskap. Wanneer die posisieluswins te hoog is, is die stelsel oorsensitief vir posisiefoute en is geneig om ossillasie te veroorsaak. Die vermindering van die posisieluswins kan die reaksiespoed van die stelsel verminder en dus die moontlikheid van ossillasie verminder.
Wanneer die posisieluswins aangepas word, moet dit redelik ingestel word volgens die spesifieke masjiengereedskapmodel en verwerkingsvereistes. Oor die algemeen kan die posisieluswins eers tot 'n relatief lae vlak verminder word, en dan geleidelik verhoog word terwyl die werking van die masjiengereedskap dopgehou word totdat 'n optimale waarde gevind word wat aan die verwerkingsakkuraatheidsvereistes kan voldoen en ossillasie kan vermy.
Die proporsionele-integraal-afgeleide beheerder is 'n multifunksionele beheerder wat 'n belangrike rol in CNC-masjiengereedskap speel. Dit kan nie net effektief proporsionele versterking op stroom- en spanningsseine uitvoer nie, maar ook die nalatigheid of voorloperprobleem van die uitsetsein aanpas. Ossillasiefoute kom soms voor as gevolg van die nalatigheid of voorloper van die uitsetstroom en -spanning. Op hierdie tydstip kan die PID gebruik word om die fase van die uitsetstroom en -spanning aan te pas.
Die posisieluswins is 'n sleutelparameter in die beheerstelsel van CNC-masjiengereedskap. Wanneer die posisieluswins te hoog is, is die stelsel oorsensitief vir posisiefoute en is geneig om ossillasie te veroorsaak. Die vermindering van die posisieluswins kan die reaksiespoed van die stelsel verminder en dus die moontlikheid van ossillasie verminder.
Wanneer die posisieluswins aangepas word, moet dit redelik ingestel word volgens die spesifieke masjiengereedskapmodel en verwerkingsvereistes. Oor die algemeen kan die posisieluswins eers tot 'n relatief lae vlak verminder word, en dan geleidelik verhoog word terwyl die werking van die masjiengereedskap dopgehou word totdat 'n optimale waarde gevind word wat aan die verwerkingsakkuraatheidsvereistes kan voldoen en ossillasie kan vermy.
II. Parameteraanpassing van geslote-lus servostelsel
Semi-geslote-lus servostelsel
Sommige CNC-servostelsels gebruik semi-geslote-lus toestelle. Wanneer die semi-geslote-lus servostelsel aangepas word, is dit nodig om te verseker dat die plaaslike semi-geslote-lus stelsel nie ossilleer nie. Aangesien die vol-geslote-lus servostelsel parameteraanpassing uitvoer op die uitgangspunt dat sy plaaslike semi-geslote-lus stelsel stabiel is, is die twee soortgelyk in aanpassingsmetodes.
Die semi-geslote-lus servostelsel voer die posisie-inligting van die masjiengereedskap indirek terug deur die rotasiehoek of spoed van die motor op te spoor. Wanneer parameters aangepas word, moet die volgende aspekte aandag geniet word:
(1) Spoedlusparameters: Die instellings van spoedluswins en integrale tydkonstante het 'n groot invloed op die stabiliteit en reaksiespoed van die stelsel. 'n Te hoë spoedluswins sal lei tot 'n te vinnige stelselreaksie en is geneig om ossillasie te genereer; terwyl 'n te lang integrale tydkonstante die stelselreaksie sal vertraag en verwerkingsdoeltreffendheid sal beïnvloed.
(2) Posisielusparameters: Die aanpassing van posisieluswins en filterparameters kan die posisieakkuraatheid en stabiliteit van die stelsel verbeter. Te hoë posisieluswins sal ossillasie veroorsaak, en die filter kan hoëfrekwensiegeraas in die terugvoersein uitfilter en die stabiliteit van die stelsel verbeter.
Volledig geslote-lus servostelsel
Die volgeslote-lus servostelsel realiseer akkurate posisiebeheer deur die werklike posisie van die masjiengereedskap direk op te spoor. Wanneer die volgeslote-lus servostelsel aangepas word, moet parameters noukeuriger gekies word om die stabiliteit en akkuraatheid van die stelsel te verseker.
