"Metodat për Eliminimin e Lëkundjes së Makinerive CNC"
Makineritë CNC luajnë një rol të rëndësishëm në prodhimin modern industrial. Megjithatë, problemi i lëkundjes shpesh i shqetëson operatorët dhe prodhuesit. Arsyet për lëkundjen e makinave CNC janë relativisht komplekse. Përveç shumë faktorëve si boshllëqet e transmetimit të pandryshueshme, deformimi elastik dhe rezistenca ndaj fërkimit në aspektin mekanik, ndikimi i parametrave përkatës të sistemit servo është gjithashtu një aspekt i rëndësishëm. Tani, prodhuesi i makinave CNC do të prezantojë në detaje metodat për të eliminuar lëkundjen e makinave CNC.
I. Zvogëlimi i fitimit të lakut të pozicionit
Kontrolluesi proporcional-integral-derivativ është një kontrollues shumëfunksional që luan një rol vendimtar në makinat CNC. Ai jo vetëm që mund të kryejë në mënyrë efektive fitim proporcional në sinjalet e rrymës dhe tensionit, por gjithashtu mund të rregullojë problemin e vonesës ose të udhëheqjes së sinjalit të daljes. Gabimet e oscilimit ndonjëherë ndodhin për shkak të vonesës ose të udhëheqjes së rrymës dhe tensionit të daljes. Në këtë kohë, PID mund të përdoret për të rregulluar fazën e rrymës dhe tensionit të daljes.
Fitimi i lakut të pozicionit është një parametër kyç në sistemin e kontrollit të makinave CNC. Kur fitimi i lakut të pozicionit është shumë i lartë, sistemi është tepër i ndjeshëm ndaj gabimeve të pozicionit dhe është i prirur të shkaktojë lëkundje. Zvogëlimi i fitimit të lakut të pozicionit mund të zvogëlojë shpejtësinë e reagimit të sistemit dhe kështu të zvogëlojë mundësinë e lëkundjes.
Kur rregullohet fitimi i lakut të pozicionit, ai duhet të vendoset në mënyrë të arsyeshme sipas modelit specifik të makinës dhe kërkesave të përpunimit. Në përgjithësi, fitimi i lakut të pozicionit mund të reduktohet fillimisht në një nivel relativisht të ulët dhe pastaj të rritet gradualisht duke vëzhguar funksionimin e makinës derisa të gjendet një vlerë optimale që mund të përmbushë kërkesat e saktësisë së përpunimit dhe të shmangë lëkundjen.
Kontrolluesi proporcional-integral-derivativ është një kontrollues shumëfunksional që luan një rol vendimtar në makinat CNC. Ai jo vetëm që mund të kryejë në mënyrë efektive fitim proporcional në sinjalet e rrymës dhe tensionit, por gjithashtu mund të rregullojë problemin e vonesës ose të udhëheqjes së sinjalit të daljes. Gabimet e oscilimit ndonjëherë ndodhin për shkak të vonesës ose të udhëheqjes së rrymës dhe tensionit të daljes. Në këtë kohë, PID mund të përdoret për të rregulluar fazën e rrymës dhe tensionit të daljes.
Fitimi i lakut të pozicionit është një parametër kyç në sistemin e kontrollit të makinave CNC. Kur fitimi i lakut të pozicionit është shumë i lartë, sistemi është tepër i ndjeshëm ndaj gabimeve të pozicionit dhe është i prirur të shkaktojë lëkundje. Zvogëlimi i fitimit të lakut të pozicionit mund të zvogëlojë shpejtësinë e reagimit të sistemit dhe kështu të zvogëlojë mundësinë e lëkundjes.
Kur rregullohet fitimi i lakut të pozicionit, ai duhet të vendoset në mënyrë të arsyeshme sipas modelit specifik të makinës dhe kërkesave të përpunimit. Në përgjithësi, fitimi i lakut të pozicionit mund të reduktohet fillimisht në një nivel relativisht të ulët dhe pastaj të rritet gradualisht duke vëzhguar funksionimin e makinës derisa të gjendet një vlerë optimale që mund të përmbushë kërkesat e saktësisë së përpunimit dhe të shmangë lëkundjen.
