«Падрабязнае тлумачэнне складу і патрабаванняў да сервасістэмы для апрацоўчых цэнтраў»
I. Склад сарвасістэмы для апрацоўчых цэнтраў
У сучасных апрацоўчых цэнтрах сервасістэма адыгрывае вырашальную ролю. Яна складаецца з сервасхем, сервапрывадаў, механічных перадач і выканаўчых кампанентаў.
Асноўная функцыя сервасістэмы заключаецца ў атрыманні сігналаў кіравання хуткасцю падачы і перамяшчэннем, якія выдаюць сістэма лікавага праграмнага кіравання. Спачатку схема сервапрывада выконвае пэўныя пераўтварэнні і ўзмацненне магутнасці гэтых сігналаў кіравання. Затым праз прылады сервапрывада, такія як крокавыя рухавікі, серварухавікі пастаяннага току, серварухавікі пераменнага току і г.д., і механічныя перадаткавыя механізмы, прыводзяцца ў рух выканаўчыя элементы, такія як рабочы стол станка і шпіндзельная бабка, для дасягнення падачы і хуткага руху. Можна сказаць, што ў станках з лікавым праграмным кіраваннем прылада ЧПУ падобная да «мозгу», які выдае каманды, у той час як сервасістэма з'яўляецца выканаўчым механізмам, як і «канечнасці» станка з лікавым праграмным кіраваннем, і можа дакладна выконваць каманды руху ад прылады ЧПУ.
У параўнанні з прываднымі сістэмамі агульных станкоў, сервасістэма апрацоўчых цэнтраў мае істотныя адрозненні. Яна можа дакладна кантраляваць хуткасць руху і становішча выканаўчых кампанентаў у адпаведнасці з каманднымі сігналамі і рэалізоўваць траекторыю руху, сінтэзаваную некалькімі выканаўчымі кампанентамі, якія рухаюцца па пэўных правілах. Гэта патрабуе ад сервасістэмы высокай ступені дакладнасці, стабільнасці і хуткасці рэагавання.
У сучасных апрацоўчых цэнтрах сервасістэма адыгрывае вырашальную ролю. Яна складаецца з сервасхем, сервапрывадаў, механічных перадач і выканаўчых кампанентаў.
Асноўная функцыя сервасістэмы заключаецца ў атрыманні сігналаў кіравання хуткасцю падачы і перамяшчэннем, якія выдаюць сістэма лікавага праграмнага кіравання. Спачатку схема сервапрывада выконвае пэўныя пераўтварэнні і ўзмацненне магутнасці гэтых сігналаў кіравання. Затым праз прылады сервапрывада, такія як крокавыя рухавікі, серварухавікі пастаяннага току, серварухавікі пераменнага току і г.д., і механічныя перадаткавыя механізмы, прыводзяцца ў рух выканаўчыя элементы, такія як рабочы стол станка і шпіндзельная бабка, для дасягнення падачы і хуткага руху. Можна сказаць, што ў станках з лікавым праграмным кіраваннем прылада ЧПУ падобная да «мозгу», які выдае каманды, у той час як сервасістэма з'яўляецца выканаўчым механізмам, як і «канечнасці» станка з лікавым праграмным кіраваннем, і можа дакладна выконваць каманды руху ад прылады ЧПУ.
У параўнанні з прываднымі сістэмамі агульных станкоў, сервасістэма апрацоўчых цэнтраў мае істотныя адрозненні. Яна можа дакладна кантраляваць хуткасць руху і становішча выканаўчых кампанентаў у адпаведнасці з каманднымі сігналамі і рэалізоўваць траекторыю руху, сінтэзаваную некалькімі выканаўчымі кампанентамі, якія рухаюцца па пэўных правілах. Гэта патрабуе ад сервасістэмы высокай ступені дакладнасці, стабільнасці і хуткасці рэагавання.
