Statistické šetření pohybových kruhových interpolačních pohybů

  Abstraktní. V této studii byla uspořádána dvouosá portálová konstrukce, která prozkoumala hydraulické řízené polohovací schopnosti zakřivených pohybů, založené na normě ISO 230-4 "Kruhové zkoušky pro numericky řízené obráběcí stroje".

  Systém je řízen modulem řízení dráhy a polohy zařízení PLC. Výsledkem experimentů provedených na základě plného faktoriálního návrhu jsou účinky průměru pístu, rychlosti posuvu, poloměru a vzájemné obousměrné interakceo chybě kruhovitosti jsou určeny analýzou rozptylu. Minimální kruhová chyba je tedy dosažena při průměru pístu 63 mm, setrvačné síle 12,5 kg, poloměru 5 mm a rychlosti posuvu 50 mm / min jako 0,345 mm.

  Chyba kruhovitosti se zvyšuje s nárůstem setrvačnosti, poloměru a posuvu a klesá s nárůstem průměru pístu. A konečně, průměr pístu má největší vliv na změnu v kruhové chybě a následujepoloměr, rychlost posuvu, poloměr poloměru pístu, rychlost posuvu poloměru, rychlost posuvu pístu, zatížení setrvačnosti, zatížení setrvačnosti pístu a faktory a interakce zatížení rázů.

  1. Úvod

  Nejnovější inovační bod v oblasti řízení rychlosti a polohy obráběcích strojů ve výrobní technologii se nazývá technologie počítačového numerického řízení (CNC). Nejdůležitější charakteristikou těchto technologií je obráběnítoleranci v mikronové přesnosti a výrobu vyřezávaných geometrií, které nelze obrobit pomocí klasických strojů. Řízení uzavřených smyček systémů se servomotorem a kuličkovými šrouby prostřednictvím měřicích prvků, jako jekodér umožňuje těmto strojům pracovat přesně. Naproti tomu hydraulické systémy, které mají výhody rychlé odezvy, velmi vysoká tuhost systému, vyšší poměr síly k hmotnosti a kompaktní velikost, ztrácejí svou robustnost díkynelineární parametry, jako je teplota, netěsnosti stlačitelnosti, hmotnost a tření, které lze obtížně modelovat. Hydraulické systémy se proto používají v dílčím provozu těchto strojů, jako je např. Chvost a výměna nástrojůmechanismy.

  Adaptivní regulace a řízení variabilní struktury (VSC) jsou dva nejběžnější přístupy, které se používají k kompenzování nelineárního chování hydraulických servosystémů. Většina adaptivních řadičů (Shih & Sheu1991; Bobrow & Lum1995; Horiet al1989; Plummer & Vaughan 1996, Lee & Srinivasan 1990) používají lineární model pro systém a proto poskytují pouze lokální stabilitu. Tyto systémy mohou zvládnout měnící se parametry systému, jako jsou průtokové konstanty, tekuté objemymodulu a variabilního zatížení. Nevýhodou těchto linearizovaných adaptivních regulátorů je nedostatek důkazu globální stability (Sohl & Bobrow1999).

  Přestože klasický VSC (Chern & Wu1991; Lee & Lee 1990; Hwang & Lan1994) je robustní proti vnějším poruchám a změnám parametrů, vede k otřesům, které vedou k poškození součástí a vysoké kontrolní činnosti. Chatování ve VSCsystém je rozdělen do dvou typů, jako je chatování na výstupu VSC a chatování stavových proměnných ve stavovém prostoru. Tyto dva typy bzučení mají odlišnou povahu a pocházejí z různých zdrojů (Hung1993). I když existují(Gao & Hung1993; Jerouaneet al2004; Hung & Hung1994) přistupuje k souvislým metodám nazvaným jako měnící se hraniční vrstva (Hwang 1996; Chenet al2005) a zaměřuje se narozhovor na výstupu VSC a metodu zisku přepínání (Hwang1996; Wanget al1996; Haet al1999; Yau2004; Hung & Chung2007) na rozptylování stavových proměnných.

  Průzkum literatury ukázal, že CNC technologie nejsou široce využívány při řízení hydraulických systémů, ale používají se k přesnosti polohování vyšetřování lineárních pohybů. Altintas & Lane (1997) provedli jedinou osupohyb dvou válců lisovací brzdy pomocí otevřené archi-tekturní CNC. Podobně, Pinar & Güllü (2010) statisticky zkontroloval přesnost polohování lineárního pohybu dvouosého hydraulického portálu. Optimalizace systému avlivu posuvu, vzdálenosti, setrvačnosti a směrových parametrů a jejich obousměrné interakce s polohovací chybou byly prováděny metodou Taguchi. Podle toho bylo zjištěno, že posuv, pohybová vzdálenost,posuvů a směru pohybu a setrvačnosti a interakce byly významné a minimální chyba při určování polohy byla 0,089 mm. V této studii jsou však zkoumány pohyby kruhové interpolace řízené hydraulickým pohonemstatisticky poprvé strukturováním systému s podobnou konfigurací jako CNC vertikální obráběcí centrum.

2. Experimentální nastavení

  Systém je řízen jako uzavřená smyčka v 4-osovém CNC řadiči (FM 357-2) v sadě Siemens S7-300 PLC (programovatelný logický automat). Jako zpětnovazební součást se používá lineární snímač inkrementálního typu s rozlišením 0,005 mm. Jak je vidětna obr. 1 se související příkaz podle způsobu, který má být dosažen, zadává jako režim MDI (Ruční zadávání dat) prostřednictvím softwaru regulátoru. Parametry o příkazu CNC jsou zaslány do procesoru PLC přes USB / MPIkarta rozhraní. FM 357-2 aplikuje příslušný elektrický signál na proporcionální ventil v rozmezí ± 10 V. Válce nasměrované ventilem dosahují požadovaného pohybu pohybem osy ve vhodné rychlosti. Thekoordinační data potřebná pro měření jsou shromažďována z paralelního portu počítače. Analýzou dat z os X a Y pomocí komerčního softwaru RapidForm 2004 je určena chyba kruhovitosti.