II. Rregullimi i parametrave të sistemit servo me lak të mbyllur
Sistem servo me lak gjysmë të mbyllur
Disa sisteme servo CNC përdorin pajisje me lak gjysmë të mbyllur. Kur rregullohet sistemi servo me lak gjysmë të mbyllur, është e nevojshme të sigurohet që sistemi lokal me lak gjysmë të mbyllur të mos lëkundet. Meqenëse sistemi servo me lak të plotë kryen rregullimin e parametrave mbi premisën se sistemi i tij lokal me lak gjysmë të mbyllur është i qëndrueshëm, të dy janë të ngjashëm në metodat e rregullimit.
Sistemi servo me lak gjysmë të mbyllur jep në mënyrë indirekte informacionin e pozicionit të makinës duke zbuluar këndin e rrotullimit ose shpejtësinë e motorit. Gjatë rregullimit të parametrave, duhet t'i kushtohet vëmendje aspekteve të mëposhtme:
(1) Parametrat e lakut të shpejtësisë: Cilësimet e fitimit të lakut të shpejtësisë dhe konstantës së kohës integrale kanë një ndikim të madh në stabilitetin dhe shpejtësinë e reagimit të sistemit. Një fitim shumë i lartë i lakut do të çojë në një reagim shumë të shpejtë të sistemit dhe është i prirur të gjenerojë lëkundje; ndërsa një konstante shumë e gjatë e kohës integrale do të ngadalësojë reagimin e sistemit dhe do të ndikojë në efikasitetin e përpunimit.
(2) Parametrat e lakut të pozicionit: Rregullimi i përforcimit të lakut të pozicionit dhe parametrave të filtrit mund të përmirësojë saktësinë e pozicionit dhe stabilitetin e sistemit. Një përforcim shumë i lartë i lakut të pozicionit do të shkaktojë lëkundje, dhe filtri mund të filtrojë zhurmën me frekuencë të lartë në sinjalin e reagimit dhe të përmirësojë stabilitetin e sistemit.
Sistem servo me lak të mbyllur plotësisht
Sistemi servo me lak të mbyllur plotësisht realizon kontroll të saktë të pozicionit duke zbuluar drejtpërdrejt pozicionin aktual të makinës. Gjatë rregullimit të sistemit servo me lak të mbyllur plotësisht, parametrat duhet të zgjidhen më me kujdes për të siguruar stabilitetin dhe saktësinë e sistemit.
Rregullimi i parametrave të sistemit servo me lak të mbyllur plotësisht përfshin kryesisht aspektet e mëposhtme:
(1) Përfitimi i lakut të pozicionit: Ngjashëm me sistemin me lak gjysmë të mbyllur, një fitim shumë i lartë i lakut të pozicionit do të çojë në lëkundje. Megjithatë, meqenëse sistemi me lak të mbyllur plotësisht zbulon gabimet e pozicionit më saktë, fitimi i lakut të pozicionit mund të vendoset relativisht i lartë për të përmirësuar saktësinë e pozicionit të sistemit.
(2) Parametrat e lakut të shpejtësisë: Cilësimet e fitimit të lakut të shpejtësisë dhe konstantës integrale të kohës duhet të rregullohen sipas karakteristikave dinamike dhe kërkesave të përpunimit të makinës. Në përgjithësi, fitimi i lakut të shpejtësisë mund të vendoset pak më lart se ai i sistemit me lak gjysmë të mbyllur për të përmirësuar shpejtësinë e reagimit të sistemit.
(3) Parametrat e filtrit: Sistemi me lak të mbyllur plotësisht është më i ndjeshëm ndaj zhurmës në sinjalin e reagimit, kështu që duhet të vendosen parametra të përshtatshëm të filtrit për të filtruar zhurmën. Lloji dhe përzgjedhja e parametrave të filtrit duhet të përshtaten sipas skenarit specifik të aplikimit.
Sistem servo me lak gjysmë të mbyllur
Disa sisteme servo CNC përdorin pajisje me lak gjysmë të mbyllur. Kur rregullohet sistemi servo me lak gjysmë të mbyllur, është e nevojshme të sigurohet që sistemi lokal me lak gjysmë të mbyllur të mos lëkundet. Meqenëse sistemi servo me lak të plotë kryen rregullimin e parametrave mbi premisën se sistemi i tij lokal me lak gjysmë të mbyllur është i qëndrueshëm, të dy janë të ngjashëm në metodat e rregullimit.
