"Metodoj por Forigi Osciladon de CNC-Maŝinoj"
CNC-maŝiniloj ludas gravan rolon en moderna industria produktado. Tamen, la problemo de oscilado ofte turmentas funkciigistojn kaj fabrikantojn. La kialoj de la oscilado de CNC-maŝiniloj estas relative kompleksaj. Aldone al multaj faktoroj kiel neforigeblaj transmisiaj breĉoj, elasta deformado kaj frikcia rezisto en la mekanika aspekto, la influo de koncernaj parametroj de la servosistemo ankaŭ estas grava aspekto. Nun, la fabrikanto de CNC-maŝiniloj detale prezentos la metodojn por elimini la osciladon de CNC-maŝiniloj.
I. Redukti la gajnon de la pozicia buklo
La proporcia-integrala-deriva regilo estas multfunkcia regilo, kiu ludas gravan rolon en CNC-maŝiniloj. Ĝi povas ne nur efike plenumi proporcian gajnon sur kurento- kaj tensiosignaloj, sed ankaŭ ĝustigi la malfruan aŭ antaŭenigan problemon de la elira signalo. Oscilaj eraroj foje okazas pro la malfrua aŭ antaŭeniga problemo de la elira kurento kaj tensio. Tiam, la PID povas esti uzata por ĝustigi la fazon de la elira kurento kaj tensio.
La gajno de la pozicia buklo estas ŝlosila parametro en la stirsistemo de CNC-maŝiniloj. Kiam la gajno de la pozicia buklo estas tro alta, la sistemo estas tro sentema al poziciaj eraroj kaj emas kaŭzi osciladon. Redukti la gajnon de la pozicia buklo povas redukti la respondrapidon de la sistemo kaj tiel redukti la eblecon de oscilado.
Kiam oni agordas la gajnon de la pozicia buklo, oni devas racie agordi ĝin laŭ la specifa modelo de la maŝinilo kaj la postuloj pri la prilaborado. Ĝenerale, oni povas unue redukti la gajnon de la pozicia buklo al relative malalta nivelo, kaj poste iom post iom pligrandigi ĝin observante la funkciadon de la maŝinilo ĝis oni trovas optimuman valoron, kiu povas plenumi la postulojn pri la precizeco de la prilaborado kaj eviti osciladon.
La proporcia-integrala-deriva regilo estas multfunkcia regilo, kiu ludas gravan rolon en CNC-maŝiniloj. Ĝi povas ne nur efike plenumi proporcian gajnon sur kurento- kaj tensiosignaloj, sed ankaŭ ĝustigi la malfruan aŭ antaŭenigan problemon de la elira signalo. Oscilaj eraroj foje okazas pro la malfrua aŭ antaŭeniga problemo de la elira kurento kaj tensio. Tiam, la PID povas esti uzata por ĝustigi la fazon de la elira kurento kaj tensio.
La gajno de la pozicia buklo estas ŝlosila parametro en la stirsistemo de CNC-maŝiniloj. Kiam la gajno de la pozicia buklo estas tro alta, la sistemo estas tro sentema al poziciaj eraroj kaj emas kaŭzi osciladon. Redukti la gajnon de la pozicia buklo povas redukti la respondrapidon de la sistemo kaj tiel redukti la eblecon de oscilado.
Kiam oni agordas la gajnon de la pozicia buklo, oni devas racie agordi ĝin laŭ la specifa modelo de la maŝinilo kaj la postuloj pri la prilaborado. Ĝenerale, oni povas unue redukti la gajnon de la pozicia buklo al relative malalta nivelo, kaj poste iom post iom pligrandigi ĝin observante la funkciadon de la maŝinilo ĝis oni trovas optimuman valoron, kiu povas plenumi la postulojn pri la precizeco de la prilaborado kaj eviti osciladon.
II. Parametra alĝustigo de fermitcirkvita servosistemo
Duonfermitcirkla servosistemo
Iuj CNC-servosistemoj uzas duonfermitcirklan aparaton. Kiam oni agordas la duonfermitcirklan servosistemon, necesas certigi, ke la loka duonfermitcirkla sistemo ne oscilu. Ĉar la plene fermitcirkla servosistemo faras parametro-agordon surbaze de la kondiĉo, ke ĝia loka duonfermitcirkla sistemo estas stabila, la du similas laŭ agordaj metodoj.
