Diese zweimotorige Antriebseinheit verwendet das Verfahren des Serienmotors, um die Schaltanforderung zu realisieren. Der Spindelumschaltbereich ist in zwei Geschwindigkeiten unterteilt: niedrige und hohe Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit ist niedrige Geschwindigkeit: 0,1 ~ 8 U / min, hohe Geschwindigkeit: 5 Die Anforderung von ~ 800 U / min ist einfach und leicht zu bedienen.
CNC-Werkzeugmaschinen bestehen im Allgemeinen aus drei Teilen: NC-Steuerungssystem, Servoantriebssystem und Feedback-Erkennungssystem. Die von der CNC-Werkzeugmaschine für das Positioniersystem geforderte Servoleistung umfasst: Positioniergeschwindigkeit und Konturschnittvorschub; Positioniergenauigkeit und Konturschnittgenauigkeit; Oberflächenrauheit der Endbearbeitung; Stabilität bei äußeren Störungen. Diese Anforderungen hängen hauptsächlich von den statischen und dynamischen Eigenschaften des Servosystems ab. Bei Systemen mit geschlossenem Regelkreis ist es immer wünschenswert, eine höhere dynamische Genauigkeit zu haben, das heißt, wenn das System einen kleinen Positionsfehler aufweist, reagieren die beweglichen Teile der Maschine schnell. Im Folgenden werden einige Aspekte des Positionssteuerungssystems erörtert, die die Bearbeitungsanforderungen von CNC-Werkzeugmaschinen beeinflussen.
1, Bearbeitungsgenauigkeit
Genauigkeit ist eine Leistungskennzahl, die Werkzeugmaschinen garantieren müssen. Die Positionsgenauigkeit der Positionsservosteuerung bestimmt weitgehend die Bearbeitungsgenauigkeit der CNC-Maschine. Daher ist die Positionsgenauigkeit ein äußerst wichtiger Indikator. Um eine ausreichende Positionsgenauigkeit sicherzustellen, wird zum einen die Größe des Verstärkungsfaktors mit offener Schleife in dem System korrekt ausgewählt, und zum anderen ist die Genauigkeit der Positionserfassungskomponente erforderlich. Da es in dem Regelungssystem schwierig ist, zwischen dem Fehler des Erfassungselements selbst und der Abweichung der Erfassungsgröße zu unterscheiden, und die Genauigkeit des Rückkopplungserfassungselements spielt oft eine entscheidende Rolle für die Genauigkeit des Systems. Man kann sagen, dass die Bearbeitungsgenauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen hauptsächlich von der Genauigkeit des Inspektionssystems bestimmt wird. Die minimale Verschiebung, die das Verschiebungserkennungssystem messen kann, wird als Auflösung bezeichnet. Die Auflösung hängt nicht nur vom Messelement selbst ab, sondern auch von der Messlinie. Bei der Konstruktion von CNC-Werkzeugmaschinen, insbesondere hochpräzisen oder großen und mittleren CNC-Werkzeugmaschinen, müssen die Detektionskomponenten sorgfältig ausgewählt werden. Die Auflösung oder das Impulsäquivalent des ausgewählten Messsystems muss im Allgemeinen um eine Größenordnung höher sein als die Bearbeitungsgenauigkeit. Kurz gesagt, hochpräzise Steuerungssysteme müssen mit hochpräzisen Sensorkomponenten gewährleistet werden. Zum Beispiel hat die Genauigkeit von Linear-Induktions-Synchronisierern, die üblicherweise in CNC-Werkzeugmaschinen verwendet werden, ± 0,0001 mm erreicht, dh 0,1 μm, die Empfindlichkeit beträgt 0,05 μm, die Wiederholgenauigkeit beträgt 0,2 μm. und die Genauigkeit der Zirkularinduktions-Synchronisiereinrichtung kann 0,5 N erreichen, die Empfindlichkeit beträgt 0,05 N und die Wiederholgenauigkeit beträgt 0,1 N.
2, Vergrößerung mit offener Schleife
In einem typischen System zweiter Ordnung ist der Dämpfungskoeffizient x = 1/2 (KT) - 1/2, der Geschwindigkeitsgleichgewichtsfehler e (∞) = 1 / K, wobei K der Verstärkungsfaktor der offenen Schleife ist wird als Loop Gain bezeichnet. Offensichtlich ist die Verstärkung des Systems mit offenem Regelkreis einer der wichtigen Parameter, die die statischen und dynamischen Anzeigen des Servosystems beeinflussen.
Im Allgemeinen beträgt die Vergrößerung des CNC-Werkzeugmaschinenservos 20 bis 30 (1 / S). Das Servosystem mit einem Bereich von K <20 wird="" gewöhnlich="" als="" geringes="" vergrößerungs-="" oder="" weiches="" servosystem="" bezeichnet="" und="" wird="" häufig="" zur="" punktsteuerung=""> Das K> 20-System wird als Hochvergrößerungs- oder Hard-Servo-System bezeichnet und wird auf das Konturverarbeitungssystem angewendet.