Die parameteraanpassing van die volgeslote-lus servostelsel sluit hoofsaaklik die volgende aspekte in:
(1) Posisieluswins: Soortgelyk aan die semi-geslote-lus-stelsel, sal 'n te hoë posisieluswins tot ossillasie lei. Aangesien die volledig geslote-lus-stelsel egter posisiefoute meer akkuraat opspoor, kan die posisieluswins relatief hoog gestel word om die posisieakkuraatheid van die stelsel te verbeter.
(2) Spoedlusparameters: Die instellings van spoedluswins en integrale tydkonstante moet aangepas word volgens die dinamiese eienskappe en verwerkingsvereistes van die masjiengereedskap. Oor die algemeen kan die spoedluswins effens hoër gestel word as dié van die semi-geslote lusstelsel om die reaksiespoed van die stelsel te verbeter.
(3) Filterparameters: Die volledig geslote-lus-stelsel is meer sensitief vir geraas in die terugvoersein, daarom moet toepaslike filterparameters ingestel word om geraas uit te filter. Die tipe en parameterkeuse van die filter moet aangepas word volgens die spesifieke toepassingscenario.
Semi-geslote-lus servostelsel
Sommige CNC-servostelsels gebruik semi-geslote-lus toestelle. Wanneer die semi-geslote-lus servostelsel aangepas word, is dit nodig om te verseker dat die plaaslike semi-geslote-lus stelsel nie ossilleer nie. Aangesien die vol-geslote-lus servostelsel parameteraanpassing uitvoer op die uitgangspunt dat sy plaaslike semi-geslote-lus stelsel stabiel is, is die twee soortgelyk in aanpassingsmetodes.
Die semi-geslote-lus servostelsel voer die posisie-inligting van die masjiengereedskap indirek terug deur die rotasiehoek of spoed van die motor op te spoor. Wanneer parameters aangepas word, moet die volgende aspekte aandag geniet word:
(1) Spoedlusparameters: Die instellings van spoedluswins en integrale tydkonstante het 'n groot invloed op die stabiliteit en reaksiespoed van die stelsel. 'n Te hoë spoedluswins sal lei tot 'n te vinnige stelselreaksie en is geneig om ossillasie te genereer; terwyl 'n te lang integrale tydkonstante die stelselreaksie sal vertraag en verwerkingsdoeltreffendheid sal beïnvloed.
(2) Posisielusparameters: Die aanpassing van posisieluswins en filterparameters kan die posisieakkuraatheid en stabiliteit van die stelsel verbeter. Te hoë posisieluswins sal ossillasie veroorsaak, en die filter kan hoëfrekwensiegeraas in die terugvoersein uitfilter en die stabiliteit van die stelsel verbeter.
Volledig geslote-lus servostelsel
Die volgeslote-lus servostelsel realiseer akkurate posisiebeheer deur die werklike posisie van die masjiengereedskap direk op te spoor. Wanneer die volgeslote-lus servostelsel aangepas word, moet parameters noukeuriger gekies word om die stabiliteit en akkuraatheid van die stelsel te verseker.
Die parameteraanpassing van die volgeslote-lus servostelsel sluit hoofsaaklik die volgende aspekte in:
(1) Posisieluswins: Soortgelyk aan die semi-geslote-lus-stelsel, sal 'n te hoë posisieluswins tot ossillasie lei. Aangesien die volledig geslote-lus-stelsel egter posisiefoute meer akkuraat opspoor, kan die posisieluswins relatief hoog gestel word om die posisieakkuraatheid van die stelsel te verbeter.
(2) Spoedlusparameters: Die instellings van spoedluswins en integrale tydkonstante moet aangepas word volgens die dinamiese eienskappe en verwerkingsvereistes van die masjiengereedskap. Oor die algemeen kan die spoedluswins effens hoër gestel word as dié van die semi-geslote lusstelsel om die reaksiespoed van die stelsel te verbeter.
