ชุดขับเคลื่อนมอเตอร์คู่นี้ใช้วิธีการของมอเตอร์คู่ซีรี่ส์เพื่อให้บรรลุถึงความต้องการการเปลี่ยนเกียร์ ช่วงการเปลี่ยนแกนจะแบ่งออกเป็นสองความเร็ว: ความเร็วต่ำและความเร็วสูง ความเร็วคือความเร็วต่ำ: 0.1 ~ 8 รอบต่อนาทีความเร็วสูง: 5 ความต้องการของ ~ 800 รอบต่อนาทีนั้นง่ายและใช้งานง่าย
เครื่องมือเครื่อง CNC โดยทั่วไปประกอบด้วยสามส่วนคือระบบควบคุม NC ระบบขับเคลื่อนเซอร์โวและระบบตรวจจับข้อเสนอแนะ ประสิทธิภาพของเซอร์โวที่ต้องการโดยเครื่องมือเครื่อง CNC สำหรับระบบตำแหน่งประกอบด้วย: ความเร็วในการกำหนดตำแหน่งและอัตราป้อนฟีดตัดรูปร่าง ความแม่นยำของตำแหน่งและความแม่นยำในการตัดรูปร่าง ความหยาบผิวของการตกแต่ง; ความมั่นคงภายใต้การรบกวนจากภายนอก ความต้องการเหล่านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะคงที่และแบบไดนามิกของระบบเซอร์โว สำหรับระบบวงปิดนั้นเป็นที่พึงปรารถนาเสมอที่จะมีความแม่นยำแบบไดนามิกที่สูงขึ้นนั่นคือเมื่อระบบมีข้อผิดพลาดในตำแหน่งเล็ก ๆ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ของเครื่องจะตอบสนองอย่างรวดเร็ว ต่อไปนี้เป็นการหารือเกี่ยวกับหลาย ๆ ด้านของระบบควบคุมตำแหน่งที่มีผลต่อความต้องการการตัดเฉือนของเครื่องมือเครื่อง CNC
1 การประมวลผลที่ถูกต้อง
ความแม่นยำเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่เครื่องมือเครื่องจักรต้องรับประกัน ความแม่นยำในตำแหน่งของระบบควบคุมตำแหน่งเซอร์โวนั้นกำหนดความแม่นยำในการขึ้นรูปของเครื่องซีเอ็นซีเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นความแม่นยำของตำแหน่งจึงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญอย่างยิ่ง เพื่อให้มั่นใจว่ามีความแม่นยำของตำแหน่งที่เพียงพอบนมือข้างหนึ่งขนาดของปัจจัยการขยายวงเปิดในระบบได้รับการเลือกอย่างถูกต้องและในทางกลับกันความถูกต้องขององค์ประกอบการตรวจจับตำแหน่ง เนื่องจากในระบบควบคุมวงปิดมันเป็นการยากที่จะแยกแยะความผิดพลาดระหว่างองค์ประกอบการตรวจจับตัวเองและความเบี่ยงเบนของปริมาณที่ตรวจพบและความแม่นยำขององค์ประกอบการตรวจสอบข้อเสนอแนะมักจะมีบทบาทชี้ขาดในความแม่นยำของระบบ อาจกล่าวได้ว่าความแม่นยำในการขึ้นรูปของเครื่องมือเครื่อง CNC นั้นถูกกำหนดโดยความแม่นยำของระบบตรวจสอบเป็นหลัก จำนวนต่ำสุดของการกระจัดที่ระบบตรวจจับการเคลื่อนที่สามารถวัดได้เรียกว่าความละเอียด ความละเอียดไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบการตรวจจับเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสายการวัดด้วย ในการออกแบบเครื่องมือเครื่อง CNC โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแม่นยำสูงหรือเครื่องมือเครื่อง CNC ขนาดใหญ่และขนาดกลางส่วนประกอบการตรวจสอบจะต้องเลือกอย่างระมัดระวัง