La duonfermitcirkla servosistemo nerekte redonas la poziciajn informojn de la maŝinilo per detektado de la rotacia angulo aŭ rapido de la motoro. Dum agordado de parametroj, oni devas atenti la jenajn aspektojn:
(1) Parametroj de rapidbuklo: La agordoj de rapidbukla gajno kaj integrala tempokonstanto havas grandan influon sur la stabilecon kaj respondrapidecon de la sistemo. Tro alta rapidbukla gajno kondukos al tro rapida sistema respondo kaj emas generi oscilojn; dum tro longa integrala tempokonstanto malrapidigos la sisteman respondon kaj influos la prilaboran efikecon.
(2) Parametroj de pozicia buklo: La alĝustigo de la gajno de pozicia buklo kaj la filtrilaj parametroj povas plibonigi la pozician precizecon kaj stabilecon de la sistemo. Tro alta gajno de pozicia buklo kaŭzos osciladon, kaj la filtrilo povas forigi altfrekvencan bruon en la reagsignalo kaj plibonigi la stabilecon de la sistemo.
Plena fermitcirkvita servosistemo
La tute-fermitcirkvita servosistemo realigas precizan pozician regadon per rekta detektado de la efektiva pozicio de la maŝinilo. Dum agordado de la tute-fermitcirkvita servosistemo, parametroj devas esti elektitaj pli zorge por certigi la stabilecon kaj precizecon de la sistemo.
La parametra alĝustigo de la plena fermitcirkla servosistemo ĉefe inkluzivas la jenajn aspektojn:
(1) Pozicia bukla gajno: Simile al la duonfermitcirkla sistemo, tro alta pozicia bukla gajno kondukos al oscilado. Tamen, ĉar la plene fermitcirkla sistemo detektas poziciajn erarojn pli precize, la pozicia bukla gajno povas esti agordita relative alte por plibonigi la pozician precizecon de la sistemo.
(2) Parametroj de rapidbuklo: La agordoj de rapidbukla gajno kaj integrala tempokonstanto devas esti adaptitaj laŭ la dinamikaj karakterizaĵoj kaj prilaboraj postuloj de la maŝinilo. Ĝenerale parolante, la rapidbukla gajno povas esti agordita iomete pli alte ol tiu de la duonfermita buklosistemo por plibonigi la respondrapidecon de la sistemo.
(3) Filtrilaj parametroj: La plene fermita buklosistemo estas pli sentema al bruo en la reagsignalo, do taŭgaj filtrilaj parametroj devas esti agorditaj por forigi bruon. La tipo kaj parametroelekto de la filtrilo devas esti adaptitaj laŭ la specifa aplika scenaro.
Duonfermitcirkla servosistemo
Iuj CNC-servosistemoj uzas duonfermitcirklan aparaton. Kiam oni agordas la duonfermitcirklan servosistemon, necesas certigi, ke la loka duonfermitcirkla sistemo ne oscilu. Ĉar la plene fermitcirkla servosistemo faras parametro-agordon surbaze de la kondiĉo, ke ĝia loka duonfermitcirkla sistemo estas stabila, la du similas laŭ agordaj metodoj.
La duonfermitcirkla servosistemo nerekte redonas la poziciajn informojn de la maŝinilo per detektado de la rotacia angulo aŭ rapido de la motoro. Dum agordado de parametroj, oni devas atenti la jenajn aspektojn:
(1) Parametroj de rapidbuklo: La agordoj de rapidbukla gajno kaj integrala tempokonstanto havas grandan influon sur la stabilecon kaj respondrapidecon de la sistemo. Tro alta rapidbukla gajno kondukos al tro rapida sistema respondo kaj emas generi oscilojn; dum tro longa integrala tempokonstanto malrapidigos la sisteman respondon kaj influos la prilaboran efikecon.
(2) Parametroj de pozicia buklo: La alĝustigo de la gajno de pozicia buklo kaj la filtrilaj parametroj povas plibonigi la pozician precizecon kaj stabilecon de la sistemo. Tro alta gajno de pozicia buklo kaŭzos osciladon, kaj la filtrilo povas forigi altfrekvencan bruon en la reagsignalo kaj plibonigi la stabilecon de la sistemo.
Plena fermitcirkvita servosistemo
La tute-fermitcirkvita servosistemo realigas precizan pozician regadon per rekta detektado de la efektiva pozicio de la maŝinilo. Dum agordado de la tute-fermitcirkvita servosistemo, parametroj devas esti elektitaj pli zorge por certigi la stabilecon kaj precizecon de la sistemo.
La parametra alĝustigo de la plena fermitcirkla servosistemo ĉefe inkluzivas la jenajn aspektojn:
(1) Pozicia bukla gajno: Simile al la duonfermitcirkla sistemo, tro alta pozicia bukla gajno kondukos al oscilado. Tamen, ĉar la plene fermitcirkla sistemo detektas poziciajn erarojn pli precize, la pozicia bukla gajno povas esti agordita relative alte por plibonigi la pozician precizecon de la sistemo.
