"Машиналоо борборлору үчүн Серво системасынын курамын жана талаптарын деталдуу түшүндүрүү"
I. Механикалык борборлор учун серво системанын составы
Заманбап иштетүү борборлорунда серво системасы чечүүчү ролду ойнойт. Ал сервосхемалардан, сервожүргүч түзүлүштөрдөн, механикалык берүү механизмдеринен жана кыймылдаткыч компоненттерден турат.
Серво системасынын негизги милдети сандык башкаруу системасы тарабынан берилген берүү ылдамдыгы жана жылышуунун буйрук сигналдарды кабыл алуу болуп саналат. Биринчиден, servo диск чынжыр бул буйрук сигналдар боюнча белгилүү бир өзгөртүү жана күч күчөтүү аткарат. Андан кийин, тепкич кыймылдаткычтары, туруктуу токтун серво кыймылдаткычтары, AC серво кыймылдаткычтары ж.б. жана механикалык берүү механизмдери сыяктуу серво-жүргүзүүчү түзүлүштөр аркылуу станоктун иш үстөлү жана шпиндель баштыгы сыяктуу кыймылдаткыч тетиктер жумушка жетүү жана ылдам кыймылга жетишүү үчүн айдалат. Сандык башкаруучу машиналарда CNC аппараты буйруктарды берүүчү "мээге" окшош, ал эми серво системасы сандык башкаруучу машинанын "колу-колу" сыяктуу аткаруучу механизм болуп саналат жана CNC аппаратынан кыймыл буйруктарын так аткара алат деп айтууга болот.
Жалпы станоктордун кыймылдаткыч системалары менен салыштырганда, иштетүү борборлорунун серво системасы олуттуу айырмачылыктарга ээ. Ал командалык сигналдар боюнча кыймылдын ылдамдыгын жана кыймылдаткыч компоненттеринин абалын так көзөмөлдөй алат жана белгилүү бир эрежелер боюнча кыймылдаган бир нече кыймылдаткыч компоненттер тарабынан синтезделген кыймыл траекториясын ишке ашыра алат. Бул серво системанын жогорку тактыкка, туруктуулукка жана тез жооп берүү жөндөмүнө ээ болушун талап кылат.
Заманбап иштетүү борборлорунда серво системасы чечүүчү ролду ойнойт. Ал сервосхемалардан, сервожүргүч түзүлүштөрдөн, механикалык берүү механизмдеринен жана кыймылдаткыч компоненттерден турат.
Серво системасынын негизги милдети сандык башкаруу системасы тарабынан берилген берүү ылдамдыгы жана жылышуунун буйрук сигналдарды кабыл алуу болуп саналат. Биринчиден, servo диск чынжыр бул буйрук сигналдар боюнча белгилүү бир өзгөртүү жана күч күчөтүү аткарат. Андан кийин, тепкич кыймылдаткычтары, туруктуу токтун серво кыймылдаткычтары, AC серво кыймылдаткычтары ж.б. жана механикалык берүү механизмдери сыяктуу серво-жүргүзүүчү түзүлүштөр аркылуу станоктун иш үстөлү жана шпиндель баштыгы сыяктуу кыймылдаткыч тетиктер жумушка жетүү жана ылдам кыймылга жетишүү үчүн айдалат. Сандык башкаруучу машиналарда CNC аппараты буйруктарды берүүчү "мээге" окшош, ал эми серво системасы сандык башкаруучу машинанын "колу-колу" сыяктуу аткаруучу механизм болуп саналат жана CNC аппаратынан кыймыл буйруктарын так аткара алат деп айтууга болот.
Жалпы станоктордун кыймылдаткыч системалары менен салыштырганда, иштетүү борборлорунун серво системасы олуттуу айырмачылыктарга ээ. Ал командалык сигналдар боюнча кыймылдын ылдамдыгын жана кыймылдаткыч компоненттеринин абалын так көзөмөлдөй алат жана белгилүү бир эрежелер боюнча кыймылдаган бир нече кыймылдаткыч компоненттер тарабынан синтезделген кыймыл траекториясын ишке ашыра алат. Бул серво системанын жогорку тактыкка, туруктуулукка жана тез жооп берүү жөндөмүнө ээ болушун талап кылат.