ความละเอียดหรือความเทียบเท่าของระบบการวัดที่เลือกนั้นจำเป็นต้องมีขนาดที่สูงกว่าความแม่นยำในการขึ้นรูป กล่าวโดยสรุประบบควบคุมความแม่นยำสูงต้องได้รับการรับรองด้วยส่วนประกอบตรวจจับความแม่นยำสูง ตัวอย่างเช่นความแม่นยำของการซิงโครไนซ์เหนี่ยวนำเชิงเส้นที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องมือเครื่อง CNC ได้ถึง± 0.0001 มม. เช่น0.1μmความไวคือ0.05μmการทำซ้ำคือ0.2μm และความแม่นยำของการเหนี่ยวนำแบบซิงโครไนซ์แบบวงกลมสามารถเข้าถึง 0.5N ความไวคือ 0.05N ความสามารถในการทำซ้ำ 0.1N
2 ขยายวงเปิด
ในระบบลำดับที่สองทั่วไปสัมประสิทธิ์การทำให้หมาด ๆ x = 1/2 (KT) - 1/2 ข้อผิดพลาดความเร็วคงที่ e (∞) = 1 / K โดยที่ K เป็นปัจจัยขยายวงเปิดซึ่ง เรียกว่ากำไรวน เห็นได้ชัดว่าการขยายวงเปิดของระบบเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่ส่งผลกระทบต่อตัวบ่งชี้แบบคงที่และแบบไดนามิกของระบบเซอร์โว
โดยทั่วไปการขยายของเซอร์โวเครื่องมือเครื่อง CNC นั้นจะมีค่าเท่ากับ 20 ถึง 30 (1 / S) ระบบเซอร์โวที่มีช่วง K <20> ระบบ K> 20 เรียกว่าระบบกำลังขยายสูงหรือฮาร์ดเซอร์โวและนำไปใช้กับระบบการประมวลผลรูปร่าง
หากความหยาบผิวและความแม่นยำของชิ้นส่วนที่กลึงนั้นไม่ได้รับผลกระทบมันเป็นที่พึงปรารถนาที่การตอบสนองขั้นตอนจะไม่แกว่งนั่นคือค่ามีขนาดใหญ่ขึ้นและปัจจัยขยายวงเปิด K นั้นเล็กกว่า ถ้ามันขึ้นอยู่กับความรวดเร็วของระบบมันหวังว่า x จะเล็ก บางตัวก็คือตัวขยายสัญญาณโอเพ่นลูปคาดว่าจะเพิ่มขึ้นและการเพิ่มขึ้นของค่า K ยังสามารถปรับปรุงความแม่นยำของระบบที่มั่นคง ดังนั้นการเลือกค่า K จึงเป็นการพิจารณาที่ครอบคลุม กล่าวอีกนัยหนึ่งยิ่งการขยายของระบบยิ่งดี เมื่อความเร็วอินพุตสูงขึ้นการขยายที่สูงอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันอุปกรณ์เครื่องจักรอาจได้รับผลกระทบมากและบางคนอาจทำให้เกิดปัญหาเสถียรภาพของระบบ ทั้งนี้เนื่องจากเสถียรภาพของระบบมีช่วงของค่าสำหรับค่า K ในระบบการสั่งซื้อที่สูงขึ้น ระบบกำลังขยายต่ำยังมีข้อดีบางประการ ตัวอย่างเช่นการปรับระบบค่อนข้างง่ายโครงสร้างง่ายรบกวนไม่ไวและพื้นผิวขรุขระของการประมวลผลดี
3. ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ
เครื่องมือเครื่อง CNC เป็นอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติที่มีความแม่นยำสูงและมีประสิทธิภาพสูง หากความผิดเกิดขึ้นการสูญเสียจะยิ่งใหญ่กว่า ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเครื่องมือเครื่อง CNC ความน่าเชื่อถือเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดเชิงปริมาณหลักสำหรับการประเมินความน่าเชื่อถือ มันถูกกำหนดให้เป็นความน่าจะเป็นที่ผลิตภัณฑ์จะทำงานตามที่ระบุภายใต้เงื่อนไขที่ระบุและภายในเวลาที่กำหนด สำหรับเครื่องมือเครื่องจักรซีเอ็นซีเงื่อนไขที่ระบุอ้างถึงสภาพแวดล้อมสภาพการทำงานและวิธีการทำงานเช่นอุณหภูมิความชื้นการสั่นสะเทือนแหล่งจ่ายไฟความเข้มของสัญญาณรบกวนและขั้นตอนการทำงาน ฟังก์ชั่นที่นี่ส่วนใหญ่อ้างถึงการใช้เครื่องมือเครื่องเช่นฟังก์ชั่นต่าง ๆ ของเครื่องมือเครื่อง CNC ประสิทธิภาพเซอร์โวและอื่น ๆ