Sistemi servo me lak gjysmë të mbyllur jep në mënyrë indirekte informacionin e pozicionit të makinës duke zbuluar këndin e rrotullimit ose shpejtësinë e motorit. Gjatë rregullimit të parametrave, duhet t'i kushtohet vëmendje aspekteve të mëposhtme:
(1) Parametrat e lakut të shpejtësisë: Cilësimet e fitimit të lakut të shpejtësisë dhe konstantës së kohës integrale kanë një ndikim të madh në stabilitetin dhe shpejtësinë e reagimit të sistemit. Një fitim shumë i lartë i lakut do të çojë në një reagim shumë të shpejtë të sistemit dhe është i prirur të gjenerojë lëkundje; ndërsa një konstante shumë e gjatë e kohës integrale do të ngadalësojë reagimin e sistemit dhe do të ndikojë në efikasitetin e përpunimit.
(2) Parametrat e lakut të pozicionit: Rregullimi i përforcimit të lakut të pozicionit dhe parametrave të filtrit mund të përmirësojë saktësinë e pozicionit dhe stabilitetin e sistemit. Një përforcim shumë i lartë i lakut të pozicionit do të shkaktojë lëkundje, dhe filtri mund të filtrojë zhurmën me frekuencë të lartë në sinjalin e reagimit dhe të përmirësojë stabilitetin e sistemit.
Sistem servo me lak të mbyllur plotësisht
Sistemi servo me lak të mbyllur plotësisht realizon kontroll të saktë të pozicionit duke zbuluar drejtpërdrejt pozicionin aktual të makinës. Gjatë rregullimit të sistemit servo me lak të mbyllur plotësisht, parametrat duhet të zgjidhen më me kujdes për të siguruar stabilitetin dhe saktësinë e sistemit.
Rregullimi i parametrave të sistemit servo me lak të mbyllur plotësisht përfshin kryesisht aspektet e mëposhtme:
(1) Përfitimi i lakut të pozicionit: Ngjashëm me sistemin me lak gjysmë të mbyllur, një fitim shumë i lartë i lakut të pozicionit do të çojë në lëkundje. Megjithatë, meqenëse sistemi me lak të mbyllur plotësisht zbulon gabimet e pozicionit më saktë, fitimi i lakut të pozicionit mund të vendoset relativisht i lartë për të përmirësuar saktësinë e pozicionit të sistemit.
(2) Parametrat e lakut të shpejtësisë: Cilësimet e fitimit të lakut të shpejtësisë dhe konstantës integrale të kohës duhet të rregullohen sipas karakteristikave dinamike dhe kërkesave të përpunimit të makinës. Në përgjithësi, fitimi i lakut të shpejtësisë mund të vendoset pak më lart se ai i sistemit me lak gjysmë të mbyllur për të përmirësuar shpejtësinë e reagimit të sistemit.
(3) Parametrat e filtrit: Sistemi me lak të mbyllur plotësisht është më i ndjeshëm ndaj zhurmës në sinjalin e reagimit, kështu që duhet të vendosen parametra të përshtatshëm të filtrit për të filtruar zhurmën. Lloji dhe përzgjedhja e parametrave të filtrit duhet të përshtaten sipas skenarit specifik të aplikimit.
III. Miratimi i funksionit të shtypjes së frekuencave të larta
Diskutimi i mësipërm ka të bëjë me metodën e optimizimit të parametrave për lëkundjen me frekuencë të ulët. Ndonjëherë, sistemi CNC i makinave CNC do të gjenerojë sinjale reagimi që përmbajnë harmonika me frekuencë të lartë për shkak të arsyeve të caktuara të lëkundjes në pjesën mekanike, gjë që e bën çift rrotulluesin e daljes jo konstant dhe kështu gjeneron dridhje. Për këtë situatë të lëkundjes me frekuencë të lartë, një lidhje filtrimi me kalim të ulët të rendit të parë mund të shtohet në lakun e shpejtësisë, i cili është filtri i çift rrotullues.