II. Серво системаларына талаптар
- Жогорку тактык
Сандык башкаруу машиналары алдын ала белгиленген программа боюнча автоматтык түрдө иштеп чыгат. Ошондуктан, жогорку тактыкта жана жогорку сапаттагы даярдоо үчүн, серво системасынын өзү жогорку тактыкка ээ болушу керек. Жалпысынан алганда, тактык микрон деңгээлине жетиши керек. Себеби, заманбап өндүрүштө даяр буюмдарга болгон тактык талаптары барган сайын жогорулоодо. Айрыкча аэрокосмостук, автомобиль өндүрүшү жана электрондук жабдуулар сыяктуу тармактарда кичинекей ката да олуттуу кесепеттерге алып келиши мүмкүн.
Жогорку тактыкка жетүү үчүн, серво системасы реалдуу убакытта кыймылдаткыч компоненттердин абалын жана ылдамдыгын көзөмөлдөө үчүн кодерлор жана торчолор сыяктуу алдыңкы сенсордук технологияларды кабыл алышы керек. Ошол эле учурда, servo диск түзмөгү да мотордун ылдамдыгын жана моментин так көзөмөлдөө үчүн жогорку тактыктагы башкаруу алгоритмине ээ болушу керек. Мындан тышкары, механикалык берүү механизминин тактыгы да серво системасынын тактыгына маанилүү таасир этет. Ошондуктан, кайра иштетүү борборлорун долбоорлоодо жана өндүрүүдө, серво тутумдун так талаптарын камсыз кылуу үчүн шариктик бурамалар жана сызыктуу жетектер сыяктуу жогорку тактыктагы берүү компоненттерин тандоо керек. - Тез жооп
Тез жооп берүү серво системанын динамикалык сапатынын маанилүү белгилеринин бири болуп саналат. Бул серво тутумдун буйрук сигналынан кийинки кичинекей катасы болушун жана тез жооп жана жакшы туруктуулукту талап кылат. Тактап айтканда, берилген киргизүүдөн кийин система кыска убакыттын ичинде, жалпысынан 200 мс же ондогон миллисекунддардын ичинде баштапкы туруктуу абалга жетүү же калыбына келтирүү талап кылынат.
Тез жооп берүү жөндөмдүүлүгү иштетүү борборлорунун кайра иштетүү натыйжалуулугуна жана иштетүү сапатына маанилүү таасир этет. Жогорку ылдамдыкта иштетүүдө инструмент менен даярдалган тетиктин ортосундагы байланыш убактысы өтө кыска. Серво системасы командалык сигналга тез жооп берип, кайра иштетүү тактыгын жана бетинин сапатын камсыз кылуу үчүн инструменттин абалын жана ылдамдыгын жөнгө салууга жөндөмдүү болушу керек. Ошол эле учурда, татаал фигуралар менен иштөө бөлүктөрүн кайра иштетүүдө, серво системасы командалык сигналдардын өзгөрүшүнө тез жооп бере алышы керек жана иштетүү тактыгын жана натыйжалуулугун камсыз кылуу үчүн көп октуу байланышты башкарууну ишке ашырышы керек.
Серво тутумдун тез жооп берүү жөндөмдүүлүгүн жакшыртуу үчүн жогорку өндүрүмдүүлүктөгү серво-диск түзүлүштөрүн жана башкаруу алгоритмдерин кабыл алуу керек. Мисалы, тез жооп берүү ылдамдыгы, чоң момент жана кең ылдамдыкты жөнгө салуу диапазону бар AC servo кыймылдаткычтарын колдонуу, иштетүү борборлорунун жогорку ылдамдыктагы иштетүү талаптарына жооп бере алат. Ошол эле учурда, PID башкаруу, бүдөмүк башкаруу жана нейрон тармагын башкаруу сыяктуу өнүккөн башкаруу алгоритмдерин кабыл алуу, серво системанын жооп ылдамдыгын жана туруктуулугун жакшыртат. - Чоң ылдамдыкты жөнгө салуу диапазону
Сандык башкаруучу машиналар ар кандай шартта кесүүнүн эң жакшы шарттарын ала алышын камсыз кылуу үчүн ар кандай кесүүчү шаймандарга, даярдоочу материалдарга жана кайра иштетүү талаптарына байланыштуу, серво системасы жетиштүү ылдамдыкты жөнгө салуу диапазонуна ээ болушу керек. Ал жогорку ылдамдыктагы иштетүү талаптарын жана төмөнкү ылдамдыктагы тоют талаптарын да жооп бере алат.
Жогорку ылдамдыкта иштетүүдө, серво системасы кайра иштетүү натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн жогорку ылдамдыкты жана тездетүүнү камсыз кыла алышы керек. Төмөн ылдамдыкта азыктандырууда, серво системасы кайра иштетүү тактыгын жана беттин сапатын камсыз кылуу үчүн туруктуу төмөн ылдамдыктагы моментти камсыздай алышы керек. Ошондуктан, серво системасынын ылдамдыгын жөнгө салуу диапазону жалпысынан мүнөтүнө бир нече миң же он миңдеген айланууга жетиши керек.