(2) Parametroj de rapidbuklo: La agordoj de rapidbukla gajno kaj integrala tempokonstanto devas esti adaptitaj laŭ la dinamikaj karakterizaĵoj kaj prilaboraj postuloj de la maŝinilo. Ĝenerale parolante, la rapidbukla gajno povas esti agordita iomete pli alte ol tiu de la duonfermita buklosistemo por plibonigi la respondrapidecon de la sistemo.
(3) Filtrilaj parametroj: La plene fermita buklosistemo estas pli sentema al bruo en la reagsignalo, do taŭgaj filtrilaj parametroj devas esti agorditaj por forigi bruon. La tipo kaj parametroelekto de la filtrilo devas esti adaptitaj laŭ la specifa aplika scenaro.
III. Adoptante altfrekvencan subpreman funkcion
La supra diskuto temas pri la parametra optimumiga metodo por malaltfrekvenca oscilado. Iafoje, la CNC-sistemo de CNC-maŝiniloj generos retrosignalojn enhavantajn altfrekvencajn harmonikojn pro certaj oscilaj kialoj en la mekanika parto, kio igas la eligan tordmomanton ne konstanta kaj tiel generas vibradon. Por ĉi tiu altfrekvenca oscilada situacio, unuaorda malaltpasa filtra ligo povas esti aldonita al la rapidbuklo, kiu estas la tordmomanta filtrilo.
La tordmomanta filtrilo povas efike filtri altfrekvencajn harmonojn en la reagsignalo, igante la eliran tordmomanton pli stabila kaj tiel reduktante vibradon. Kiam oni elektas la parametrojn de la tordmomanta filtrilo, oni devas konsideri la jenajn faktorojn:
(1) Detranĉa frekvenco: La detranĉa frekvenco determinas la gradon de malfortiĝo de la filtrilo al altfrekvencaj signaloj. Tro malalta detranĉa frekvenco influos la respondrapidecon de la sistemo, dum tro alta detranĉa frekvenco ne povos efike filtri altfrekvencajn harmonikojn.
(2) Tipo de filtrilo: Oftaj tipoj de filtrilo inkluzivas Butterworth-filtrilon, Ĉebiŝev-filtrilon, ktp. Malsamaj tipoj de filtriloj havas malsamajn frekvencrespondajn karakterizaĵojn kaj devas esti elektitaj laŭ la specifa aplika scenaro.
(3) Filtrila ordo: Ju pli alta estas la filtrila ordo, des pli bona estas la atenuiga efiko sur altfrekvencaj signaloj, sed samtempe, ĝi ankaŭ pliigos la komputilan ŝarĝon de la sistemo. Kiam oni elektas la filtrilan ordon, oni devas amplekse konsideri la rendimenton kaj komputilajn rimedojn de la sistemo.
La supra diskuto temas pri la parametra optimumiga metodo por malaltfrekvenca oscilado. Iafoje, la CNC-sistemo de CNC-maŝiniloj generos retrosignalojn enhavantajn altfrekvencajn harmonikojn pro certaj oscilaj kialoj en la mekanika parto, kio igas la eligan tordmomanton ne konstanta kaj tiel generas vibradon. Por ĉi tiu altfrekvenca oscilada situacio, unuaorda malaltpasa filtra ligo povas esti aldonita al la rapidbuklo, kiu estas la tordmomanta filtrilo.
La tordmomanta filtrilo povas efike filtri altfrekvencajn harmonojn en la reagsignalo, igante la eliran tordmomanton pli stabila kaj tiel reduktante vibradon. Kiam oni elektas la parametrojn de la tordmomanta filtrilo, oni devas konsideri la jenajn faktorojn:
(1) Detranĉa frekvenco: La detranĉa frekvenco determinas la gradon de malfortiĝo de la filtrilo al altfrekvencaj signaloj. Tro malalta detranĉa frekvenco influos la respondrapidecon de la sistemo, dum tro alta detranĉa frekvenco ne povos efike filtri altfrekvencajn harmonikojn.
(2) Tipo de filtrilo: Oftaj tipoj de filtrilo inkluzivas Butterworth-filtrilon, Ĉebiŝev-filtrilon, ktp. Malsamaj tipoj de filtriloj havas malsamajn frekvencrespondajn karakterizaĵojn kaj devas esti elektitaj laŭ la specifa aplika scenaro.