Filtri i çift rrotullues mund të filtrojë në mënyrë efektive harmonikat me frekuencë të lartë në sinjalin e reagimit, duke e bërë çift rrotulluesin e daljes më të qëndrueshëm dhe duke zvogëluar kështu dridhjet. Kur zgjidhni parametrat e filtrit të çift rrotullues, duhet të merren në konsideratë faktorët e mëposhtëm:
(1) Frekuenca e ndërprerjes: Frekuenca e ndërprerjes përcakton shkallën e dobësimit të filtrit ndaj sinjaleve me frekuencë të lartë. Frekuenca shumë e ulët e ndërprerjes do të ndikojë në shpejtësinë e reagimit të sistemit, ndërsa frekuenca shumë e lartë e ndërprerjes nuk do të jetë në gjendje të filtrojë në mënyrë efektive harmonikët me frekuencë të lartë.
(2) Lloji i filtrit: Llojet e zakonshme të filtrave përfshijnë filtrin Butterworth, filtrin Chebyshev, etj. Llojet e ndryshme të filtrave kanë karakteristika të ndryshme të përgjigjes në frekuencë dhe duhet të zgjidhen sipas skenarit specifik të aplikimit.
(3) Rendi i filtrit: Sa më i lartë të jetë rendi i filtrit, aq më i mirë është efekti i dobësimit në sinjalet me frekuencë të lartë, por në të njëjtën kohë, kjo do të rrisë edhe ngarkesën llogaritëse të sistemit. Gjatë zgjedhjes së renditjes së filtrit, performanca dhe burimet llogaritëse të sistemit duhet të merren në konsideratë në mënyrë gjithëpërfshirëse.
Diskutimi i mësipërm ka të bëjë me metodën e optimizimit të parametrave për lëkundjen me frekuencë të ulët. Ndonjëherë, sistemi CNC i makinave CNC do të gjenerojë sinjale reagimi që përmbajnë harmonika me frekuencë të lartë për shkak të arsyeve të caktuara të lëkundjes në pjesën mekanike, gjë që e bën çift rrotulluesin e daljes jo konstant dhe kështu gjeneron dridhje. Për këtë situatë të lëkundjes me frekuencë të lartë, një lidhje filtrimi me kalim të ulët të rendit të parë mund të shtohet në lakun e shpejtësisë, i cili është filtri i çift rrotullues.
Filtri i çift rrotullues mund të filtrojë në mënyrë efektive harmonikat me frekuencë të lartë në sinjalin e reagimit, duke e bërë çift rrotulluesin e daljes më të qëndrueshëm dhe duke zvogëluar kështu dridhjet. Kur zgjidhni parametrat e filtrit të çift rrotullues, duhet të merren në konsideratë faktorët e mëposhtëm:
(1) Frekuenca e ndërprerjes: Frekuenca e ndërprerjes përcakton shkallën e dobësimit të filtrit ndaj sinjaleve me frekuencë të lartë. Frekuenca shumë e ulët e ndërprerjes do të ndikojë në shpejtësinë e reagimit të sistemit, ndërsa frekuenca shumë e lartë e ndërprerjes nuk do të jetë në gjendje të filtrojë në mënyrë efektive harmonikët me frekuencë të lartë.
(2) Lloji i filtrit: Llojet e zakonshme të filtrave përfshijnë filtrin Butterworth, filtrin Chebyshev, etj. Llojet e ndryshme të filtrave kanë karakteristika të ndryshme të përgjigjes në frekuencë dhe duhet të zgjidhen sipas skenarit specifik të aplikimit.
(3) Rendi i filtrit: Sa më i lartë të jetë rendi i filtrit, aq më i mirë është efekti i dobësimit në sinjalet me frekuencë të lartë, por në të njëjtën kohë, kjo do të rrisë edhe ngarkesën llogaritëse të sistemit. Gjatë zgjedhjes së renditjes së filtrit, performanca dhe burimet llogaritëse të sistemit duhet të merren në konsideratë në mënyrë gjithëpërfshirëse.
Përveç kësaj, për të eliminuar më tej lëkundjen e makinave CNC, mund të merren edhe masat e mëposhtme:
Optimizoni strukturën mekanike
Kontrolloni pjesët mekanike të makinës mekanike, siç janë shinat udhëzuese, vidat e plumbit, kushinetat etj., për t'u siguruar që saktësia e instalimit dhe hapësira e montimit të tyre plotësojnë kërkesat. Për pjesët e konsumuara shumë, zëvendësojini ose riparojini ato në kohë. Në të njëjtën kohë, rregulloni në mënyrë të arsyeshme kundërpeshën dhe balancën e makinës mekanike për të zvogëluar gjenerimin e dridhjeve mekanike.