II. Патрабаванні да сапраўдасістэм
- Высокая дакладнасць
Станкі з лічбавым праграмным кіраваннем апрацоўваюць дэталі аўтаматычна па зададзенай праграме. Такім чынам, для апрацоўкі высакаякасных і высакаякасных дэталяў сама сарвасістэма павінна мець высокую дакладнасць. У цэлым, дакладнасць павінна дасягаць мікроннага ўзроўню. Гэта звязана з тым, што ў сучаснай вытворчасці патрабаванні да дакладнасці дэталяў становяцца ўсё вышэйшымі. Асабліва ў такіх галінах, як аэракасмічная прамысловасць, аўтамабілебудаванне і вытворчасць электроннага абсталявання, нават невялікая памылка можа прывесці да сур'ёзных наступстваў.
Для дасягнення высокадакладнага кіравання сервасістэма павінна выкарыстоўваць перадавыя сэнсарныя тэхналогіі, такія як энкодэры і лінейкі-рашоткі, для кантролю становішча і хуткасці прывадных кампанентаў у рэжыме рэальнага часу. У той жа час сервапрывад таксама павінен мець высокадакладны алгарытм кіравання для дакладнага кіравання хуткасцю і крутоўным момантам рухавіка. Акрамя таго, дакладнасць механічнага механізму перадачы таксама аказвае важны ўплыў на дакладнасць сервасістэмы. Таму пры праектаванні і вытворчасці апрацоўчых цэнтраў неабходна выбіраць высокадакладныя кампаненты перадачы, такія як шарыкавыя шрубы і лінейныя накіроўвалыя, каб забяспечыць патрабаванні да дакладнасці сервасістэмы. - Хуткая хуткасць водгуку
Хуткая рэакцыя з'яўляецца адной з важных прыкмет дынамічнай якасці сервасістэмы. Гэта патрабуе, каб сервасістэма мела невялікую памылку прытрымлівання каманднага сігналу, а таксама хуткасць рэакцыі і добрую стабільнасць. У прыватнасці, патрабуецца, каб пасля зададзенага ўваходнага сігналу сістэма магла дасягнуць або аднавіць зыходны стабільны стан за кароткі час, звычайна на працягу 200 мс або нават дзясяткаў мілісекунд.
Хуткая рэакцыя аказвае істотны ўплыў на эфектыўнасць і якасць апрацоўкі апрацоўчых цэнтраў. Пры высакахуткаснай апрацоўцы час кантакту паміж інструментам і дэталлю вельмі кароткі. Сервісістэма павінна хутка рэагаваць на камандны сігнал і рэгуляваць становішча і хуткасць інструмента, каб забяспечыць дакладнасць апрацоўкі і якасць паверхні. У той жа час, пры апрацоўцы дэталяў складанай формы, сервісістэма павінна хутка рэагаваць на змены камандных сігналаў і рэалізоўваць шматвосевае кіраванне, каб забяспечыць дакладнасць і эфектыўнасць апрацоўкі.
Каб палепшыць хуткасць рэагавання сервасістэмы, неабходна выкарыстоўваць высокапрадукцыйныя сервапрывады і алгарытмы кіравання. Напрыклад, выкарыстанне серварухавікоў пераменнага току, якія маюць высокую хуткасць рэагавання, вялікі крутоўны момант і шырокі дыяпазон рэгулявання хуткасці, можа задаволіць патрабаванні да высакахуткаснай апрацоўкі апрацоўчых цэнтраў. У той жа час, выкарыстанне перадавых алгарытмаў кіравання, такіх як ПІД-кіраванне, невыразнае кіраванне і нейроннае сеткавае кіраванне, можа палепшыць хуткасць рэагавання і стабільнасць сервасістэмы. - Вялікі дыяпазон рэгулявання хуткасці
З-за розных рэжучых інструментаў, матэрыялаў дэталяў і патрабаванняў да апрацоўкі, каб забяспечыць найлепшыя ўмовы рэзання на станках з лічбавым праграмным кіраваннем пры любых абставінах, сервасістэма павінна мець дастатковы дыяпазон рэгулявання хуткасці. Яна можа задаволіць патрабаванні як да высакахуткаснай апрацоўкі, так і да нізкахуткаснай падачы.
Пры высакахуткаснай апрацоўцы сервасістэма павінна забяспечваць высокую хуткасць і паскарэнне для павышэння эфектыўнасці апрацоўкі. Пры нізкахуткаснай падачы сервасістэма павінна забяспечваць стабільны нізкахуткасны крутоўны момант для забеспячэння дакладнасці апрацоўкі і якасці паверхні. Такім чынам, дыяпазон рэгулявання хуткасці сервасістэмы звычайна павінен дасягаць некалькіх тысяч ці нават дзясяткаў тысяч абаротаў у хвіліну.