(3) Filterparameters: Die volledig geslote-lus-stelsel is meer sensitief vir geraas in die terugvoersein, daarom moet toepaslike filterparameters ingestel word om geraas uit te filter. Die tipe en parameterkeuse van die filter moet aangepas word volgens die spesifieke toepassingscenario.
III. Aanvaarding van hoëfrekwensie-onderdrukkingsfunksie
Bogenoemde bespreking handel oor die parameteroptimeringsmetode vir laefrekwensie-ossillasie. Soms genereer die CNC-stelsel van CNC-masjiengereedskap terugvoerseine wat hoëfrekwensie-harmonieke bevat as gevolg van sekere ossillasie-redes in die meganiese deel, wat veroorsaak dat die uitsetwringkrag nie konstant is nie en dus vibrasie genereer. Vir hierdie hoëfrekwensie-ossillasiesituasie kan 'n eerste-orde laagdeurlaatfilterskakel by die spoedlus gevoeg word, wat die wringkragfilter is.
Die wringkragfilter kan hoëfrekwensie-harmonieke in die terugvoersein effektief uitfilter, wat die uitsetwringkrag meer stabiel maak en sodoende vibrasie verminder. Wanneer die parameters van die wringkragfilter gekies word, moet die volgende faktore in ag geneem word:
(1) Afsnyfrekwensie: Die afsnyfrekwensie bepaal die verswakkingsgraad van die filter vir hoëfrekwensieseine. 'n Te lae afsnyfrekwensie sal die reaksiespoed van die stelsel beïnvloed, terwyl 'n te hoë afsnyfrekwensie nie hoëfrekwensieharmonieke effektief sal kan uitfilter nie.
(2) Filtertipe: Algemene filtertipes sluit in Butterworth-filter, Chebyshev-filter, ens. Verskillende tipes filters het verskillende frekwensierespons-eienskappe en moet gekies word volgens die spesifieke toepassingscenario.
(3) Filtervolgorde: Hoe hoër die filtervolgorde, hoe beter die verswakkingseffek op hoëfrekwensieseine, maar terselfdertyd sal dit ook die berekeningslas van die stelsel verhoog. By die keuse van die filtervolgorde moet die werkverrigting en berekeningshulpbronne van die stelsel omvattend oorweeg word.
Bogenoemde bespreking handel oor die parameteroptimeringsmetode vir laefrekwensie-ossillasie. Soms genereer die CNC-stelsel van CNC-masjiengereedskap terugvoerseine wat hoëfrekwensie-harmonieke bevat as gevolg van sekere ossillasie-redes in die meganiese deel, wat veroorsaak dat die uitsetwringkrag nie konstant is nie en dus vibrasie genereer. Vir hierdie hoëfrekwensie-ossillasiesituasie kan 'n eerste-orde laagdeurlaatfilterskakel by die spoedlus gevoeg word, wat die wringkragfilter is.
Die wringkragfilter kan hoëfrekwensie-harmonieke in die terugvoersein effektief uitfilter, wat die uitsetwringkrag meer stabiel maak en sodoende vibrasie verminder. Wanneer die parameters van die wringkragfilter gekies word, moet die volgende faktore in ag geneem word:
(1) Afsnyfrekwensie: Die afsnyfrekwensie bepaal die verswakkingsgraad van die filter vir hoëfrekwensieseine. 'n Te lae afsnyfrekwensie sal die reaksiespoed van die stelsel beïnvloed, terwyl 'n te hoë afsnyfrekwensie nie hoëfrekwensieharmonieke effektief sal kan uitfilter nie.
(2) Filtertipe: Algemene filtertipes sluit in Butterworth-filter, Chebyshev-filter, ens. Verskillende tipes filters het verskillende frekwensierespons-eienskappe en moet gekies word volgens die spesifieke toepassingscenario.
(3) Filtervolgorde: Hoe hoër die filtervolgorde, hoe beter die verswakkingseffek op hoëfrekwensieseine, maar terselfdertyd sal dit ook die berekeningslas van die stelsel verhoog. By die keuse van die filtervolgorde moet die werkverrigting en berekeningshulpbronne van die stelsel omvattend oorweeg word.