Ылдамдыкты жөнгө салуунун чоң диапазонуна жетүү үчүн жогорку өндүрүмдүүлүктөгү серво-драйв түзүлүштөрү жана ылдамдыкты жөнгө салуу ыкмалары кабыл алынышы керек. Мисалы, AC өзгөрмө жыштык ылдамдыгын жөнгө салуу технологиясын колдонуу кең ылдамдыкты жөнгө салуу диапазону, жогорку натыйжалуулук жана жакшы ишенимдүүлүк менен мотордун ылдамдыгын кадамсыз жөнгө салууну ишке ашыра алат. Ошол эле учурда, вектордук башкаруу жана түздөн-түз моментти башкаруу сыяктуу өнүккөн башкаруу алгоритмдерин кабыл алуу мотордун ылдамдыгын жөнгө салуунун натыйжалуулугун жана натыйжалуулугун жакшыртат. - Жогорку ишенимдүүлүк
Сандык башкаруучу машиналардын иштөө ылдамдыгы абдан жогору, алар көбүнчө 24 саат бою тынымсыз иштешет. Ошондуктан алардан ишенимдуу иштеши талап кылынат. Системанын ишенимдүүлүгү көбүнчө бузулуулар ортосундагы убакыт аралыгынын узундугунун орточо маанисине, башкача айтканда, иштен чыгуусуз орточо убакытка негизделет. Бул убакыт канчалык узак болсо, ошончолук жакшы.
Серво системасынын ишенимдүүлүгүн жогорулатуу үчүн жогорку сапаттагы компоненттерди жана алдыңкы өндүрүш процесстерин кабыл алуу керек. Ошол эле учурда, анын туруктуу жана ишенимдүү иштешин камсыз кылуу үчүн катуу тестирлөө жана серво системасынын сапатын көзөмөлдөө зарыл. Мындан тышкары, системанын катачылыкка чыдамдуулугун жана каталарды аныктоо мүмкүнчүлүктөрүн өркүндөтүү үчүн ашыкча дизайн жана ката диагностикасы технологиялары кабыл алынышы керек, бул катачылык болгондо өз убагында оңдоого жана иштетүү борборунун нормалдуу иштешин камсыз кылууга. - Төмөн ылдамдыкта чоң момент
Сандык башкаруу машиналары көбүнчө төмөнкү ылдамдыкта оор кесүүнү аткарышат. Ошондуктан, тоют Servo системасы кесүү иштетүү талаптарын канааттандыруу үчүн төмөнкү ылдамдыкта чоң момент чыгарууну талап кылынат.
Оор кесүү учурунда аспап менен даярдалган тетиктин ортосундагы кесүүчү күч абдан чоң болот. Серво системасы кесүү күчүн жеңүү жана кайра иштетүүнүн бир калыпта жүрүшүн камсыз кылуу үчүн жетиштүү моментти камсыздай алышы керек. Төмөн ылдамдыктагы жогорку момент чыгарууга жетишүү үчүн, жогорку өндүрүмдүүлүктөгү серво айдагыч түзүлүштөрдү жана моторлорду кабыл алуу керек. Мисалы, жогорку момент тыгыздыгы, жогорку натыйжалуулугу жана жакшы ишенимдүүлүгү бар туруктуу магнит синхрондуу кыймылдаткычтарды колдонуу, иштетүү борборлорунун төмөн ылдамдыктагы жогорку момент талаптарына жооп бере алат. Ошол эле учурда, түздөн-түз момент башкаруу сыяктуу өнүккөн башкаруу алгоритмдерин кабыл алуу момент чыгаруу жөндөмдүүлүгүн жана мотордун натыйжалуулугун жогорулатууга болот.
Жыйынтыктап айтканда, иштетүү борборлорунун серво системасы сандык башкаруу машиналарынын маанилүү бөлүгү болуп саналат. Анын иштеши кайра иштетүү тактыгына, натыйжалуулугуна жана иштетүү борборлорунун ишенимдүүлүгүнө түздөн-түз таасир этет. Ошондуктан, механикалык борборлорду долбоорлоодо жана жасап чыгарууда, серво-системанын курамын жана талаптарын толук эске алуу, ошондой эле серво-системанын иштешин жана сапатын жогорулатуу жана заманбап өндүрүштүн өнүгүү муктаждыктарын канааттандыруу үчүн алдыңкы технологияларды жана жабдууларды тандоо керек.