Përmirësoni aftësinë anti-ndërhyrëse të sistemit të kontrollit
Sistemi i kontrollit të makinerive CNC ndikohet lehtësisht nga ndërhyrjet e jashtme, siç janë ndërhyrjet elektromagnetike, luhatjet e fuqisë etj. Për të përmirësuar aftësinë anti-ndërhyrëse të sistemit të kontrollit, mund të merren masat e mëposhtme:
(1) Merrni masa për kabllo të mbrojtura dhe tokëzim për të zvogëluar ndikimin e ndërhyrjeve elektromagnetike.
(2) Instaloni filtra energjie për të stabilizuar tensionin e furnizimit me energji.
(3) Optimizoni algoritmin e softuerit të sistemit të kontrollit për të përmirësuar performancën anti-ndërhyrëse të sistemit.
Mirëmbajtje dhe mirëmbajtje e rregullt
Kryeni rregullisht mirëmbajtje dhe riparime në makinat CNC, pastroni pjesë të ndryshme të makinës, kontrolloni kushtet e punës së sistemit të lubrifikimit dhe sistemit të ftohjes, dhe zëvendësoni pjesët e konsumuara dhe vajin lubrifikues në kohë. Kjo mund të sigurojë performancë të qëndrueshme të makinës dhe të zvogëlojë shfaqjen e lëkundjeve.
Optimizoni strukturën mekanike
Kontrolloni pjesët mekanike të makinës mekanike, siç janë shinat udhëzuese, vidat e plumbit, kushinetat etj., për t'u siguruar që saktësia e instalimit dhe hapësira e montimit të tyre plotësojnë kërkesat. Për pjesët e konsumuara shumë, zëvendësojini ose riparojini ato në kohë. Në të njëjtën kohë, rregulloni në mënyrë të arsyeshme kundërpeshën dhe balancën e makinës mekanike për të zvogëluar gjenerimin e dridhjeve mekanike.
Përmirësoni aftësinë anti-ndërhyrëse të sistemit të kontrollit
Sistemi i kontrollit të makinerive CNC ndikohet lehtësisht nga ndërhyrjet e jashtme, siç janë ndërhyrjet elektromagnetike, luhatjet e fuqisë etj. Për të përmirësuar aftësinë anti-ndërhyrëse të sistemit të kontrollit, mund të merren masat e mëposhtme:
(1) Merrni masa për kabllo të mbrojtura dhe tokëzim për të zvogëluar ndikimin e ndërhyrjeve elektromagnetike.
(2) Instaloni filtra energjie për të stabilizuar tensionin e furnizimit me energji.
(3) Optimizoni algoritmin e softuerit të sistemit të kontrollit për të përmirësuar performancën anti-ndërhyrëse të sistemit.
Mirëmbajtje dhe mirëmbajtje e rregullt
Kryeni rregullisht mirëmbajtje dhe riparime në makinat CNC, pastroni pjesë të ndryshme të makinës, kontrolloni kushtet e punës së sistemit të lubrifikimit dhe sistemit të ftohjes, dhe zëvendësoni pjesët e konsumuara dhe vajin lubrifikues në kohë. Kjo mund të sigurojë performancë të qëndrueshme të makinës dhe të zvogëlojë shfaqjen e lëkundjeve.
Si përfundim, eliminimi i lëkundjes së makinave CNC kërkon një konsideratë gjithëpërfshirëse të faktorëve mekanikë dhe elektrikë. Duke rregulluar në mënyrë të arsyeshme parametrat e sistemit servo, duke miratuar funksionin e shtypjes me frekuencë të lartë, duke optimizuar strukturën mekanike, duke përmirësuar aftësinë anti-ndërhyrëse të sistemit të kontrollit dhe duke kryer mirëmbajtje dhe mirëmbajtje të rregullt, shfaqja e lëkundjes mund të reduktohet në mënyrë efektive dhe saktësia dhe qëndrueshmëria e përpunimit të makinës mund të përmirësohen.