(3) Filtrila ordo: Ju pli alta estas la filtrila ordo, des pli bona estas la atenuiga efiko sur altfrekvencaj signaloj, sed samtempe, ĝi ankaŭ pliigos la komputilan ŝarĝon de la sistemo. Kiam oni elektas la filtrilan ordon, oni devas amplekse konsideri la rendimenton kaj komputilajn rimedojn de la sistemo.
Krome, por plue elimini la osciladon de CNC-maŝiniloj, oni ankaŭ povas preni la jenajn mezurojn:
Optimumigu la mekanikan strukturon
Kontrolu la mekanikajn partojn de la maŝinilo, kiel ekzemple gvidrelojn, plumboŝraŭbojn, lagrojn, ktp., por certigi, ke ilia instalprecizeco kaj taŭga distanco plenumas la postulojn. Por grave eluzitaj partoj, anstataŭigu aŭ riparu ilin ĝustatempe. Samtempe, racie alĝustigu la kontraŭpezon kaj ekvilibron de la maŝinilo por redukti la generadon de mekanika vibrado.
Plibonigu la kontraŭinterferan kapablon de la kontrolsistemo
La stirsistemo de CNC-maŝiniloj estas facile influata de ekstera interfero, kiel ekzemple elektromagneta interfero, potenco-fluktuoj, ktp. Por plibonigi la kontraŭ-interferan kapablon de la stirsistemo, oni povas preni la jenajn mezurojn:
(1) Adoptu ŝirmitajn kablojn kaj terkonektajn rimedojn por redukti la influon de elektromagneta interfero.
(2) Instalu potencajn filtrilojn por stabiligi la elektran tension.
(3) Optimumigu la programaran algoritmon de la stirsistemo por plibonigi la kontraŭinterferan funkciadon de la sistemo.
Regula bontenado kaj prizorgado
Regule plenumu prizorgadon kaj bontenadon de CNC-maŝiniloj, purigu diversajn partojn de la maŝinilo, kontrolu la funkciajn kondiĉojn de la lubrika sistemo kaj malvarmiga sistemo, kaj anstataŭigu eluzitajn partojn kaj lubrikan oleon ĝustatempe. Tio povas certigi la stabilan funkciadon de la maŝinilo kaj redukti la okazon de oscilado.
Optimumigu la mekanikan strukturon
Kontrolu la mekanikajn partojn de la maŝinilo, kiel ekzemple gvidrelojn, plumboŝraŭbojn, lagrojn, ktp., por certigi, ke ilia instalprecizeco kaj taŭga distanco plenumas la postulojn. Por grave eluzitaj partoj, anstataŭigu aŭ riparu ilin ĝustatempe. Samtempe, racie alĝustigu la kontraŭpezon kaj ekvilibron de la maŝinilo por redukti la generadon de mekanika vibrado.
Plibonigu la kontraŭinterferan kapablon de la kontrolsistemo
La stirsistemo de CNC-maŝiniloj estas facile influata de ekstera interfero, kiel ekzemple elektromagneta interfero, potenco-fluktuoj, ktp. Por plibonigi la kontraŭ-interferan kapablon de la stirsistemo, oni povas preni la jenajn mezurojn:
(1) Adoptu ŝirmitajn kablojn kaj terkonektajn rimedojn por redukti la influon de elektromagneta interfero.
(2) Instalu potencajn filtrilojn por stabiligi la elektran tension.
(3) Optimumigu la programaran algoritmon de la stirsistemo por plibonigi la kontraŭinterferan funkciadon de la sistemo.
Regula bontenado kaj prizorgado
Regule plenumu prizorgadon kaj bontenadon de CNC-maŝiniloj, purigu diversajn partojn de la maŝinilo, kontrolu la funkciajn kondiĉojn de la lubrika sistemo kaj malvarmiga sistemo, kaj anstataŭigu eluzitajn partojn kaj lubrikan oleon ĝustatempe. Tio povas certigi la stabilan funkciadon de la maŝinilo kaj redukti la okazon de oscilado.
Konklude, forigi la osciladon de CNC-maŝiniloj postulas ampleksan konsideron de mekanikaj kaj elektraj faktoroj. Per racia alĝustigo de la parametroj de la servosistemo, adoptante altfrekvencan subpreman funkcion, optimumigante la mekanikan strukturon, plibonigante la kontraŭinterferan kapablon de la stirsistemo, kaj plenumante regulan prizorgadon kaj bontenadon, la okazo de oscilado povas esti efike reduktita kaj la maŝinada precizeco kaj stabileco de la maŝinilo povas esti plibonigitaj.