Для дасягнення вялікага дыяпазону рэгулявання хуткасці неабходна выкарыстоўваць высокапрадукцыйныя сервапрывады і метады рэгулявання хуткасці. Напрыклад, выкарыстанне тэхналогіі рэгулявання хуткасці пераменнага току са зменнай частатой дазваляе рэалізаваць бесступенькавую рэгуляцыю хуткасці рухавіка з шырокім дыяпазонам рэгулявання хуткасці, высокай эфектыўнасцю і добрай надзейнасцю. У той жа час, выкарыстанне перадавых алгарытмаў кіравання, такіх як вектарнае кіраванне і прамое кіраванне крутоўным момантам, можа палепшыць прадукцыйнасць рэгулявання хуткасці і эфектыўнасць рухавіка. - Высокая надзейнасць
Хуткасць працы машын з лікавым праграмным кіраваннем вельмі высокая, і яны часта працуюць бесперапынна на працягу 24 гадзін. Таму ад іх патрабуецца надзейная праца. Надзейнасць сістэмы часта грунтуецца на сярэднім значэнні працягласці часовых інтэрвалаў паміж адмовамі, гэта значыць на сярэднім часе без адмовы. Чым даўжэйшы гэты час, тым лепш.
Для павышэння надзейнасці сервасістэмы неабходна выкарыстоўваць высакаякасныя кампаненты і перадавыя вытворчыя працэсы. Адначасова неабходныя строгія выпрабаванні і кантроль якасці сервасістэмы, каб забяспечыць яе стабільную і надзейную працу. Акрамя таго, неабходна ўкараніць рэзерваваную канструкцыю і тэхналогіі дыягностыкі няспраўнасцей, каб палепшыць адмоўстойлівасць і магчымасці дыягностыкі няспраўнасцей сістэмы, каб яе можна было своечасова выправіць у выпадку ўзнікнення няспраўнасці і забяспечыць нармальную працу апрацоўчага цэнтра. - Вялікі крутоўны момант на нізкай хуткасці
Станкі з лічбавым праграмным кіраваннем часта выконваюць цяжкую рэзку на нізкіх хуткасцях. Таму сервасістэма падачы павінна мець вялікі крутоўны момант на нізкіх хуткасцях, каб задаволіць патрабаванні апрацоўкі рэзкай.
Падчас інтэнсіўнага рэзання сіла рэзання паміж інструментам і дэталлю вельмі вялікая. Сервасістэма павінна быць здольнай забяспечваць дастатковы крутоўны момант для пераадолення сілы рэзання і забеспячэння плаўнага выканання апрацоўкі. Для дасягнення высокага крутоўнага моманту на нізкай хуткасці неабходна выкарыстоўваць высокапрадукцыйныя сервапрывады і рухавікі. Напрыклад, выкарыстанне сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі, якія маюць высокую шчыльнасць крутоўнага моманту, высокую эфектыўнасць і добрую надзейнасць, можа задаволіць патрабаванні да нізкай хуткасці і высокага крутоўнага моманту апрацоўчых цэнтраў. У той жа час, выкарыстанне перадавых алгарытмаў кіравання, такіх як прамое кіраванне крутоўным момантам, можа палепшыць здольнасць крутоўнага моманту і эфектыўнасць рухавіка.
У заключэнне, сервасістэма апрацоўчых цэнтраў з'яўляецца важнай часткай машын з лікавым праграмным кіраваннем. Яе прадукцыйнасць непасрэдна ўплывае на дакладнасць апрацоўкі, эфектыўнасць і надзейнасць апрацоўчых цэнтраў. Таму пры праектаванні і вытворчасці апрацоўчых цэнтраў неабходна ў поўнай меры ўлічваць склад і патрабаванні да сервасістэмы, а таксама выбіраць перадавыя тэхналогіі і абсталяванне для паляпшэння прадукцыйнасці і якасці сервасістэмы і задавальнення патрэб сучаснай вытворчасці.