Wenn die Oberflächenrauheit und die Genauigkeit des bearbeiteten Teils nicht beeinflusst werden, ist es wünschenswert, dass die Sprungantwort nicht oszilliert, das heißt, der Wert ist größer und der Verstärkungsfaktor K ist kleiner; Wenn es auf der Schnelligkeit des Systems basiert, hofft man, dass x klein ist. Es ist zu erwarten, dass der Verstärkungsfaktor im offenen Regelkreis ansteigt, und der Anstieg des K-Werts kann auch die stationäre Genauigkeit des Systems verbessern. Daher ist die Auswahl des K-Wertes eine umfassende Betrachtung. Mit anderen Worten, je höher die Vergrößerung des Systems ist, desto besser. Wenn die Eingabegeschwindigkeit abrupt ist, kann die hohe Vergrößerung eine starke Änderung in der Ausgabe verursachen, die mechanische Vorrichtung kann starken Stößen ausgesetzt sein und einige können Stabilitätsprobleme des Systems verursachen. Dies liegt daran, dass die Systemstabilität einen Wertebereich für K-Werte in Systemen höherer Ordnung aufweist. Das System mit geringer Vergrößerung hat auch gewisse Vorteile. Beispielsweise ist die Systemeinstellung relativ einfach, die Struktur ist einfach, die Störung ist nicht empfindlich und die Oberflächenrauheit der Bearbeitung ist gut.
3. Zuverlässigkeit verbessern
CNC-Werkzeugmaschinen sind hochpräzise und hocheffiziente Automatisierungsgeräte. Wenn der Fehler auftritt, ist der Verlust noch größer. Daher ist es besonders wichtig, die Zuverlässigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen zu verbessern. Zuverlässigkeit ist einer der wichtigsten quantitativen Indikatoren für die Bewertung der Zuverlässigkeit. Sie ist definiert als die Wahrscheinlichkeit, dass ein Produkt eine angegebene Funktion unter angegebenen Bedingungen und innerhalb einer bestimmten Zeit ausführt. Für CNC-Werkzeugmaschinen beziehen sich die spezifizierten Bedingungen auf die Umgebungsbedingungen, Arbeitsbedingungen und Arbeitsmethoden wie Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration, Stromversorgung, Interferenzintensität und Betriebsverfahren. Die Funktionen beziehen sich hier hauptsächlich auf den Einsatz von Werkzeugmaschinen, wie z. B. die verschiedenen Funktionen von CNC-Werkzeugmaschinen, Servo-Performance usw.
MTBF (Mean Time Between Failure) ist ein reparierbares Gerät oder System, das nach einer Reparatur oder einem Fehlerersatz weiterarbeiten kann. Die durchschnittliche Zeit von einem Fehler zum nächsten wird üblicherweise von CNC-Maschinen als Maß für die Zuverlässigkeit verwendet. Index. Da die Zuverlässigkeit der numerischen Steuervorrichtung nach der Verwendung des Mikrocomputers stark verbessert wird, ist die Zuverlässigkeit des Servosystems relativ groß. Sein Ausfall beruht hauptsächlich auf den Servokomponenten und dem mechanischen Getriebeteil. Im Allgemeinen ist die Zuverlässigkeit des hydraulischen Servosystems schlechter als die des elektrischen Servosystems. Die Zuverlässigkeit elektromagnetischer Komponenten wie Magnetventile und Relais ist schlecht und sollte möglichst durch berührungslose Komponenten ersetzt werden.
Derzeit sind CNC-Werkzeugmaschinen aufgrund der Einschränkungen der Bauteilqualität, der Prozessbedingungen und der Kosten nicht sehr zuverlässig. Um die CNC-Werkzeugmaschine in der Fabrik willkommen zu heißen, muss die Zuverlässigkeit weiter verbessert und somit der Gebrauchswert erhöht werden. Bei der Auslegung des Servosystems müssen die Komponenten gemäß den technischen Anforderungen und der Zuverlässigkeit der Konstruktion ausgewählt und nach strengen Tests und Prüfungen geprüft werden. Beim Aspekt mechanischer Verriegelungsvorrichtungen muss besonders darauf geachtet werden, dass die durch mechanische Teile verursachten Fehlfunktionen minimiert werden.
4, breite Geschwindigkeit
Bei der Bearbeitung von CNC-Werkzeugmaschinen benötigt das Servosystem einen ausreichend großen Geschwindigkeitsbereich für den Vorschubantrieb, um gleichzeitig die schnelle Hochgeschwindigkeitsschaltung und den einstufigen Schritt zu erfüllen.
Die Einzelschrittaktion ist eine Hilfsarbeitsmethode, die häufig zur Anpassung der Workbench verwendet wird.
Wenn das Servosystem einen ruhigen Vorschub bei niedrigen Geschwindigkeiten erreicht, muss die Geschwindigkeit größer sein als der Bereich "Totzone". Die sogenannte "Totzone" bedeutet, dass der Motor diese Reibungskraft nicht überwinden kann und sich aufgrund der Haftreibung nicht drehen kann.
5. Schlussfolgerung
In den obigen Aspekten wird die von dem Positionsservosystem von CNC-Werkzeugmaschinen geforderte Servoleistung analysiert, und der Zuverlässigkeitsindex des stabilen Betriebs des Systems wird vorgeschlagen. Die Forschungsergebnisse können für das Design einer numerischen Servo-Steuerung verwendet werden und können auch zur Umwandlung vorhandener CNC-Werkzeugmaschinen verwendet werden. Verbessern Sie die Genauigkeit seiner Arbeit.