Mean Time Between Failure (MTBF) เป็นอุปกรณ์หรือระบบที่สามารถซ่อมแซมได้ซึ่งสามารถทำงานต่อไปได้หลังจากการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนข้อบกพร่อง เวลาเฉลี่ยจากข้อบกพร่องหนึ่งไปยังอีกข้อหนึ่งมักใช้โดยเครื่อง CNC เป็นเครื่องวัดความน่าเชื่อถือ ดัชนี. เนื่องจากความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ควบคุมเชิงตัวเลขได้รับการปรับปรุงอย่างมากหลังจากใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ความน่าเชื่อถือของระบบเซอร์โวจึงค่อนข้างโดดเด่น ความล้มเหลวส่วนใหญ่มาจากส่วนประกอบของเซอร์โวและส่วนส่งกำลังทางกล โดยทั่วไปความน่าเชื่อถือของระบบเซอร์โวไฮดรอลิกนั้นแย่กว่าระบบเซอร์โวไฟฟ้า ความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นโซลินอยด์วาล์วและรีเลย์ไม่ดีและควรเปลี่ยนด้วยส่วนประกอบแบบไม่ต้องสัมผัสมากที่สุด
ในปัจจุบันเครื่องมือเครื่อง CNC ไม่น่าเชื่อถือมากเนื่องจากข้อ จำกัด ของส่วนประกอบคุณภาพเงื่อนไขกระบวนการและค่าใช้จ่าย เพื่อให้เครื่องมือเครื่องจักรซีเอ็นซียินดีต้อนรับสู่โรงงานมีความจำเป็นต้องปรับปรุงความน่าเชื่อถือและเพิ่มมูลค่าการใช้งาน เมื่อออกแบบระบบเซอร์โวส่วนประกอบจะต้องเลือกตามข้อกำหนดทางเทคนิคและความน่าเชื่อถือของการออกแบบและคัดเลือกตามการทดสอบและการตรวจสอบที่เข้มงวด ในแง่มุมของอุปกรณ์เชื่อมต่อแบบกลไกต้องให้ความใส่ใจอย่างใกล้ชิดเพื่อลดความผิดปกติที่เกิดจากชิ้นส่วนเครื่องจักรกล
4 ความเร็วช่วงกว้าง
ในการตัดเฉือนเครื่องมือเครื่องจักรซีเอ็นซีระบบเซอร์โวต้องการช่วงความเร็วที่กว้างพอสำหรับไดรฟ์ฟีดเพื่อตอบสนองการเปลี่ยนอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วสูงและการเขย่าเบา ๆ ในขั้นตอนเดียว
การดำเนินการขั้นตอนเดียวเป็นวิธีการทำงานเสริมที่มักใช้ในการปรับแต่งของโต๊ะทำงาน
หากระบบเซอร์โวประสบความสำเร็จในการป้อนอย่างราบรื่นด้วยความเร็วต่ำความเร็วจะต้องมากกว่าช่วง "โซนตาย" ที่เรียกว่า "โซนตาย" หมายความว่ามอเตอร์ไม่สามารถเอาชนะแรงเสียดทานนี้และไม่สามารถหมุนได้เนื่องจากมีแรงเสียดทานสถิต
5. สรุป
ในด้านข้างนี้ได้ทำการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของเซอร์โวที่ต้องการโดยระบบตำแหน่งเซอร์โวของเครื่องมือเครื่อง CNC และนำเสนอดัชนีความน่าเชื่อถือของการทำงานที่มั่นคงของระบบ ผลการวิจัยสามารถนำมาใช้ในการออกแบบระบบควบคุมเชิงตัวเลขของเซอร์โวและยังสามารถใช้ในการเปลี่ยนเครื่องมือเครื่องซีเอ็นซีที่มีอยู่ ปรับปรุงความแม่นยำของงาน