Daarbenewens, om die ossillasie van CNC-masjiengereedskap verder uit te skakel, kan die volgende maatreëls ook geneem word:
Optimaliseer meganiese struktuur
Kontroleer die meganiese dele van die masjiengereedskap, soos geleidingsrails, loodskroewe, laers, ens., om te verseker dat hul installasie-akkuraatheid en pasvryheid aan die vereistes voldoen. Vir erg verslete dele, vervang of herstel dit betyds. Terselfdertyd, pas die teengewig en balans van die masjiengereedskap redelik aan om die opwekking van meganiese vibrasie te verminder.
Verbeter die anti-interferensievermoë van die beheerstelsel
Die beheerstelsel van CNC-masjiengereedskap word maklik beïnvloed deur eksterne interferensie, soos elektromagnetiese interferensie, kragskommelings, ens. Om die anti-interferensievermoë van die beheerstelsel te verbeter, kan die volgende maatreëls getref word:
(1) Neem afgeskermde kabels en aardingsmaatreëls aan om die invloed van elektromagnetiese interferensie te verminder.
(2) Installeer kragfilters om die kragtoevoerspanning te stabiliseer.
(3) Optimaliseer die sagteware-algoritme van die beheerstelsel om die anti-interferensieprestasie van die stelsel te verbeter.
Gereelde onderhoud en instandhouding
Doen gereeld onderhoud en instandhouding aan CNC-masjiengereedskap, maak verskeie dele van die masjiengereedskap skoon, kontroleer die werkstoestande van die smeerstelsel en verkoelingstelsel, en vervang verslete dele en smeerolie betyds. Dit kan die stabiele werkverrigting van die masjiengereedskap verseker en die voorkoms van ossillasie verminder.
Optimaliseer meganiese struktuur
Kontroleer die meganiese dele van die masjiengereedskap, soos geleidingsrails, loodskroewe, laers, ens., om te verseker dat hul installasie-akkuraatheid en pasvryheid aan die vereistes voldoen. Vir erg verslete dele, vervang of herstel dit betyds. Terselfdertyd, pas die teengewig en balans van die masjiengereedskap redelik aan om die opwekking van meganiese vibrasie te verminder.
Verbeter die anti-interferensievermoë van die beheerstelsel
Die beheerstelsel van CNC-masjiengereedskap word maklik beïnvloed deur eksterne interferensie, soos elektromagnetiese interferensie, kragskommelings, ens. Om die anti-interferensievermoë van die beheerstelsel te verbeter, kan die volgende maatreëls getref word:
(1) Neem afgeskermde kabels en aardingsmaatreëls aan om die invloed van elektromagnetiese interferensie te verminder.
(2) Installeer kragfilters om die kragtoevoerspanning te stabiliseer.
(3) Optimaliseer die sagteware-algoritme van die beheerstelsel om die anti-interferensieprestasie van die stelsel te verbeter.
Gereelde onderhoud en instandhouding
Doen gereeld onderhoud en instandhouding aan CNC-masjiengereedskap, maak verskeie dele van die masjiengereedskap skoon, kontroleer die werkstoestande van die smeerstelsel en verkoelingstelsel, en vervang verslete dele en smeerolie betyds. Dit kan die stabiele werkverrigting van die masjiengereedskap verseker en die voorkoms van ossillasie verminder.
Ten slotte vereis die uitskakeling van die ossillasie van CNC-masjiengereedskap omvattende oorweging van meganiese en elektriese faktore. Deur die parameters van die servostelsel redelik aan te pas, hoëfrekwensie-onderdrukkingsfunksie aan te neem, die meganiese struktuur te optimaliseer, die anti-interferensievermoë van die beheerstelsel te verbeter, en gereelde onderhoud en instandhouding uit te voer, kan die voorkoms van ossillasie effektief verminder word en die bewerkingsakkuraatheid en stabiliteit van die masjiengereedskap verbeter word.